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【植微講座】From aptamers to decoy oligonucleotides- Toward intracellular protein targeting and gene regulation (臺大生機系 陳林祈教授)

2017-12-21 00:00:00

2017年12月7日很榮幸邀請到臺灣大學生物產業機電工程學系的陳林祈教授來系上分享有關DNA適體 (DNA aptamer) 的種種與圈套寡核苷酸 (decoy oligonucleotides, dODNs) 的應用。陳老師畢業於本校化工系,目前於生機系擔任教授,因其研究成果傑出,曾獲得2011年國科會頒發吳大猷先生紀念獎。

本次演講聚焦在DNA適體和圈套寡核苷酸的研究,DNA適體是一種短片段DNA分子,具有抗體功能,亦可視為一種人工合成的DNA抗體,具有價格低廉、化學結構穩定、結構容易調控、有優化空間、分子小,有機會直接送進細胞等優點。陳老師使用SELEX (Systematic Evolution of Ligands by EXponential Enrichment)策略,得以從10^15的單股DNA library中篩選出能與目標物產生強結合能力且專一的人工抗體,也就是適體;並且成功應用於檢測前列腺癌細胞中的標誌基因AMACR產物,以及流感病毒H1/H5。

適體的應用層面廣泛,可研發出適體微陣列(aptamer array),用於研究大腸桿菌的蛋白質體學;另一方面為模擬啟動子 (promoter) 的圈套寡核苷酸,亦即可誘導轉錄因子 (transcription factor) 與其結合的雙股DNA適體。由於陳老師是理工科系出身,又有生、醫、農等領域的經驗,在做生物相關的研究自然會有不一樣的角度,能夠以理工科系思維將共通的觀念進行轉換。若以感測器 (sensor) 的角度看這個現象,轉錄因子與啟動子的結合是一種感測過程 (intracellular protein targeting),啟動子就好像是一種轉錄因子的適體;透過SELEX篩選,能夠找到一個結合能力更強的人工啟動子 (即圈套寡核苷酸)。將此人工啟動子送到細胞內,便可以讓轉錄因子進入細胞核之前將其攔截,藉此調控其下游基因表現。

曾連獲4年台大校級教學優良獎的陳老師透過十分生動、容易理解的例子帶領我們窺探適體發展的一隅。經過陳老師深入淺出的解說,相信大家都從這場演講中獲益良多。

撰文:Lee Ke