Dr. Jaulang Hwang 黃昭蓮博士

分生所研究員

研究方向

本實驗室對於治療性疫苗的未來發展特別感到興趣。疫苗的標的主要針對幾種人類重大疾病:如癌症、和老化相關及傳染性疾病。隨著分子生物學的進步,新的方法更能用以發展有效的疫苗。我們實驗室是線性排列重複抗原(linear array epitope, LAE)這項技術開發的先趨者。這項技術結合了以接受器為媒介的抗原攝入(receptor-mediated uptake) 及高效率的抗原表面呈現(antigen presentation)兩種反應,使得LAE 疫苗誘導產生的抗體可以辨識任何想要的抗原甚至包括自體抗原。因此這項技術也開啟了發展新型治療模式的一扇門。運用這項技術,我們已經發展出抗性腺釋放激素(Anti-GnRH) 的疫苗並著手研發其他分子的疫苗如:抗HER2 的 LAE 疫苗用以治療HER2 過度表現的乳癌、抗 Ab43 之LAE 疫苗用以預防阿滋海默症。

第一型去核糖核酸拓樸異構酵素(DNA topoisomerase I)的轉譯後修飾與調控也是本實驗室之另一研究主題。當細胞經喜樹鹼(Camptothecin)處理後, DNA會藉由與Camptothecin 及hTOP1 之相互作用而造成損傷,同時, hTOP1 的N 結合多個SUMO1 所形成之修飾。本實驗於是建立一in vitro 實驗系統,結果證明in vitro 系統中之修飾結果與in vivo 所觀察相同。根據本實驗室目前的研究結果發現的SUMO1 之polysumoylation 機制整理如下圖: SUMO1 須先經由SUMO protease (如Ulp)切除C 端四個胺基酸進而活化SUMO1 ,並在ATP 的存在下與SAE1/2 中之SAE2 次單元形成thioester bond (見綠色箭頭)。SAE1/2 複合物接著將其上的 SUMO1 傳遞予Ubc9 (見紫色箭頭)。此Ubc9-SUMO1 又可接受另一Ubc9-SUMO1 ,並將SUMO1 傳遞結合於SUMO1 上,進而形成Ubc9-polySUMO1 結合體(見淺藍色箭頭)。在受質存在下, Ubc9 上之單一SUMO1 或是整個SUMO1 鍵結長鏈皆可被傳遞至受質之修飾區上,遂完成受質之SUMO1 單一修飾(monosumoylation)或是多重修飾(polysumoylation)。此外, Ubc9-polySUMO1 亦有可能是將單一SUMO1 陸續接至受質上而完成受質之polysumoylation 。總而言之,此研究不但提供了對TOP1 相關之DNA 損傷與TOP1 polysumoylation 之間的新研究方向,也可能對SUMO1 polysumoylation 之廣泛功能之研究有所貢獻。日後我們將會以該in vitro 系統更深入研究 polysumoylation 之詳細分子機制。