中央研究院 Logo

本院生物化學研究所特聘研究員王惠鈞院士及孟子青研究員組成的研究團隊日前運用結構生物學與多項生物物理技術之創新整合平台，成功解開「PTPN3-p38γ」蛋白質複合體的分子結構。由於此蛋白質複合體與國人好發的大腸癌直腸癌之細胞訊息傳導過程息息相關，此篇論文對於未來研發癌症標靶治療策略或設計新藥，可提供關鍵性新知識，國際期刊「科學訊息傳遞」(Science Signaling)於2014年10月14日刊登這項研究成果，並選為當期封面文章。

研究團隊解釋，癌惡化過程中最具殺傷力的致癌基因之一，即為「核苷酸轉化酶Ras」。而核苷酸轉化酶Ras基因的點突變所引發一連串的蛋白激酶的活化或去活化反應(Ras Signaling)，會促使癌細胞不斷的分裂，終究導致病情惡化或治療困難。同時，已知在這一連串的酶反應中「蛋白激酶p38γ」扮演著關鍵的角色。一旦p38γ去活化的作用完成，癌細胞將漸漸失控而惡化；反之，若能阻止p38γ去活化的發生，將有效緩減癌症病程的進展。

參與研究的孟子青研究員解釋，以往學界推測，在Ras點突變的癌細胞中，p38γ可以被另一種酶PTPN3辨認，再透過PTPN3的作用導致p38γ的去活化。然而；此一步驟是否真實存在，卻始終缺乏直接佐證。此次研究團隊成功運用創新的多項技術整合平台，克服激酶會時刻變化甚難掌握其結構的高度困難，不僅解開「PTPN3-p38γ」蛋白質複合體的分子結構，更直接證實了p38γ的去活化反應，是透過PTPN3的辨認與結合來執行。

論文第一作者陳愷恩博士表示，這次研究中所採取研究方法是充分運用傳統結構生物學的分析利器—「X光結晶繞射法(X-ray Crystallography)」以及其所發展出來的最新技術，再結合「小角度X光散射線法(Small-angle X-ray scattering)」以及「化學交聯結合質譜鑑定」之技術(Chemical cross-linking coupled with mass spectrometry)，才能達到反覆確認PTPN3及p38γ蛋白複合體的交互作用，並定位出調控p38γ去活化的關鍵區域，提供開發抗癌標靶藥物設計的必要資訊。

主持這項研究的王惠鈞院士則表示，此次透過整合生物與化學知識的創新研究方法，正展現台灣學者在結構生物學的新穎思維與領先地位。未來亦希望能繼續善用本院與國家同步輻射中心的資源，挑戰更困難的研究前沿課題。