抗癌藥物新契機
在癌症研究當道的今日,隆蛋白酶的生物特性,理所當然被視為抗癌藥物的新標靶。
張崇毅表示,部分標靶藥物目前仍無法完全對準癌細胞,於是研究人員思考也許能從後端下手,抑制癌細胞的垃圾處理機制,或許是一條可行之路。
理論上,只要藥物可與隆蛋白酶內室6個活化區鍵結,抑制隆蛋白酶活性,使中空室裡的「焚化爐」停擺,失去清除回收功能,癌細胞就無法增生。
事實上,許多藥物作用都在抑制蛋白質,特別是抗癌的標靶藥物。目前研究顯示,隆蛋白酶對部分癌細胞的生存很重要,例如淋巴癌;某些致病細菌在宿主身上存活也需要隆蛋白酶,例如傷寒菌。依此特性,可以設計相對應的小分子藥物,破壞隆蛋白酶的水解區,使其失效。
目前醫學界已經使用中的部分藥物,儘管具有療效,但其實我們並不瞭解它產生作用的原因。解構C型隆蛋白酶之後,不但可以確認其與小分子藥物的結合模式,也提供了藥物設計與改良方向,有助於開發出更專一、更有效的藥物。
張崇毅以臨床使用中的抗癌(骨髓瘤)標靶藥物「萬科」(Velcade)為例指出,萬科原為蛋白質解體抑制劑,現在發現它也可以抑制粒線體中的隆蛋白酶。因此開始展開兩個研究新方向,一是改良萬科,移除它對粒線體中隆蛋白酶的抑制作用,使其更具專一性,減輕目前嚴重的副作用;其二是以此為基礎,設計針對隆蛋白酶的抑制劑。
「能用本土的素材作研究,是我夢寐以求的事,」2009年由美國藥廠返台加入中研院的張崇毅興奮地表示,科學好玩的地方就在於一個研究後續會引出更多研究。例如,烏來溫泉菌裡的C型隆蛋白酶與人類粒線體、酵母菌裡的A型隆蛋白酶不同,兩者最大的差異在於,A型需要動能,C型不需要。
何以如此?
張崇毅指出,猜測可能A型洞口很小,需要能量將蛋白質吸入;C型洞口較大,剛好可以讓壞掉的蛋白質進入。但他強調:「真正的機轉有待未來研究證實。」
烏來美人湯除了人們嚮往的活血、美容功效外,細菌中更有許多看不到的秘密等待科學家一一解開,而台灣科學家已經踏出第一步。
X射線晶體繞射獲得的點狀數據,需要進一步運算分析。
台灣烏來溫泉中分離出來的中度嗜熱菌,在顯微鏡下的形狀,被命名為Meiothermus taiwanensis。
X射線晶體繞射獲得的點狀數據,需要進一步運算分析。