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清大解開「磷酸鹽轉運膜蛋白」分子結構之謎 失智症治療露曙光
清大發現磷酸鹽轉運膜蛋白的結構，為失智症治療露出曙光。（照片由清大提供）
［記者洪美秀／新竹報導］清華大學生物資訊與結構生物研究所教授孫玉珠研究團隊，與中研院分子生物所研究員蕭傳鐙實驗室合作，解開「磷酸鹽轉運膜蛋白」分子結構之謎，使失智症的治療露出一線曙光。這項研究成果也登上今年8月國際頂尖期刊《科學前緣》，是台灣膜蛋白研究領域的指標。
孫玉珠表示，膜蛋白是鑲嵌在細胞膜上的蛋白質，負責傳遞信號並供應能量到細胞內，在藥物開發上扮演重要角色。磷酸鹽轉運膜蛋白是將磷酸鹽及鈉離子運送到腦細胞內的重要通道，一旦發生病變，通道阻塞，磷酸鈣就會沈澱在細胞膜表面，導致腦部基底核鈣化，產生類帕金森氏症的動作障礙或阿茲海默症等神經退化性病變。
孫玉珠研究團隊利用國家同步輻射中心的光源，進行X光繞射磷酸鹽轉運膜蛋白晶體，得出繞射圖後進行運算，成功解析出膜蛋白的立體結構，並透過基因序列找到膜蛋白突變的確切位置，讓人類得以首次「看到」失智症的病因。
孫玉珠指出，解析磷酸鹽轉運膜蛋白並找到突變位置，已為治療腦部鈣化踏出第一及第二步，接下來將與醫師合作，以此結構為基礎來設計藥物，利用電腦計算及模擬，實驗篩選出有效的化學小分子，讓膜蛋白恢復正常，重新打通阻塞的傳遞通道，撥開失智症患者腦中的迷霧。
清大發現磷酸鹽轉運膜蛋白的結構，為失智症治療露出曙光。（照片由清大提供）
中研院分子生物研究所研究員蕭傳鐙在孫玉珠研究團隊解析出磷酸鹽轉運膜蛋白的立體結構後，蕭傳鐙則利用人工細胞膜，驗證目標位置發生突變是否令膜蛋白喪失運送磷酸鹽的功能。
由於人體有3到4萬種蛋白質，膜蛋白是其中最重要、也最難以研究解開的難題。孫玉珠8年前解析「質子泵焦磷酸水解酶」膜蛋白，成為全台第一個解析出膜蛋白分子結構的研究團隊；接著又花5年解析磷酸鹽轉運膜蛋白分子結構。
孫玉珠說，顯微鏡下只有芝麻粒十分之一大小的膜蛋白晶體，且有稜有角、晶瑩剔透，蘊藏著重要的分子結構資訊，可說比鑽石還珍貴美麗，更是研究的奧妙之處。
清大發現磷酸鹽轉運膜蛋白的結構，為失智症治療露出曙光。（照片由清大提供）
清大發現磷酸鹽轉運膜蛋白的結構，為失智症治療露出曙光。（照片由清大提供）
清大發現磷酸鹽轉運膜蛋白的結構，為失智症治療露出曙光。（照片由清大提供）
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