陽明交大「無序蛋白」研究 為神經退化性疾病帶來曙光

陽明交大生化暨分子生物研究所教授黃介嶸（左起）、博班生孫永宸與碩班生謝宗倫研究團隊發現，無固定結構的「無序蛋白」，能根據周圍環境酸鹼值（pH值）聚集。圖／陽明交大提供

國立陽明交通大學發現，沒有固定結構的「無序蛋白」，能根據周圍環境酸鹼值（pH值）聚集，宛如漫威電影的經典臺詞「Avengers Assemble」，可替神經退化性疾病提供可能的新型藥物靶點，該成果已發表於期刊《Advanced Science》。

陽明交大表示，這項研究聚焦於一種名爲「半乳糖凝集素-3」（Galectin-3）的蛋白質，是細胞中垃圾處理站溶酶體（lysosome）損傷的生物標記，其異常聚集，被認爲可能與神經退化性疾病有關，但調控其聚集的機制卻仍然未解。

陽明交大生化暨分子生物研究所教授黃介嶸研究團隊則發現，Galectin-3能根據細胞內酸鹼值調整聚集程度，這種能力的關鍵在於其蛋白分子上的幾個帶電小點。研究發現， Galectin-3中結構區域的正電荷胺基酸有助蛋白的聚集，而無序區域的負電荷胺基酸則像「安全閥」，防止蛋白過度聚集，避免傷害細胞。換句話說，酸鹼值可以作爲調控Galectin-3聚集的關鍵開關。

黃介嶸表示，無序蛋白沒有固定樂譜，但能靈活配合其他蛋白，共同演奏出細胞功能的旋律。過去認爲蛋白要有結構才能發揮功能，但人體有一半以上蛋白帶有無結構的區段，無序蛋白在正常生理條件下沒有固定形狀，反而讓它們能聚集改變形狀與更多不同的蛋白結合，發揮不同的生化功能。聚集是發揮功能的首要條件，不正常集結也和許多神經退化性疾病有關。

黃介嶸舉例，以「半乳糖凝集素-3」爲例，正常的聚集和它凝集素的功能有關，但其異常聚集可能加劇其它類澱粉蛋白的堆積，進而引發阿茲海默症等神經退化性疾病。研究無序蛋白聚集行爲有助於科學家尋找相關疾病的新治療方法，爲未來的醫療應用鋪路。

參與這項研究的兩位共同第一作者爲博班生孫永宸與碩班生謝宗倫，兩人都畢業於陽明交大生命科學系，並在大學時期就加入黃介嶸實驗室。