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A Novel Synthetic Indole Compound, 1, 1, 3-tri（3-indolyl）Cyclohexane, Inhibits Microtubule Polymerization in Human Lung Cancer Cells
(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2008-12-??) 李慶孝; 姚清發; 李桂楨; 王憶卿
目的：肺癌在世界各地無論男性或女性都是發病率、死亡率名列前茅的惡性腫瘤。因此，發現與合成新穎的肺癌治療抗癌藥物是刻不容緩的工作。材料與方法：本研究團隊發展了一種新穎的吲哚結構合成化合物1, 1, 3-tri(3-indolyl)cyclohexane(3-indole)，並藉由A549及H1437人類肺癌細胞株來探討新穎抗癌藥物對於肺癌細胞的毒殺作用及其機制。結果：新穎的抗癌藥物3-indole可以抑制A549和H1437肺癌細胞株細胞生長並誘導細胞週期停滯在G2-M期。在IMR90正常肺細胞內，3-indole無法抑制其細胞生長，且細胞骨架microtubule微管為呈現網狀之完整分佈於整個細胞體內；而經由免疫細胞染色法發現3-indole處理A549細胞後，其microtubule微管網絡可見到幾乎受到破壞且聚集於細胞核周圍，無法順利延伸散佈於整個細胞體內。此外，西方墨點法分析顯示3-indole處理可抑制A549細胞microtubule微管聚合作用並呈現劑量相關性。結論：3-indole具有抑制A549和H1437肺癌細胞株細胞生長及抑制A549肺癌細胞株細胞骨架microtubule微管聚合作用，顯示具有發展作為新穎的抗微管作用癌症用藥的價值。
Analysis of KLK1 Gene-130Gn Polymorphism with the Risk of Parkinson's Disease
(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2005-06-??) 黃淑宜; 莊蕙瑄; 陳瓊美; 吳逸如; 李桂楨
帕金森氏症為一常見的神經退化性疾病，和遺傳及環境因素相關。KLK1為一serine protease，在人體包括大腦皮質、海馬迴等多處部位皆有表現。本研究的目的在探討KLK1基因啟動子-130G(下標 N)多型性與國人帕金森氏症感受性的相關性。-130G(下標 N)多型性基因型的分析方法包括螢光PCR產物的長度分析、單股核酸構形多型性／異雙股分析及DNA定序等。所研究樣品群包括208位帕金森氏症患者及95位正常人。結果共觀察到五種對偶基因：I (G9)、A (G10)、B (G2CG7)、H (G11)、K (Gl2)。多型性對偶基因的啟動子轉錄活性分析顯示，在人類胚胎腎細胞HEK-293及人類腦癌細胞IMR-32中，A、B、H對偶基因的轉錄活性並無顯著差異，但三者的轉錄活性均較K對偶基因顯著的好。進一步的依據含或不含K對偶基因的基因型，或K對偶基因頻率，進行X^2統計分析，結果顯示在正常人族群與帕金森氏症患者群間，並未呈現顯著差異。故推論KLK1基因啟動子多型性，雖然會影響其在人類胚胎腎細胞及腦癌細胞中的表現量，但其變異和國人帕金森氏症的感受性並沒有太大關連性。
Association of Polymorphisms in the Angiotensin-Converting Enzyme, Palsminogen Activator Inhibitor-1, and Tumor Necrosis Factor-α with Renal Progression in Children with Vesicoureteral Reflux
(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2003-06-??) 劉國保; 林清淵; 陳菡柔; 朱建勳; 沈真霞; 鄭素卿; 李桂楨
本研究的目的在探討血管收縮素轉化酶(ACE)、第一型纖維蛋白溶解酶原活化物抑制物(PAI-1)、腫瘤球死因子α(TNF-α)等基因多型性與臺灣孩童膀胱輸尿管逆流(VUR)發生及病程進展的相關性。ACE基因的A-240T、Alu I/D多型性及TNF-α基因的T-1031C、C-863A、C-857T、G-308A、G-238A等多型性係藉限制酶切割PCR放大產物及洋菜膠體電泳等技術來分析，PAI-1基因的4G/5G多型性則藉異偶合分析及對偶基因專一PCR等技術來檢測。結果發現各多型性基因座之遺傳情形均處於哈溫平衡。ACE基因的A-240T、Alu I/D多型性間呈現非逢機的組合，顯示ACE基因的重組率很低。TNF-α基因的T-1031C、C-863A多型性間亦呈現強烈的連鎖不平衡。在正常人族群和VUR患者群間，上述8個多型性對偶基因頻率均無顯著差異，顯示和VUR的發生不相關。當VUR患者依尿毒症的有無區分為二群時，ACE基因的A-240T和Alu I/D多型性、PAI-1基因的4G/5G多型性、TNF-α基因的T-1031C和C-863A多型性對偶基因頻率皆有顯著的差異，顯示和VUR患者為程的進展相關。
DRP1表現變異和帕金森症：啟動子多型性和轉錄調控研究
(2020) 張林康; Cheung, Lam-Hong
在帕金森症(PD)中，粒線體的代謝被破壞，而抑制電子傳遞鏈複合物I的神經毒素在人類和動物模型中會產生類似於帕金森氏症的症狀。遺傳性帕金森氏症的連鎖分析也顯示粒線體功能障礙與帕金森症的發病相關。粒線體在細胞中以動態管狀網絡存在，它通過裂變和融合不斷改變形狀，來適應局部的環境改變。Dynamin-related protein 1 (DRP1)是控制粒線體分裂的關鍵蛋白，它會經過轉譯後修飾和移位至粒線體外膜，來調節粒線體分裂。先前60個帕金森症患者週邊血單核細胞的研究顯示，DRP1表現水平顯著較53個正常對照組上升。DRP1啟動子的遺傳變異可能調節DRP1表達。通過直接定序，發現在DRP1啟動子區域中有-556 G/A (rs565216693)、-318 -/AAT、-315 A/T (rs201231372)和-311 A/T (rs11423175)等核苷酸多型性。接著藉PCR-RFLP技術，對533個帕金森症患者和544個正常對照組的病例對照研究，確認了-556 G/A多型性與帕金森症相關。-311 A/T與連鎖的-318 -/AAT及-315 A/T多型性與帕金森症相關性，DRP1啟動子直接定序檢測了各63個帕金森症患者和正常人的樣品，但因樣品數不夠大，差異未達顯著性。經由電腦模擬搜尋上述多型性鄰近區域序列，發現-556位點的變異會影響轉錄因子TFAP2A (Transcription factor AP-2 alpha)、CEBPB (CCAAT enhancer binding protein beta)的結合，而-318、-311位點的變異會影響轉錄因子FOXA1 (Forkhead box A1)的結合。TFAP2A、CEBPB、FOXA1在人的神經組織中皆有表現。-556 G/A可能因影響TFAP2A的結合而影響DRP1表現，-318 -/AAT、-311 A/T則可能因移動FOXA1結合位置改變染色質重建(Chromatin remodeling)，來影響DRP1表現。過度表現FOXA1或CEBPB於SHSY-5Y細胞，可增強內生性DRP1表現。共轉染對照組DRP1-GFP報導質體和FOXA1/CEBPB到SHSY-5Y細胞，GFP的轉錄活性增加。本研究表明了-556 G/A基因型的人患上帕金森症的風險較大，且在SHSY-5Y細胞中，轉錄因子FOXA1或CEBPB會増加DRP1的轉錄活性。
Expression of Mutations in the Low-density Lipoprotein Receptor Gene Associated with Familial Hypercholesterolemia in Taiwan
(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2001-??-??) 黃愛純; 張敬于; 李桂楨
Functional Studies of HSPA5 Promoter Polymorphisms and Risk of Essential Tremor in Taiwan
(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2008-12-??) 李麗卿; 胡雰茹; 吳逸如; 羅于堯; 林雅芸; 陳瓊美; 李桂楨
蛋白質不正常摺疊引起的內質網壓力(ER stress)及不正常蛋白質摺疊反應(unfolded protein response; UPR)的機能失常，和神經退化性疾病的致病機制相關。70kDa熱休克蛋白5(HSPA5)為一UPR伴隨蛋白，可反應內質網壓力、抑制細胞凋零。HSPA5基因的啟動子多型性-415G/A(rs391957)、-370 C/T(rs17840761)及-180 del/G (rs3216733)可能影響其表現量。利用啟動子報告基因試驗，我們檢測了這三個多型性所暗示的功能。在神經癌SK-N-SH細胞中，帶有-415A多型性啟動子的螢光酵素報告質體表現的轉錄活性顯著低於帶有-415G者。利用個案－正常對照研究，我們分析了HSPA5基因啟動子多型性與台灣原發性顫抖症的相關性。在正常人(n=341)及原發性顫抖症患者(n=130)間，所分析的各多型性點，其基因型、等位基因與單套型頻率皆無顯著差異。我們的實驗數據顯示，HSPA5 -415 G/A多型性雖然影響其功能，但和台灣原發性顫抖症的風險無關。
Nrf2與神經退化性疾病：啟動子多型性與以氧化壓力為目標的治療策略
(2012) 巫逸琦; Yi-Ci Wu
Nuclear factor-erythroid 2 (NF-E2)-related factor 2 (Nrf2)是basic leucine zipper (bZIP)的轉錄因子，可調節抗氧化路徑基因的活化，並維持細胞內氧化還原的平衡。氧化壓力的增加與許多神經性退化性疾病有相關性。舉例來說，帕金森氏症(PD)的致病機制就會受到氧化壓力的影響，增強Nrf2的活化會對於神經細胞有保護性的功效。在polyQ不正常擴增的脊髓小腦萎縮症中，擴增的CAG三核苷酸轉譯出的polyQ蛋白，聚集在細胞內增加細胞內的氧化壓力。本論文先以PCR-RFLP技術，對Nrf2基因啟動子-653 A/G、-651 G/A和-617 C/A多型性，進行帕金森氏症患者(n = 480)與年齡、性別配合的正常人(n = 526)的病例-對照組研究。結果多型性基因型、等位基因頻率、單套型等均並未發現相關性。另外，本研究建立誘導式ATXN3/Q14~75的Flp-In SH-SY5Y細胞株，添加retinoic acid誘導分化後，表現具有病理特徵的ATXN3/Q75融合蛋白會形成聚集，並伴隨神經纖維生長減緩。藉高通量影像分析及免疫轉漬分析，此細胞株處理中草藥NH004、NH008、NH021及NH008某組成份衍生物NH008-1可活化Nrf2的表現，並降低ATXN3/Q75融合蛋白的聚集，故可能發展為有潛能的治療策略。
Parkin、DJ-1基因突變及粒線體DNA多型性與台灣帕金森氏症的分子遺傳研究
(2007) 管郡潔
帕金森氏症(Parkinson's disease；簡稱PD)是一種漸進式、與年齡相關的神經退化性疾病。臨床上典型的症狀為在中腦黑質緻密區會有多巴胺神經元的大量死亡，並伴隨出現路易體(Lewy Body)。在病人身上會有顫抖、僵直、行動遲緩等症狀。研究到目前為止，真正導致PD的病理機制尚不明確，但文獻傾向於認為是由於基因和環境因子共同影響而造成PD的發病。目前已知的PD相關基因包含α-synuclein、parkin、ubiquitin carboxy-terminal hydrolase、DJ-1、PINK1、LRRK2等，其中parkin和DJ-1與體染色體隱性遺傳帕金森氏症相關，此類PD不同於典型PD，具有早發性以及病理上無路易體的特徵。本研究分析台灣族群帕金森氏症患者在parkin與DJ-1基因的變異。parkin cDNA定序結果發現有兩個缺失突變(Δ138Ala和Δexon5)和兩個報導過的多型性點(S167N與V380L)，另外也有七個新發現的點突變。DJ-1基因的部份，並沒有發現有任何與文獻上相符合的突變點，只在DJ-1基因外顯子四發現一同型合子的靜默突變點（G78G）。另一方面，基於粒線體功能缺失一直被認為與帕金森氏症（Parkinson's disease）的致病相關。本研究針對416個病人與372位性別、年齡相當的正常人進行粒線體基因多型性點（9055G/A、10398G/A、13708G/A）的分析（case-control study）。統計結果顯示此三個基因多型性點出現頻率在正常人與病人族群中未達顯著差異；另外在性別與haplotype的分布也沒有顯著差異。然而，在大於七十歲以上的次族群中發現，haplotype 9055G-10398A-13708G在統計上達顯著差異。本研究結果顯示粒線體DNA haplotype 9055G-10398A-13708G的分布可能在台灣七十歲以上的帕金森氏症族群中扮演增加疾病感受性的角色。
PPP2R2B 基因外遺傳研究及細胞模式研究
(2010) 高慈蓬
PP2A為真核細胞內一種普遍的絲胺酸/酥胺酸去磷酸酶。PP2A全酶包含結構骨架A次單位、調節B次單位、催化C次單位。PPP2R2B (Bβ)為普遍表現在大腦組織中的調控次單位。PPP2R2B基因透過基因啟動子的差異使用及選擇性裁接，產生Bβ1和Bβ2兩種異構型蛋白。Bβ1啟動子上CAG三核苷酸重複擴增，可能因導致細胞質中Bβ1表現量的上升，而與第十二型脊髓小腦萎縮症相關。相反的，病例-對照組及啟動子的研究顯示，罕見短的CAG三核苷酸重複等位基因和低轉錄活性及阿茲海默氏症相關。為探討Bβ1在阿茲海默氏症上可能扮演的角色，本研究透過bisulfite處理及選殖定序，檢查5個阿茲海默氏症患者及年齡與性別配對的正常人，Bβ1啟動子1 kb片段的序列甲基化情形，結果發現患者的甲基化程度略高於正常人(雖然差異未達顯著性)，顯示外遺傳改變可能影響阿茲海默氏症患者Bβ1的表現。此外，本研究並用穩定誘導表現Myc標籤的Bβ1及Bβ2細胞株，來探討Bβ調節的PP2A在神經退化中的角色。結果發現表現Bβ2的細胞活性氧自由基增加。氧化劑TBH及Aβ1-40的添加更顯著提昇Bβ2表現細胞的活性氧自由基。
PPP2R2B：外遺傳研究暨藥物篩檢模式的建立
(2011) 王允麟; Yun-Lin Wang
Protein phosphatase 2A (簡稱PP2A)是細胞內重要的蛋白去磷酸化酵素，其次單元B調控PP2A在細胞內作用的位置及催化的受質種類。PPP2R2B是表現在腦神經細胞中的PP2A調控次單元B。腦部表現的PP2A調節tau蛋白的磷酸化。Tau蛋白過度磷酸化和PP2A活性下降，皆和阿茲海默氏症(AD)相關。本實驗室的研究亦發現PPP2R2B的低啟動子活性，和國人的阿茲海默氏症顯著相關。本研究第一部份是以PPP2R2B啟動子接上EGFP報導基因，來建立人類胚胎腎HEK-293及神經腫瘤SK-N-SH細胞，轉染入轉錄因子SP1及CREB1後，分析綠螢光量變化，並未呈現預期的調控情形。第二部分為探討PPP2R2B DNA甲基化的外遺傳調控，與阿茲海默氏症的相關性。選取五組年齡及性別配對的病人及正常人DNA樣品，經Bisulfite定序，結果發現AD病人的PPP2R2B的5'端甲基化程度有高於正常人的趨勢，尤其是-311及-310的位置，雖然並沒有到達顯著差異。進一步的神經(SK-N-SH、SH-SY5Y)及非神經(HEK-293)腫瘤細胞PPP2R2B啟動子定序，顯示HEK-293細胞PPP2R2B啟動子上的甲基化，但以去甲基化藥物5-aza-dC處理HEK-293後，PPP2R2B表現量並未顯著上升，MeCP2的抗體的染色質免疫沈澱亦未看到MeCP2蛋白結合到PPP2R2B啟動子上。
PPP2R2B基因：啟動子記述及Bβ1/Bβ2 isoform在神經退化的角色
(2010) 林志信; Chih-Hsin Lin
　　PPP2R2B (亦稱為Bβ)廣泛表現在神經元，可調節去磷酸酶PP2A對tau及其他受質的去磷酸化作用。PPP2R2B基因5'端CAG重複擴增，導致體染色體顯性遺傳的神經退化性疾病第十二型小腦萎縮症。相反地，低轉錄活性且稀有短的等位基因，與台灣阿茲海默氏病和原發性顫抖症相關。本論文的第一部分在探討PPP2R2B基因CAG重複序列的角色，和鄰近cis要素及相關蛋白質調控PPP2R2B表現的情形。缺失/特定點突變、電腦模擬、cDNA 過度表現等實驗顯示，CREB1和SP1結合在CAG 重複的上游保守序列，來增加PPP2R2B的表現；然而TFAP4結合在CAG 重複的下游保守序列，來降低PPP2R2B的表現。DNA pull-down和染色質免疫沉澱-聚合酶連鎖反應等實驗進一步證實，CREB1、SP1和TFAP4結合在PPP2R2B起動子上。AT重複置換CAG重複的實驗顯示，CAG重複本身亦為一正調控PPP2R2B表現的cis要素。這些結果顯示CREB1、SP1和TFAP4在調節PPP2R2B表現中扮演角色，因此提供了一個調節PP2A活性的機制。論文的第二部分著重在建立穩定誘導表現Myc標籤的Bβ1/Bβ2細胞株，來探討Bβ調節的PP2A在神經退化中所扮演的角色。被誘導的Bβ1和Bβ2蛋白分別座落在細胞質和粒線體。Bβ細胞株的細胞週期分析顯示Bβ2表現的細胞，subG1和G2/M顯著增加，並伴隨著細胞存活率的顯著降低及cell division cycle (Cdc2)磷酸化的增加。表現Bβ2的細胞其特徵包括：活性氧自由基(ROS)和caspase 3活性增加、粒線體膜電位降低、Bax增加和cytochrome c由粒線體釋出至細胞質等，暗示Bβ2會誘導細胞自戕。抗氧化劑-tocopherol的添加可減弱ROS產生及cytochrome c釋放。總言之，這些結果顯示Bβ2能透過提升粒線體ROS的產生而誘導細胞凋亡。因此抑制Bβ2表現可能被發展為有潛能的治療策略，來治療與PP2A/Bβ2活性增加相關的神經退化性疾病。
PPP2R2B基因與臺灣失智症患者的遺傳及外遺傳研究
(2008) 李昇翰; Shen-Hung Lee
PPP2R2B (Bβ) 為廣泛表現在腦部的去磷酸酶 PP2A 的調控次單位。PPP2R2B 基因啟動子的差異使用及選擇性裁接，產生 Bβ1 及Bβ2 兩種異構型。Bβ1 異構型基因 5' 端的 CAG 重複擴增會使 Bβ1 的表現量增加，而導致第十二型脊髓小腦運動失調症。反之，本實驗室先前研究成果顯示，罕見短的 (CAG)5~7 等位基因和低轉錄活性及阿茲海默氏症相關。此外，外遺傳調控及功能性單一鹼基多型性等因子亦可能影響 Bβ1 的表現量。為檢視 Bβ1 基因 5' 端的外遺傳變化，我們以阿茲海默氏症病患及正常人的血液或淋巴細胞株 DNA 為材料，利用限制酶為基礎的甲基化試驗及 bisulfite 定序，來評估 CpG 島的甲基化程度，並利用染色質沉澱-聚合酶鏈鎖反應試驗，來評估染色質結構。結果發現阿茲海默氏症患者的 DNA 甲基化程度及組蛋白 dimethyl H3-K9 比值的增加，顯示外遺傳的變化可能改變阿茲海默氏症患者的 Bβ1 基因表現。在阿茲海默氏症與正常人族群的病例-對照組分析方面，我們檢測了 6 個 Bβ1 異構型基因啟動子上的單一鹼基多型性，與阿茲海默氏症、血管性失智症感受性的相關性。結果發現各多型性基因型、等位基因或單套型在患者與正常人族群間沒有顯著差異。最後本論文延續先前研究，擴大 Bβ1 異構型基因 CAG 三核苷酸重複的遺傳資料庫。雖然並未發現擴增的等位基因，但於二位舞蹈症患者中，觀察到罕見短的 (CAG)4 與 (CAG)6 等位基因，顯示此低轉錄活性的罕見短的等位基因可能與國人的舞蹈症相關。
PPP2R2B基因遺傳檢測,啟動子記述與單一鹼基多型性分析
(2007) 劉若芸; Ju-yun Liu
PPP2R2B基因轉譯出一個專一表現在腦部的去磷酸酶PP2A的調控次單位Bβ。當PPP2R2B基因5’端CAG三核苷酸不正常擴增時，會造成第十二型脊髓小腦運動失調症(SCA12)，但當抑制PP2A活性時，會使動物腦部Tau蛋白過度磷酸化，出現類阿茲海默氏症的症狀。先前本實驗室研究顯示，PPP2R2B基因上游-870 ~ +23序列可調節基因基礎表現，且台灣阿茲海默氏症患者中PPP2R2B基因5’端啟動子活性較低的(CAG)7等位基因頻率較正常人族群為高(2.8% vs. 0.2%)。本論文延續先前研究，首先擴大正常人及神經性疾病患者PPP2R2B基因CAG三核苷重複的遺傳資料庫，未發現任何擴增的等位基因，但在4位原發性顫抖症(2.0%)及1位舞蹈症(1.1%)患者，觀察到短的(CAG)5~7等位基因。其次分析PPP2R2B基因4 kb啟動子片段上4個單一鹼基多型性與阿茲海默氏症、原發性顫抖症感受性的相關性，各多型性基因型或等位基因在患者與正常人族群間沒有顯著差異，但-3170C/-2923A/-1905T/-428G單套型可能與阿茲海默氏症的感受性相關。在HEK-293、IMR-32細胞中，-4070 ~ +23的遠端啟動子的轉錄活性顯著低於-870 ~ +23近端啟動子，在SK-N-SH、HEK-293、IMR-32細胞中，(CAG)5~7的近端啟動子轉錄活性亦顯著低於(CAG)16者。
RAS系統和TGF-β1的基因多型性與原發性VUR疾病發生和腎病進行的相關性研究
(2003) 劉國保; Liu Kuo-Pao
膀胱輸尿管逆流(VUR)為常見的小兒泌尿道疾病，部分病患會進行至末期腎病(ESRD)。VUR的發生與家族遺傳具高度相關性，且患者間的腎病進行差異很大。RAS系統和TGF-β1參與了泌尿系統的發育過程，且可能與腎臟疾病的病程進行相關。本研究以PCR及直接定序、限制酶切割或單股核酸構形多型性分析等技術，檢視了16位末期腎病與58位非末期腎病之原發性VUR病童和117位正常人，其RAS系統相關基因的AGT、ACE、AT1R及TGF-β1基因共25個多型性，和原發性VUR疾病發生及腎病進行的相關性。結果發現AGT基因之C-18T和TGF-β1基因之A-880G、G-800A、R25P、T263I等多型性並不存在於台灣族群中，並於ACE基因上檢視到未曾正式報導的A-3692C多型性。在族群遺傳分析方面，正常人族群中各多型性基因座的遺傳情形均處於哈溫平衡。AGT基因之C-532T與G-217A、A-20C與T174M、G-6A與M235T多型性間呈現強烈的連鎖不平衡現象；ACE基因啟動子上T-5491C、A-5466C、T-3892C、A-3692C、A-240T與介入子16內的I/D多型性間亦呈現非逢機的組合，顯示基因內重組率相當低；AT1R基因之A-1138T、T-810A、T-713G、C-521T、A-214C/G-213C及A-153G多型性間亦呈現強烈的連鎖不平衡。若針對原發性VUR病患與正常人族群之多型性對偶基因頻率進行相關性分析，僅TGF-β1基因之C-509T多型性具顯著性差異，其中對偶基因T與原發性VUR疾病發生有關。若以末期腎病的有無將原發性VUR患者分為二群時，則ACE基因上連鎖之多型性與腎病進行相關，其中T-A-T-A-A-I之單套型形式可視為病程惡化的危險因子。在多型性啟動子的轉錄活性分析方面，本研究構築了RAS系統相關基因之多型性單套型啟動子重組質體，以報導基因luciferase於293細胞株中進行體外基因表現。結果顯示包含A-240T及T-93C多型性之1.2 kb長(-1207 ~ +4)的ACE基因啟動子片段，與包含A-1138T、T-810A、T-713G、C-521T、A-214C/G-213C及A-153G多型性之1.4 kb長(-1332 ~ +45)的AT1R基因啟動子片段，均不影響報導基因的表現量；而包含C-532T、G-217A、G-152A、A-20C及G-6A多型性之0.7 kb長(-567 ~ +116)的AGT基因啟動子片段，含對偶基因-152G的啟動子轉錄活性達顯著差異，其中對偶基因G較A約有2.4倍高的轉錄活性。
Studies of Trans RNA Interference of SCA8 CTG Trinucleotide Repeats Expansion
(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2007-06-??) 林玄原; 洪葦苓; 高士寰; 張瑞宏; 李銘亮; 李桂楨
第八型脊髓小腦運動失調症(SCA8)和SCA8 基因3'端CTG三核苷重複擴增相關。SCA8 基因的5'端和緊鄰的KLHL1基因(actin 結合蛋白)的5'端互補。為檢視SCA8突變的異位RNA干擾效應，我們選殖、定序了包含0、23、88、157 個CTA/CTG重複的人類SCA8 cDNA及全長的KLHL1 cDNA、5'端254-bp的TBP cDNA（包含36個CAG重複），表現在人類胚胎293腎細胞，進行螢光活化細胞分檢(FACS)、RNA 螢光原位雜合(RNA FISH)分析。當GFP標記的KLHL1 cDNA與SCA8 cDNA共同表現在HEK-293細胞時，螢光活化細胞分檢分析顯示SCA8可負調節KLHL1的表現。包含CAG 重複的5'端TBP cDNA與SCA8 cDNA共同表現在HEK-293細胞時，SCA8抑制其的表現情形和SCA8重複長度相關。SCA8 RNA對KLHL1 和CAG重複RNA基因表現的抑制，在不包含CTA/CTG重複與包含157個CTA/CTG重複間有顯著差異。RNA螢光原位雜合(FISH)實驗顯示，88及157個重複CUG重複擴增的SCA8 RNA會形成核糖核酸聚焦。本實驗結果顯示SCA8的致病機轉可能和核糖核酸聚焦形成及包含KLHL1、CAG重複RNA基因表現的不正常的調控相關。
TNF-α及IL-1α基因啟動子多型性與台灣帕金森氏症感受性的分子遺傳學研究
(2006) 馮宜欣; I-Hsin Feng
帕金森氏症(Parkinson's disease； PD)是常見的漸行性神經退化性症病之一，其臨床病症主要表現於運動失調上，患者中腦黑質的緻密區(substantia nigra pars compacta)會有多巴胺神經元死亡的現象，部分檢體的神經元突起處或是細胞核周圍會出現嗜伊紅性的細胞質內蛋白質包涵體，包含環境毒素、氧化壓力、細胞發炎反應、遺傳因素等都是可能造成PD發病的原因本研究主要在著重在tumor necrosis factor-α (TNF-α)啟動子T-1031C、C-863A、C-857T、G-308A及interleukin-1α (IL-1α)啟動子C-889T多型性與PD易感受性的相關研究。在遺傳層面上發現T-1031C、C-857T在PD病患與控制組間有顯著的差異(P = 0.0062及0.0035)，但只有-1031CC基因型與PD的易感受性有關(Odds ratio: 2.96，95% CI: 1.38-7.09，P=0.0085)。利用SNPSpD分析發現-1031與-863有強力聯鎖情形(D'=0.93，Δ2=0.80)，且-1031C/-863A的單套型也與PD的易感受性有關(Odds ratio=2.18，95% CI: 1.33-3.69，P=0.0028)。在基因功能性層面上的研究發現Raji細胞中-1031C會有較高的轉錄活性，-308A則有偏低的活性，使用ConA處理可誘發-1031C更高轉錄活性的表現，淋巴細胞株的研究則顯示帶有-1031CC/-863AA基因型其TNF-α mRNA表現量有些微增加的現象。 IL-1α啟動子的研究上發現C-889T多型性在整體PD病患及控制組間並無顯著差異，但以發病年齡做區分可發現具-889 CT基因型的人其老年罹患PD的危險性會有顯著下降的情形(Odds ratio=0.31，95% CI: 0.13-0.71，P=0.0071)，且TNF-α -1031T、-863C、-857C對偶基因對-889 CT基因型有顯著的加成效應。總結本研究發現無論在基因層面上TNF-α啟動子-1031CC的基因型具有較高罹患PD的危險性，且因強力聯鎖緣故，所以-1031C/-863A的單套型也具有較高罹患PD的危險性。功能性的研究也證實在Raji細胞系統中-1031C帶有較高的轉錄活性，ConA的處理則可增加-1031C高轉錄活性的效應。IL-1α -889 CT的基因型在大於70歲發病的PD族群中與控制組間有顯著的差異，顯示具有CT基因型的人老年時會有較低罹患PD的危險性，且TNF-α啟動子常見的多型性對偶基因對CT基因型有顯著的加成效果，其組合也會減少老年時罹患PD的危險性
中草藥及天然或合成化合物對阿茲海默氏症細胞與動物模式的治療效用
(2018) 邱雅貞; Chiu, Ya-Jen
阿茲海默氏症(AD)是有關漸進性認知衰退和記憶力喪失的疾病，也是最常見的一種老人痴呆症，病理學上病徵之一是由 β-澱粉樣 (Aβ)沉積物組成的老年斑。研究發現，腦中的 Aβ 堆積會造成氧化壓力和發炎損傷，進而導致神經細胞凋亡及認知功能失調。有鑑於此，尋找可能減少 Aβ 聚集的方法，可能有效治療 AD。本研究檢視中藥脹果甘草(G. inflata)及其活性成分甘草查爾酮 A (Licochalcone A)、甘草素(Liquiritigenin)，和本校化學系姚清發老師提供的合成化合物 NC009-1，抑制 Aβ 聚集的情形及神經保護性。誘導性 Aβ-GFP 293 細胞、硫黃素 T (Thioflavin T)或 DPPH 清除自由基試驗結果顯示，脹果甘草/活性成分和 NC009-1，皆可抑制 Aβ 蛋白聚集和相關聯的氧化壓力。此外，LPS/IFN-γ 刺激發炎的小鼠 BV-2 微膠細胞試驗顯示，脹果甘草/活性成分可減少 BV-2 的發炎反應，來達到抗發炎的效果。另外，誘導性 Aβ-GFP SH-SY5Y 細胞試驗結果顯示，脹果甘草/活性成分和 NC009-1 可抑制乙醯膽鹼酶(acetylcholinesterase) 活性、增強 SOD2 表現、及/或促進神經突生長。為瞭解脹果甘草/活性成分和 NC009-1 對細胞保護的分子機制，以抗體或 PCR 矩陣，檢測 Aβ-GFP SH-SY5Y 細胞中，與細胞凋亡相關蛋白或阿茲海默氏症相關基因的表現。結果發現，脹果甘草/活性成分可減緩 BCL2 的下降，並減低 IGFBP2 的上升、凋亡蛋白酶 3 的切割、BAD 及 BAX 的量，來保護 Aβ-GFP SH-SY5Y 細胞免於 BV-2 制約培養液誘導的細胞死亡。然而 NC009-1 在 Aβ-GFP SH-SY5Y 細胞中，可正調控 APOE 和 TRKA 的表現。在鏈脲佐菌素(Streptozocin)誘導高血糖的 PS1M146V、APPSwe 和 TauP301L 三基因(3×Tg) AD 轉殖鼠的實驗中， NC009-1 並可挽救 APOE 和 TRKA 的減少，降低海馬迴及腦皮層中 Aβ 及 Tau 的量，及減緩認知缺失。這些研究結果指出，脹果甘草/ 活性成分與 NC009-1 可能作為 AD 的治療策略。
中藥複方製劑芍藥甘草湯和Coumarin-chalcone衍生物在Tau蛋白易聚集表現之阿茲海默氏症細胞模式中之療效
(2022) 林德嫻; Lin, Te-Hsien
阿茲海默氏症(Alzheimer’s disease, AD)為一種進行性且不可逆的神經退化性疾病，受損的記憶和認知能力會逐漸失常最終造成身體功能的完全喪失。AD病人腦中最主要的特徵為不正常的Amyoild β與Tau蛋白聚集形成的老化斑塊(Senile plaque)和神經纖維纏結(Neurofibrillary tangles)。神經纖維纏結主要組成是高度磷酸化的Tau蛋白，而Tau蛋白的病變不僅在AD病人，也在許多Tauopathy中見到。在大腦中由於錯誤折疊形成的蛋白堆積，引發許多病理事件，例如氧化壓力、神經發炎，或是與神經細胞功能相關的訊息傳遞障礙，降低神經細胞存活。本篇研究主要是利用人類胚胎腎細胞HEK-293和神經纖維瘤母細胞SH-SY5Y，表現易聚集特性的ΔK280 TauRD片段蛋白，作為評估中藥製劑芍藥甘草湯(SG-Tang)以及Coumarin-chalcone衍生物LM-021、LM-031和LMDS-1~4化合物，抑制蛋白聚集、抗氧化和神經保護性的情形。芍藥甘草湯製劑，由甘草與白芍以等比例製成，除了可有效降低以LPS/IFN-γ刺激後活化的BV-2微膠細胞所釋出的NO、TNF-α、IL-1β及IL-6等前驅發炎細胞因子外，並可抑制由於誘導表現ΔK280 TauRD蛋白而上升的BAD、BID、CASP3、CASP8和CYCS表現，來達到Tau蛋白聚集抑制和神經保護性。其中LM-021除了本身有化學伴護活性可直接抑制ΔK280 TauRD的聚集外，還可透過PKA、CaMKII、ERK等路徑活化CREB和下游的BDNF、BCL2表現，來展現其神經保護之功能。接著在ΔK280 TauRD-DsRed SH-SY5Y細胞中，觀察到LM-031可提升HSPB1伴護蛋白表現以降低Tau蛋白的錯誤折疊，以及藉由活化NRF2/NQO1/GCLC和CREB調控之BDNF/AKT/ERK/BCL2路徑，來達到抑制細胞凋亡和促進細胞存活之效果。最後，因LM-031可提升CREB依存的BDNF表現，利用虛擬篩選找出LM-031類似化合物LMDS-1~4，並進一步以TRKB與ligand作用的d5-domain (PDB 1hcf)，以分子模擬計算LM-031類似化合物與此蛋白片段的結合構形。細胞實驗結果顯示，LMDS-1和LMDS-2可經由TRKB/ERK和TRKB/PI3K/AKT訊息路徑，增加CREB磷酸化及其下游BDNF、BCL2基因表現。總結來說，本研究結果顯示芍藥甘草湯的抗氧化和抗發炎活性，可抑制神經細胞凋亡，在Tau蛋白聚集的細胞中展現其神經保護的能力，而Coumarin-chalcone衍生物LM-031、LM-021、LMDS-1、LMDS-2，具有活化HSPB1、NRF2及/或TRKB的作用，來降低Tau蛋白的錯誤摺疊、抑制細胞凋亡和促進神經細胞存活。以上這些研究結果顯示了芍藥甘草湯和Coumarin-chalcone衍生物，應用在AD治療上的潛能。
人類表面蛋白B基因
(國立臺灣師範大學生命科學學系, 1997-12-??) 黃乙玉; 施河; 李桂楨
本研究在分析中國人族群的表面蛋白（apo）B基因的多型性單套型。我們自正常人族群逢機取樣118人，萃取其基因組DNA，以聚合酵素鏈反應(PCR) 放大包含apo B基因多型性點的片段。所檢測的多型性點包含6個限制酵素的切割位置 (ApaLI、AluI、MaeI、MspI、EcoRI、Eco571)與一個訊息□□區9個核□酸鹽基對的插入或缺失的多型性點(I/D)。PCR 放大的含多型性點的DNA 片段，直接以膠體電泳檢查（I/D多型性），或以限制酵素切割後檢查之（限制酵素切點多型性）。所檢測的236條染色體中，沒有觀察到MspI切點的多型性，其餘各多型性的對偶基因頻率及異型合子率皆符合哈溫定律。單套型的連鎖不平衡分析顯示，位於表現子1-14上的I/D、ApaLI、AluI等多型性對偶基因間為非逢機性的組合，相同的現象亦見於表現子26-29上的MaeI、EcoRI、Eco57I之對偶基因間。相反的，位於表現子1-14和 26-29上的多型性點間，則無連鎖不平衡現象。本研究結果顯示，雖然apo B基因5'或3'端皆無重組發生，apo B基因的中間部位則有明顯的基因重組現象。
人類遺傳疾病　第一部份：第二型黏多醣儲積症IDS基因的分子遺傳研究第二部份：家族性高膽固醇血症LDL受體基因突變的記述　
(2005) 張瑞宏; Chang, Jui-Hung
第一部份：第二型黏多醣儲積症IDS基因的分子遺傳研究摘要第二黏多醣儲積症(又稱Hunter syndrome)為X染色體隱性遺傳性疾病，其起因為缺乏分解heparan sulphate及dermatan sulphate的溶小體水解酵素iduronate-2-sulfatase (IDS)。全世界有接近三百種和MPS II相關的突變被報導。本研究利用單股核酸構形多型性及DNA定序等技術，對臺灣地區10位來自不同家庭且無血緣關係的MPS II患者進行分子致因研究，結果發現5種新穎的和5種已報導過的突變。合計先前臺灣14位MPS II患者的IDS基因變異分析所發現的10種突變，於24位的臺灣MPS II患者共發現20種突變，顯示IDS基因突變的高度異質性變化。R468Q和R468W突變分別發現於3位無血緣關係的患者，其發生率共佔25.0%。利用IDS基因鄰近的DXS1123、DXS1113二核重複多型性標記，建構突變基因的單套型，結果發現無血緣關係的R468Q突變為不同的起源，但無血緣關係的R468W突變則可能具相同的起源。患者1150的R468Q突變及患者710的I485R突變發生於精蟲形成的減數分裂。白血球酵素活性檢測顯示，正常人族群及女性MPS II突變基因攜帶者的IDS酵素活性範圍分別為19.2 ~ 70.6、8.4 ~ 26.6 nmol/h/mg cell protein，分佈範圍雖然有顯著差異，且女性攜帶者的平均酵素活性值亦低於正常人平均值的一半，但因為兩樣品群活性範圍的小部分重疊，故單獨檢測白血球酵素活性的數值，並不能用來判斷是否為突變基因攜帶者。此外本研究亦對所發現的17種胺基酸置換、缺失及終止密碼突變做進一步記述。突變的IDS cDNA轉移入COS-7細胞後，各突變的cDNA所表現的IDS活性，僅為野生型cDNA的0% ~ 3.9%，顯示突變的有害；但僅231del6突變造成mRNA的不穩定性(降低57%)。西方吸漬分析及共軛焦顯微鏡分析顯示，所檢測的11種單一胺基酸置換突變，僅K347E突變酵素成熟蛋白的大小及生成量與野生型酵素相似，其餘10種點突變前軀蛋白表面上正常，但成熟蛋白量降低或不具，顯示突變蛋白的正常成熟但無法正常運送至溶小體。所檢測的6個缺失、終止密碼突變中，1055del12和E521X的成熟不正常，共軛焦顯微鏡分析顯示截短的W267X和1184delG滯留在早期的vacuolar隔間。231del6和1421delAG則未看到表現的IDS蛋白，顯示突變IDS蛋白的不穩定性及被分解。在增進IDS重組蛋白在酵素替換治療應用的研究上，PEIa銜接的IDS較易被COS-7細胞分泌出去，被細胞內噬後亦生成有活性的酵素，但銜接的PEIa並沒有預期的結合LRP的功能。黏多醣儲積症的分子遺傳學研究，可清楚的確認患者的分子致因並提供出生前及家族檢測。進一步的突變記述來釐清突變對IDS酵素活性及成熟的影響，可將此疾病的症狀和基因型相關聯，提供臨床上預後及治療方法的評估。第二部份：家族性高膽固醇血症LDL受體基因突變的記述摘要家族性高膽固醇血症(familial hypercholesterolemia，簡稱FH)為一體染色體顯性遺傳疾病，患者因低密度脂蛋白(LDL)受體基因突變而導致血漿中LDL膽固醇值過高，易發展出早發性的冠狀心臟病。至今有超過840種分散在LDL受體基因上的缺失、插入、點突變、裁接突變被報導。先前本實驗室檢測了170位膽固醇濃度大於240 mg/dl的高脂血症患者LDL受體基因，於患者中發現10種可能和疾病相關的變異，包括兩種缺失變異(Del e3-5 和Del e6-8)及八種點變異(W-18X、D69N、R94H、E207K、C308Y、I402T、A410T、A696G)。本研究延續上述發現，對檢測到的變異作進一步的記敘。結果發現A696G cDNA質體轉移細胞LDL受體的表現量和活性與野生型受體相近。含D69N突變的cDNA質體表現時出現異常的中間型蛋白。含R94H、E207K、C308Y、I402T及A410T突變的LDL受體活性為野生型的20 ~ 64%。相對的，Del e3-5及Del e6-8突變的LDL受體活性僅為野生型的0 ~ 13%。D69N、R94H、E207K、C308Y及I402T等突變受體大部分停留在內質網，A410T及Del e6-8突變受體則停留在endosome/lysosome。此LDL受體的分生研究能清楚的確定病人的高血脂原因，可應用於出生前、家族分析及提供臨床上治療的評估。