Molecular crowding facilitates bundling of IMPDH polymers and cytoophidium formation

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本所简介

本所最主要的特色，除在于延揽国际杰出师资来台授课及研究，形成国际一流生物科技研究团队，协助我生技产业发展外，亦将借由本所之增设而进一步统合本校各学院有关生物科技的教学与研究资源，配合本校『生物技术研究中心』所开设的核心课程，集结成一个跨院系的庞大力量；再加入引入法律学院与管理学院的课程训练，强化学生对生技产业的经营与管理能力，以便将来能够实际投入生技产业界。同时，因为生技产业致胜的关键在于高科技研发，也将以培养高级研究人力为积极目标，期能把握科技产业成功的最基本源头。

LOGO意涵

生命的枢纽 – DNA，为生命科学研究与生物技术发展的基础。而本所 (生物科技研究所) 以基因体学研究为核心，研究主体三大领域包含植物、动物及微生物。在所徽中，叶片与其上之微生物，表示植物与微生物间的交互作用；女子头像则代表动物及医药研究领域；彩色方形小点则为微阵列 (microarray) 讯号，代表着生物资讯领域。综合以上，这些图像的连结代表着本所蓬勃发展的研究范畴。

专任教师 • 游舒涵老师专访

今天我们采访了本所新进老师 - 游舒涵博士，她的主要研究目标就是肿瘤微环境研究 (TME)、个人化医疗、细胞输入疗法 (adoptive cell therapy, ACT)。这些都是现今癌症研究及治疗重要的发展方向。利用个别病例之肿瘤周边细胞及位于肿瘤中的免疫细胞资讯，来进行标准化分析。如此，可以针对不同的病患进行「个人化医疗」，为每个病人量身制订治疗方针，而非仅限于传统制式的治疗方式。

所长 • 蔡孟勳教授专访

今日采访新任所长蔡孟勳教授，来谈谈他的学思历程。蔡老师毕业于台大动物系，拥有扎实的生物学背景，并于清华大学辐射生物研究所就读硕士班。其主要研究放射线及砷重金属对细胞和 DNA 的伤害及细胞表型的改变。就读阳明大学博士班时，选定研究长期暴露于低剂量辐射钢筋下对人体的影响，并比较其他国家高剂量暴露下的不同影响。在美国国家卫生研究院从事博士后研究时，开始了以微阵列技术探讨致癌物质，如重金属以及辐射线等对肿瘤细胞的影响，同时有效率分析以及整合生物芯片所产出之大数据。蔡老师于1996年回到台湾大学任教后，继续以生物芯片搭配生物资讯等为工具，开发专一性生物指标，应用于精准农业以及侦测癌细胞转移或复发等在精准医疗上的应用。同时，蔡老师运用次世代定序了解台湾乳癌病患中基因体中的变异以及演化，试图了解癌症复发机制。同时透过次世代定序解出台湾帝雉全基因体资讯。这样的讯息是只能从基因组分析而无法从生态调查得知，在在强调了解台湾特有物种基因资讯的重要性。

专任教师 • 陈仁治老师专访

今天采访的对象是台大生物科技研究所──陈仁治副教授，他主要投身于分子生物、生物能源及植物防御相关研究。老师的目标是能了解废水中的细菌对微藻生长的影响与筛选出能帮助微藻生长的细菌，若能成功或能提供未来废水处理与微藻培养的新选择。

我们所了解到的仁治老师，是一个富含好奇心。对生活及生命各种现象产生兴趣，并享受解谜过程的人。他也曾经转换跑道，研究动物科学。但最终在漫漫研究路上，透过多方探索还是回到他最喜欢的植物学科上。老师借由他的经验告诉我们，去尝试不同的东西及尝试不同的方法，也许能够带来意外的惊喜。研究路上总有坎坷，但是不会只有一条路或是一种解决方式。充实自己的知识背景能够让我们在研究路上走得更长远。

专任教师 • 刘启德老师专访

台大生物科技研究所刘启德老师：在认真探索中找到适合自己的天职

今日我们邀请到生技所刘启德老师来跟我们分享他的学思历程。启德老师的研究兴趣主要着眼在S.E.A三方面，分别是Symbiosis共生（尤其是植微交互作用），Environmental microbiology环境微生物以及Agricultural biotechnology农业微生物。在「共生」主题下所进行的研究有 (1) 探讨土壤益生菌促进作物生长与抗病抗逆境之生理生化与分子机制， (2) 探讨根瘤菌的染色体分配蛋白、第六型分泌系统在共生与非共生生活史所扮演的角色; 在「环境微生物」的研究主题下则包括 (1) 筛选可分解塑胶之微生物并探讨其分解机制并评估其环境冲击 (2) 生物能源－微生物土壤电池之应用; 在「农业微生物」方面则是研发多功能微生物制剂（包括微生物肥料与微生物农药）以及应用在惯行、有机农业以及植物工厂。

前瞻科学系列讲座—科学与永续

前瞻科学系列讲座—科学与永续
时间：2020/12/04 10:20-12:00
地点：中研院原分所浦大邦演讲厅
受邀讲者：李远哲院士
参与人数：140人

专任教师 • 刘嚞睿老师专访

随着社会发展、生活质量的提高，现代人的饮食也趋向精致化，而忙碌的生活步调及压力，伴随来的则是人口老化、代谢症候群等问题，加上少子化的现象也越来越严重，越来越多人选择养宠物，宠物逐渐成为家中的「宝贝」，肥胖等健康问题也同样发生在家中宠物身上。而今天的主角──台大生技所刘嚞睿教授，多年来从事相关议题研究，希望能借由天然物质达到延缓老化、减重等功效。

专任教师 • 宋丽英老师专访

宋老师自学生时期开始即投入胚胎学与干细胞学的研究，过去并成功产制基因转殖小鼠、基因转殖兔、复制牛、复制小鼠与复制兔。目前实验室已建置一系列胚胎显微操作、分子与细胞生物学技术，此等进阶动物生殖科技，可进一步探讨配子(包括卵子与精子)生合成与早期胚胎发育外，亦建立另一项炙手可热的再程序化技术iPSC平台，结合全能干细胞产制与分化的相关研究，未来将朝人类疾病模式动物建立与相关转译医学应用方向发展，包括不孕症研究与濒临绝种动物保存等。

专任教师•郑光成老师专访

郑光成老师采访现代人越来越重视健康保健，天然、健康、方便的保健食品也越来越热门，而今天我们邀请到食品科技研究所──郑光成老师，跟我们聊聊保健食品的开发。在市场上充斥着琳琅满目的保健食品，如何找寻新的菌种并开发其保健功效，是与市场产品区隔的关键。而郑老师的实验室正是以微生物发酵及其代谢产物之活性成分利用为主要研究方向，并与政府相关单位，以及民间企业的产学计画合作。如：将台湾特有种农作物──台湾黎麦做为发酵材料，利用微生物发酵后的活性成分评估延缓衰老、抑制空气污染引起的发炎反应等功效，并成功借由线虫及斑马鱼等替代动物平台进行确效，另更进行银发保健食品、酒类发酵与生医材料的研究。

专任教师 • 林诗舜老师专访

自然环境中，植物无法自由移动来适应环境，因此演化出许多不同于动物模式的基因调控机制，以便在遭受病源入侵或环境逆境的时候能及时调整自己的生理反应，度过危难。今天我们邀请生技所 - 植物分子与病毒实验室的诗舜老师跟我们聊聊他的研究专长。

专任教师 • 林劭品老师专访

除了基因体本身序列对于个体表型具有决定性的影响外，表观遗传标记的调控经由影响基因开关与表现量多寡，亦于不同层次影响细胞之功能与命运，以致于影响个体之发育及健康！这些微小的分子标记却能决定生物体大大小小的生理机制，令人惊豔也让人想要更深入了解它！而这正是劭品老师投身多年的研究，在老师的研究主题中，运用不同的生物模式，像是猪、鸡、蝾螈、小鼠、人类等，来了解这些表观遗传机制，对于生殖细胞、干细胞，老化，神经退化，再生医学等影响。

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年度	2022
全部作者	宋丽英 ,Chang, CC., Peng, M., Zhong, J., Zhang, Z., Keppeke, GD., Sung, LY., Liu, JL.
论文名称	Molecular crowding facilitates bundling of IMPDH polymers and cytoophidium formation
期刊名称	Cell Mol Life Sci.
卷数	79
期数	8
期刊等级	SCI
发表日期	2022-07-14
摘要	The cytoophidium is a unique type of membraneless compartment comprising of filamentous protein polymers. Inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) catalyzes the rate-limiting step of de novo GTP biosynthesis and plays critical roles in active cell metabolism. However, the molecular regulation of cytoophidium formation is poorly understood. Here we show that human IMPDH2 polymers bundle up to form cytoophidium-like aggregates in vitro when macromolecular crowders are present. The self-association of IMPDH polymers is suggested to rely on electrostatic interactions. In cells, the increase of molecular crowding with hyperosmotic medium induces cytoophidia, while the decrease of that by the inhibition of RNA synthesis perturbs cytoophidium assembly. In addition to IMPDH, CTPS and PRPS cytoophidium could be also induced by hyperosmolality, suggesting a universal phenomenon of cytoophidium-forming proteins. Finally, our results indicate that the cytoophidium can prolong the half-life of IMPDH, which is proposed to be one of conserved functions of this subcellular compartment.
语言	英文