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實驗室研究主題
本實驗室研究主要為兩大主題1. 核醣體生合成途徑及核仁壓力調控
我們使用酵母菌及細胞株為模式生物，研究核醣體的生合成途徑及核仁壓力的調控。核醣體為複雜的複合體，大核醣體由46個核醣體蛋白及3條rRNAs組成，小核醣體由33個核醣體蛋白及1條rRNA組成，組成此複合體需要超過200-300個輔助因子(包括RNA及蛋白質)，合成過程由核仁開始至細胞質結束，高速生長期的細胞約耗費約一半轉譯的產物於核醣體生成上。相關蛋白突變時，會造成細胞生長缺失，在人類及植物上，會產生相關的疾病及發育異常。抑制核糖體生合成亦可為抗癌或病害防治的目標。因此，我們針對此途徑進行研究，以期更深入了解相關機制。相關的研究成果包括：(1) 發現核糖體需要依賴許多輔助因子幫助有效及正確的出核。(2) Stalk是大核糖體上很大且非常動態的結構，為轉譯因子結合的位置，我們的研究發現其組裝的機制，及細胞如何確認此區域的正確性。(3) 研究出大核糖體生合成於細胞質中成熟的順序性，此途徑的定義在這些蛋白的功能研究上有絕對的重要性。(4) 核糖體蛋白為帶正電且具很多非結構區的蛋白質，因此在高速產生下非常容易產生變性的結構而進入降解途徑。因此，細胞除了使用一般的伴護蛋白來保護核糖體蛋白之外，亦演化出專一的核糖體伴護子，來確認核糖體蛋白的穩定性及調控和核糖體的結合，保證經由複雜且耗能的過程產生的核糖體具有正確性。我們實驗室發現2個新的核糖體伴護子，其相關機制已發表於國際期刊上。(5) 核仁主要是核醣體生合成的位置，亦是壓力反應中心。我們亦使用細胞株，發現一些金屬離子：包含鉈、銅、鎵，會抑制核糖體生合成、影響rRNA裁切，啟動p53依賴或非依賴型的核仁壓力，導致細胞週期停滯及死亡，這些研究成果，將有助於了解這些金屬的毒性機制。以上研究成果已陸續發表於國際期刊上。
2. 生物技術的開發及應用
(1) 農業廢棄物的循環利用：農業廢棄物是在農產利用或動物飼養的過程產生的廢棄物，比如：稻稈、豬糞尿、果皮、羽毛…等，其去化的過程相當重要，隨意棄置的結果會產生環境汙染的問題，但有效利用，則能產生有附加價值的副產品，除了能增進農民的收入，亦能減低對環境的影響。我們和農化系王尚禮教授實驗室合作，利用雞糞和稻稈進行共消化，分析菌相及培養條件以增加雞糞中的磷溶出，經過脫鈣及沉澱的步驟後，能有效將磷以鳥糞石的形式回收。相關成果已申請專利及發表於國際期刊上。(2) 生物腐蝕及生物膜分析：我們和台灣大學材料系及工海系合作，執行科技部計畫「水下載具結構材料研發與評估」，主要進行微生物培養、生物腐蝕及生物膜分析實驗，相關成果已發表於國際及國內期刊上。 (3) 細胞的移動情形分析及研究：我們和澳洲昆士蘭理工大學(Queensland University of Technology)數學系、輔仁大學物理系一起合作，我們實驗室進行細胞培養及分析、QUT進行數學計算、物理系進行物理模擬及微流道晶片的建構。經由合作方式，我們以微流道晶片對細胞進行不同的環境刺激(電場、磁場、光…)，分析細胞的移動及增生，並建立數學模型。細胞的移動和發育、免疫、傷口癒合、癌細胞轉移…等重要生理功能皆有相關。細胞移動有趨性，包括對氧的趨性、溫度趨性、磁場趨性、化學趨性、光趨性、電趨性…等。我們的分析包括整體性的細胞移動情形、亦包括單細胞的移動，了解這些因子如何影響細胞的移動，會更清楚細胞移動的機制及調控。我們發現在結合不同的因子時，會改變細胞的移動情形，比如循流環境、活性氧的產生、或化學刺激與電刺激共存，這些研究結果將幫助我們更清楚細胞於體內複雜環境下的移動調控，相關成果發表於國際期刊上。除此之外，本實驗室亦利用此技術設計出生物平台晶片，能提高敏感度，以細胞偵測出的環境金屬毒性，成果已發表於國際期刊上。
