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第三十卷 第二期 - 2016年二月五日
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成大彭怡禎教授研究發現移除麩醯胺酸合成酵素 可降低癌細胞增生刊載頂尖期刊 「細胞代謝 (Cell Metabolism) 」
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【台南訊】
細胞在惡劣環境,為何仍能存活甚至過度生長?成大生命科學系助理教授彭怡禎的研究發現,癌細胞中會促進癌化的蛋白質Myc是關鍵之一,Myc可以使癌細胞用來合成麩醯胺酸的酵素表達量增加,去自行合成麩醯胺酸,促進癌細胞增生;研究也領先國際發現,Myc能透過調控機制,不需改變細胞DNA序列就能改變某些基因的表現量,快速因應環境改變;嶄新的研究成果獲矚目, 2015年12月發表於國際頂尖期「細胞代謝」(Cell Metabolism)。

彭怡禎助理教授表示,癌細胞的新陳代謝與正常細胞大不相同,會發展出各種克服不利生長環境的機制,自己的研究找出癌細胞發展重要代謝路徑之一,若能針對此點設計藥物,控制並改變其代謝異常現象,將可有效阻止癌細胞增生。

細胞複製、分裂需要養分,在養分嚴重不足的環境下,正常細胞會凋亡,為何癌細胞仍能生存?彭怡禎助理教授2012年起培養乳癌細胞株進行相關研究。

學界已知,癌細胞會吸收某些特定胺基酸如麩醯胺酸,經由新陳代謝途徑促使癌細胞增生,彭怡禎助理教授研究過程發現蛋白質Myc,可以使癌細胞中用來合成麩醯胺酸的麩醯胺酸合成酵素增加,使癌細胞可以不假外求,自行合成所需的麩醯胺酸,並促使細胞吸收其他必需胺基酸的量也增加,從而促進癌細胞增生。

這樣的異常代謝現象,使癌細胞在麩醯胺酸不足的環境中仍能存活,推測可能是癌細胞在過度生長後,面臨周圍養分取得不易困境時仍能生存的原因;進一步的研究結果顯示,將癌細胞中麩醯胺酸合成酵素移除,確實可以降低癌細胞增生的能力。

彭怡禎助理教授的研究還有一項重大的發現,找到癌細胞中麩醯胺酸合成酵素過度表現的調控機制,蛋白質Myc可以藉由增加去除「甲基化」酵素的表現量,使得麩醯胺酸合成酵素的基因啟動子甲基化下降,促使麩醯胺酸合成酵素在癌細胞中過度表現。

彭怡禎助理教授指出,該調控機制為「表觀遺傳調控」,為一種不改變DNA序列,但可藉由在DNA上加一些標籤,來改變某些基因表現量的方式,以較快速度因應環境改變,讓細胞面對不利的生長環境,仍有很強的增生能力。

成大生命科學系助理教授彭怡禎,在美國加州大學河濱分校取得生物化學及分子生物學博士學位後,2012年開始在美國紐約州石溪大學分子遺傳及微生物學系縱微星教授實驗室進行博士後研究,探究癌細胞與正常細胞的差異;2014年進入成大擔任教職,仍繼續與縱微星教授合作研究。

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