新頭殼newtalk 2013.08.05 鄭凱榕/綜合報導

中研院研究團隊解開台灣本土溫泉菌的蛋白質結構，進而提供製藥新契機，論文於本月1日刊登在國際知名的結晶學期刊《晶體學刊D卷: 生物結晶學》(Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography)，並獲選為當期封面頭條。

中研院生化研究所張崇毅與吳世雄主持的研究團隊，以台灣烏來本土溫泉菌(Meiothermus taiwanensis)內的「C型隆(Lon)蛋白酶」為研究對象，解析建構出該蛋白酶由1個中空內室和6個似觸角般易曲的受質辨識區所組成的獨特三度空間構造。該研究完整呈現隆蛋白酶的中空內室的活性區之構造，以及活性區與3種有機化合物相結合的機制，進而提供新類型藥物設計思考新契機。

研究團隊表示，「隆蛋白酶」是一種特殊的大型蛋白質複合體，存在於所有細菌和高等生物細胞胞器(如粒線體)內，在其中扮演重要角色，讓細胞在嚴峻環境下仍能行使正常功能。近年來學界亦發現許多致病性細菌包括癌細胞，在人體內存活時亦需要隆蛋白酶。隆蛋白酶因此被視為發展抗生素及抗癌藥物的新標靶。

台灣本土溫泉菌的C型隆蛋白酶，是張、吳兩位學者於烏來溫泉菌細胞內所發現的新型隆蛋白酶，並於2012年在發表的論文中將其命名為「C型」。溫泉菌的蛋白質具有較高的熱穩定性，由溫泉菌中取得的酵素，因此可能具有較高的產業應用價值。

張崇毅博士表示，「由於隆蛋白酶具有結構不穩定性，迄今三十年來許多嘗試以蛋白結晶的方法研究隆蛋白酶與有機化合物的複合體構造並未成功。此次研究能以採自台灣本土溫泉菌所分離的隆蛋白酶首度解析其構造，成果令人欣慰。」

這篇研究不僅發現台灣本土嗜熱菌C型隆蛋白酶的結構較穩定，能夠形成優異的結晶體之特性，而有助於應用於晶體導向藥物設計。同時此研究中所解析的C型隆蛋白酶與小分子抑制劑複合體構造中，還包括一個臨床使用中的抗癌標把藥物「萬科」(Velcade)，對於未來新舊藥物之設計與改良，將具有啟發性新思考。