陽明交大找到「無序蛋白」聚集機制 神經退化疾病迎曙光

陽明交大黃介嶸教授（左）與博班生孫永宸（中）、碩班生謝宗倫（右）合影。（陽明交大提供）

陽明交通大學針對「無序蛋白」進行研究發現，沒有固定結構的蛋白，能根據周圍環境酸鹼值（pH值）聚集，狀態如同超級英雄在電影中集結的狀態，堪比好萊塢漫威電影經典臺詞「Avengers Assemble」（復仇者們，集合）一般。成果已獲刊於國際期刊《Advanced Science》，替神經退化性疾病提供可能的新藥物靶點。

陽明交大生化暨分子生物研究所教授黃介嶸攜手博士班學生孫永宸（第一作者）與碩士班學生謝宗倫，聚焦於一種名爲「半乳糖凝集素-3」（Galectin-3）的蛋白質。它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的發生有關，但調控其聚集的分子機制卻仍然未解。

研究團隊發現，Galectin-3能根據細胞內酸鹼值調整自身的聚集程度，而這種能力的關鍵在於其蛋白分子上的幾個帶電小點。

研究團隊表示，透過研究得知， Galectin-3中結構區域的正電荷胺基酸，有助於蛋白的聚集，而無序區域的負電荷胺基酸則像「安全閥」一樣，防止蛋白過度聚集，避免對細胞造成傷害。換句話說，酸鹼值可以作爲調控Galectin-3聚集的關鍵開關。這些精巧的電荷調控機制爲理解無序蛋白的聚集行爲提供了全新視角。

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。黃介嶸指出，過去認爲蛋白要有結構才能發揮功能，但人體有一半以上的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，發揮出不同的生化功能。聚集是它們發揮功能的首要條件，但不正常集結卻也和許多神經退化性疾病有關。

研究團隊說明，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。

研究團隊強調，研究無序蛋白的聚集行爲，不僅加深了我們對這類蛋白的理解，還有助於科學家尋找針對相關疾病的新治療方法。這一發現不僅推動了基礎科學研究，也爲未來的醫療應用鋪平了道路。