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解構溫泉菌蛋白酶 抗癌藥新契機

台灣烏來溫泉菌C型隆蛋白酶構造圖。(張崇毅提供)

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【大紀元2013年08月05日訊】(大紀元記者徐翠玲台灣台北報導)中研院生物化學研究所副研究員張崇毅與特聘研究員吳世雄主持的研究團隊,首次確認台灣烏來本土溫泉菌C型隆(Lon)蛋白酶結構及與小分子藥物結合模式,對未來抗癌藥物之設計與改良,頗有幫助。

論文於8月1日刊登在知名期刊《晶體學刊D卷:生物結晶學》(Acta Crystallographica SectionD: Biological Crystallography),並入選為當期封面文章。

隆蛋白酶存在所有細菌和高等生物細胞胞器內,如粒線體。研究團隊採用「蛋白結晶-X射線繞射」實驗技術,解開C型隆蛋白酶主要特徵,一個甕型的中空內室,以及外部6個似觸角般易曲的受質辨識區。

張崇毅表示,隆蛋白酶對癌細胞在人體內存活扮演決定性角色。細胞會產生老舊或毀壞蛋白質,不清除,毒素會妨礙細胞正常功能。隆蛋白酶就像垃圾車,清除或回收不要的蛋白質。癌細胞增生很快,隆蛋白酶一直幫癌細胞清除廢物、毒素,癌細胞比正常細胞更依賴隆蛋白酶,隆蛋白酶活性如果少掉20%,正常細胞可以忍受,但癌細胞可能因此致死。

張崇毅說,隆蛋白酶中空內室有6活化區,類似6個焚化槽,據推測,6個觸角可能把毀壞蛋白質吸進中空內室處理,不過作用還不是很清楚。目前最重要的發現是小分子藥物可與隆蛋白酶內室6活化區鍵結,讓中空內室失去作用,等於焚化爐停擺,產生抑制隆蛋白酶活性作用,癌細胞就無法增生甚至死亡。

台灣本土嗜熱菌C型隆蛋白酶結構比一般隆蛋白酶穩定性高,研究團隊因此成功解析出構造,張崇毅認為,由溫泉菌中取得的隆蛋白酶,可能具有較高的產業應用價值。◇

(責任編輯:明芳)

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