当今社会,人口老龄化问题日益显著,人们对于衰老过程的研究有了越来越多的关注。Reactive oxygen species(ROS)是一类与衰老及衰老相关疾病的发生发展有着紧密联系的分子。随着生物体不断生长,ROS会逐渐积累,造成机体损伤并导致衰老相关疾病的发生。谷氧还蛋白是一类小分子氧化还原蛋白,它们在细胞抗氧化系统中起着重要的作用。谷氧还蛋白可以使用GSH作为电子供体,催化蛋白及低分子量二硫化物的还原,从而调控蛋白的功能或者活性。酿酒酵母是研究衰老过程最重要的模式生物之一,其有两个典型的二巯基谷氧还蛋白:定位于细胞质的Grx1和定位于细胞质及线粒体的Grx2。研究表明,在小鼠组织中,谷氧还蛋白的表达量和活性随着年龄的增长而下降,且线粒体中的谷氧还蛋白对衰老过程有着重要影响。因此,探究谷氧还蛋白对于酿酒酵母衰老过程的影响,可以揭示衰老发生发展的分子机制。本课题系统分析了谷氧还蛋白敲除对酿酒酵母时序寿命(CLS)的影响及其作用机制。我们发现谷氧还蛋白敲除能够导致酿酒酵母CLS明显缩短。为了探究其作用机制,我们应用定量蛋白质组学的方法,鉴定了谷氧还蛋白敲除的酿酒酵母和野生型酿酒酵母之间的差异表达蛋白,并根据组学结果推测谷氧还蛋白敲除激活了酿酒酵母的Ras-PKA通路。通过检测酿酒酵母Ras-PKA通路相关的表型变化,我们验证了谷氧还蛋白敲除能够导致酿酒酵母Ras-PKA通路激活的假设。而利用过表达抑制蛋白的方法降低Ras-PKA通路的活性后,谷氧还蛋白敲除的酿酒酵母的CLS能够得到明显延长。最后,我们研究了谷氧还蛋白敲除引发酿酒酵母Ras-PKA通路激活的作用机制,发现谷氧还蛋白敲除会引起细胞内ROS水平上升,导致细胞内p H下降,从而激活酿酒酵母的Ras-PKA通路。而Ras-PKA通路的激活降低了酿酒酵母的抗逆能力,使酿酒酵母无法适应环境的压力,导致其CLS的缩短。综上所述,本课题利用定量蛋白质组学与表型实验相结合的研究方法,揭示了谷氧还蛋白敲除导致酿酒酵母CLS缩短的作用机制,为衰老相关的研究提供了思路与研究方向。