中研院發現新硒蛋白品管系統,提供醫療策略思考方向

作者 | 發布日期 2015 年 07 月 03 日 12:45 | 分類 市場動態 , 醫療科技 follow us in feedly
Flickr/Sugree Phatanapherom

本院分子生物研究所助研究員顏雪琪博士研究團隊與生物化學研究所邱繼輝特聘研究員共同合作,日前發現細胞內一個以 CRL2 蛋白質複合體為媒介的新穎品管系統,用以維繫正確的硒蛋白質體。由於硒是人體必需的微量元素,通常以硒蛋白(Selenoproteins)的形式存在於人體內並表現出功能,已知與多種人類疾病密切相關,國際專業領導期刊《科學》(Science)於 2015 年 7 月 3 日刊登這項重要研究成果。



此篇論文是顏博士繼 2008 年發明一個可以監測蛋白質穩定度系統 GPS(Global protein stability)的成果後,第三篇創新論文刊登於相同期刊。論文第一作者是國立台灣大學生命科學院基因體與系統生物學學位學程博士生林秀娟。研究團隊解釋,蛋白質為生物體執行生理功能的基本單元,維持細胞內蛋白質正確的重要性不言可喻。細胞在製造蛋白質的過程中,將一個個胺基酸單元連接串起,並經過適當的摺疊才具功能;上述過程出錯將造成蛋白質缺陷而危害整個生物體,端賴細胞內的品管系統把關。但對於細胞如何辨認缺陷、精確度如何等問題目前仍所知甚少。

研究團隊指出,硒蛋白含有特殊的「硒半胱氨酸」(Selenocysteine,Sec),其生合成的訊號與細胞用以終止蛋白質生合成的訊息相同,容易產生誤解而導致生合成提前中斷,產生一個較小的缺陷蛋白質。研究團隊發現一種名為 CRL2 的蛋白質複合體為硒蛋白品質把關,其利用暴露於斷點的硒蛋白尾端序列,作為判斷缺陷的依據,由此辨識並將缺陷硒蛋白標記上降解標籤使其被清除。

利用顏博士發明的蛋白質穩定度監測技術,研究團隊得以發現目前已知的準確度最高之品管辨認系統,即使蛋白質的正常與否只相差一個胺基酸,這套系統也能正確區別。該團隊也正開始著手檢驗 CRL2 對其他缺陷蛋白質的辨識。

由於老化、神經退化性疾病、癌症等病症的肇因,可能與蛋白質缺陷有關,因此深入瞭解細胞內的品管運作機制至關重要。這項高精準度的蛋白質辨識與偵測之品管系統,未來亦將可提供醫療策略之新思考方向,利用細胞的品管系統設計原則來改善人類的整體健康。

(首圖來源:Flickr/Sugree Phatanapherom CC BY 2.0) 

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