线粒体转录终止因子家族是一类存在于多细胞生物中的高度保守的DNA结合蛋白，具有相似的亮氨酸拉链结构的转录调控因子。基因组数据显示，该家族有四个成员，分别是线粒体转录终止因子1—4（MTERF1—4），其中MTERF1—3的功能都与线粒体基因的转录调控有关，但与线粒体DNA的结合位点和作用却各不相同。MTERF4的功能至今没有报道。　　 本文成功克隆了人的线粒体转录终止因子4（hMTERF4）基因，亚细胞定位显示该蛋白定位于线粒体上。蛋白质结构预测分析显示该蛋白具有亮氨酸拉链（Leuzipper）结构，是一个线粒体DNA结合蛋白。通过原核表达获得该基因的重组蛋白为进一步研究MTERF4基因的功能奠定基础。　　 通过转基因使得Hale细胞过强表达MTERF4基因和抑制内源基因的表达，以核基因组18srRNA基因为参照，扩增线粒体D—loop区，以D—loop DNA的信号强度测定线粒体基因组DNA的含量变化。结果显示，过强表达MTERF4基因并不改变细胞中mtDNA的拷贝数；而在基因表达受抑制的细胞中mtDNA的拷贝数仅是对照细胞的0.41倍，呈明显下降趋势，表明MTERF4基因表达水平的下调使线粒体DNA的拷贝数降低。通过RT-PCR检测MTERF4基因表达水平的变化对线粒体基因转录水平的影响，其变化规律与线粒体DNA的含量变化规律相同：MTERF4过强表达并不明显改变线粒体基因的转录水平，而MTERF4下调后线粒体基因的表达水平下降。这一实事表明线粒体基因的转录水平的下降可能是因为DNA拷贝数减少引起。　　 进一步在细胞水平的研究结果显示MTERF4过强表达后细胞中线粒体超氧化物水平升高，ATP含量没有明显变化，而MTERF4基因表达被抑制后细胞中线粒体ATP含量明显下降；通过转基因后荧光细胞计数、MTT、流式细胞生长实验结果显示MTERF4基因的过强表达对细胞生长的影响不明显；而当MTERF4基因表达被抑制后，ATP含量下降，细胞生长受抑制，subG1期细胞明显增加，G1,S和G2期的细胞明显减少；凋亡检测结果显示MTERF4基因表达水平的下调导致细胞大量死亡。上述结果显示MTERF4基因对线粒体的活性的影响效应与其线粒体DNA的拷贝数变化有相同的规律。　　 在上述研究结果中，MTERF4的过强表达从线粒体基因组的复制到基因的转录水平，对线粒体的功能以及细胞生长都没有明显影响；而基因表达下调后，从DNA复制到转录，到线粒体活性以及对细胞的生长都有明显的效应。推测这一现象可能是该基因的表达水平在通常情况下已经足以维持线粒体的需求，外源导入基因的过强表达不会对线粒体的活性产生影响。由于该基因的表达对线粒体的活性维持是必须的，因此在表达下调后，从DNA复制到基因表达水平都随之下降，继而线粒体活性也明显降低，这从反面证明了MTERF4对线粒体功能维持的重要性。　　 对于核基因组，基因的拷贝数在生物发育过程都是相同的（除个别基因外），因此，不同基因的表达水平的差异是通过转录和翻译过程进行调控。本研究发现MTERF4通过影响线粒体的拷贝数而影响其转录水平的变化，表明线粒体基因组在细胞不同的生理过程的拷贝数可被调控，而这种调控同样导致基因的表达水平的变化，因此，线粒体的基因表达存在复制、转录和翻译3个过程的综合调控效应。　　 本文对MTERF4蛋白的功能研究为进一步了解线粒体转录终止因子蛋白家族的功能，探讨各家族成员之间的关系研究奠定基础，同时对揭示线粒体基因的转录调控与线粒体功能和细胞生长的关系有重要的意义，并探讨了线粒体的活性对细胞生长的影响，从一个新的视觉探讨细胞的增殖调控机制。