2018-05-25
交通大學結構生物學實驗室,圖中為蕭育源老師。 圖/交大提供 交通大學結構生物學實驗室,圖中為蕭育源老師。 圖/交大提供
記者李珣瑛╱即時報導
 
國立交通大學生物科技學院結構生物學團隊利用X光蛋白質晶體學方法,解析TREX1蛋白質結構,證明TREX1蛋白質藉其特殊的蛋白質結構處理DNA分子,參與免疫沉默 (Immune silencing) 與DNA修復 (DNA repair) 等兩項重要生理功能,此結構並可用於釐清與TREX1相關之自體免疫疾病成因。
 
這項耗時四年完成的研究由生科院蕭育源助理教授主導、實驗室碩士級研究助理黃冠偉主要執行,與生科院朱智瑋教授共同合作。其突破性成果已發表於生物學頂尖期刊《PLOS生物學》(PLOS Biology),獲高度關注。
 
TREX1蛋白質為人體中最主要的3端至5端核酸水解外切酶,參與細胞質中的免疫沉默與細胞核中的DNA修復功能,但處理機制未明。蕭育源助理教授指出,當TREX1突變而無法執行免疫沉默功能時,細胞會產生自體免疫反應,造成全身性紅斑狼瘡等自體免疫疾病。
 
此外,TREX1的免疫沉默以及DNA修復等功能分別與HIV病毒感染及癌細胞的抗藥性相關,若能找出TREX1蛋白質的抑制劑,將可應於抗病毒藥物與抗癌藥物研發。
 
研究團隊利用X光蛋白質晶體學方法,解析出數種TREX1-DNA複合體結構,輔以酵素活性分析,證明TREX1蛋白質藉著其特殊的蛋白質結構,精確修剪細胞核內受損的DNA,進行DNA修補。
 
此外,TREX1在細胞質中受本身濃度的調控或藉由其他蛋白質的幫忙,可以無選擇性的降解細胞質中多餘的DNA,達到抑制自體免疫的效果。
 
這項研究成果不僅可以了解 TREX1在DNA修復與抑制自體免疫等重要的細胞行為中扮演的角色,還可釐清TREX1突變與自體免疫疾病的關聯性,如全身性紅斑狼瘡 (Systemic Lupus Erythematosus) 及Aicardi 症候群 (Aicardi-Goutières syndrome)等,對自體免疫疾病研究影響甚鉅。研究團隊也將利用已知的TREX1蛋白質結構開發TREX1抑制劑,未來將可應用於抗病毒與抗癌藥物的研發,造福相關疾病患者。
 
該研究工作經費與設施由科技部、交通大學生物科技學院、交通大學智慧型藥物與智能生物裝置研究中心、交通大學生資中心和國家同步輻射中心共同支持。

附加資訊

  • 新聞來源: 經濟日報