首頁發布時間: 2008-06-20
本院基因體研究中心特聘研究員暨生物化學研究所代理所長蔡明道教授研究團隊，日前以研究調控細胞週期檢查點(cell cycle checkpoint)之途徑，成功結合生化學、結構學、遺傳學與質譜學等研究方法，證實一項新的「Rad53-SCD1計數磷酸化」（phospho-counting）機制，對於抑制癌細胞的形成有了新的暸解。這項重要突破研究成果甚受國際重視，刊登於2008年度6月20日美國專業期刊「分子細胞」（Molecular Cell）。
目前醫學界已知曉，人體細胞中的DNA如果受到紫外光、輻射線、毒素等一些致癌物質的損傷，且無法及時修復，就會導致基因突變；而基因突變正是癌症發作的主要原因。為了維護DNA複製的準確度，以及彌補外在因素對於基因組所造成的DNA損傷，人體內的真核細胞已經演化出細胞週期檢查點（cell cycle checkpoint）機制，以調控整體基因組的穩定，防止基因突變。也就是說，細胞週期檢查點之調控機制，已經成為暸解癌症發生不可或缺的重要課題。
細胞週期檢查點最初是西元1990年代初期在啤酒酵母菌（Saccharomyces Cerevisiae）中所發現，後來實驗證明所有的真核細胞體包含人類細胞都有細胞週期檢查點的調控機制。蔡明道教授此次係以啤酒酵母菌進行研究。先前的研究指出，一種名為Rad53的激酶是啤酒酵母菌細胞週期檢查點中負責傳遞DNA損傷訊息的重要蛋白質分子。Rad53酶有高達16個TQ胺基酸序列，細胞可透過TQ序列的磷酸化將DNA損傷訊息傳遞出去，蔡明道教授此次研究創新發現並證實，Rad53-SCD1的「計數磷酸化」（phospho-counting）調控方式，正是傳導訊息的關鍵因素。
蔡明道教授解釋，當Rad53-SCD1上的一個TQ序列 被Mec1蛋白激酶單獨磷酸化修飾後（single phosphorylation），Rad53蛋白激酶就可以被啟動 ，但卻無法DNA損傷訊息往下游傳遞；而當Rad53-SCD1 上的兩個TQ序列被Mec1蛋白激酶雙重磷酸化修飾後（double phosphorylation）後，不只Rad53蛋白激酶可以被啟動，還可以進而活化Dun1蛋白激酶，一旦Dun1蛋白激酶被活化，即能提供去氧核甘酸等原料以修復損傷部位的DNA。
這項研究成果不僅提供「Rad53-SCD1計數磷酸化」機制對DNA損傷修復機制之調控的全新理解，同時也證實了「Rad53-SCD1計數磷酸化」可以調控橫向與縱向的訊息。此全新的DNA損傷訊息調控機制，為癌症發生的基礎研究帶來嶄新的一頁。 此項研究經費由國家衛生研究院及基因體研究中心支持，本篇論文第一作者是來自南韓的李賢博士，而共同作者群中也包括台灣大學生化科學研究所博士班研究生陳聖文。本研究工作亦由澳大利亞Melbourne大學的Jorg Heierhorst博士所共同合作。
