本實驗室長程研究目標,是希望在分子、細胞和發育三個層次上,深入了解細胞骨架如何組織並與胞器相互作用,以及此相互作用如何促進正常生理機能與引發疾病,例如癌症和神經退化性疾病。本實驗室對微管和高爾基氏體特別感興趣,因為此兩不可或缺的細胞結構在許多生物過程中協同作用,包括細胞分裂、細胞遷移、纖毛發生和神經發育等。
目前的研究重點在探討:如何通過(1)微管蛋白的組裝 及(2)對現有微管的切割與分支,在生物體內穩健地產生微管。
微管發生需要一個高度保守的蛋白質複合物,稱為γ-微管蛋白環複合物(γ-TuRC)。我們旨在使用跨學科的方法來解譯γ-TuRC組裝、導向和激活的機制。這些方法包括最新的低溫電子顯微技術、從組織和細胞株中提取蛋白、含膜胞器的分離、鄰近標記與定量質譜術、CRISPR介導的基因組編輯和細胞株工程、esiRNA基因靜默輔以高通量篩選、以及先進的高解析與活細胞顯微成像技術。
微管功能失調被認為與廣泛的神經異常,神經退化和肌肉疾病相關。例如,MCD(皮質發育畸形)的遺傳原因可追溯至負責體內微管發生的關鍵因子γ-微管蛋白產生突變。此外,HSP(遺傳性痙攣性截癱)也與微管細胞骨架的缺陷有關。然而,這些疾病的潛在致病機制仍不清楚。我們使用初代神經元和小鼠模型,希望了解微管發生和分支如何調節神經元的形態發生和大腦發育,以及它們的失調是否引發了發育性疾病MCD和神經退化性疾病HSP中觀察到的病理表型。
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