『探針』用於生醫研究領域，可標記細胞內特定的分子，以觀測及探討這些特定分子在細胞中的生物現象。在最新的美國國家科學院期刊，刊載基因體中心所發表的一個新探針觀測法。這個方法可以觀測細胞內的蛋白質，在經過醣化作用到被運送至細胞表面的過程。可以用在研究蛋白質經醣化作用而形成醣蛋白的過程，而醣化的過程是在蛋白質轉譯後的一個極為複雜的步驟。

人體內超過一半的蛋白質屬於醣蛋白。雖說細胞表面的醣蛋白，與細胞被病毒感染、癌細胞擴散、細胞分化、細胞與細胞的結合，以及許許多多細胞間訊息傳遞都有關係；但是，醣類在這裡面所扮演的角色，至今卻仍不清楚。基因體中心最新發表的新探針法，可以針對重要的生命現象，或是疾病的演變，作更精確的觀測。

目前被使用的螢光分子探針法，因為容易產生背景訊號，所以造成偵測的靈敏度及特異性隨之降低。本次發表的新探針法，螢光只有在與另一非螢光的物質產生化學作用時，才會顯現，因此大幅提升精準度。

新探針法機制圖示(點選放大)

首先，研究人員設計並合成出這個類醣的化學合成物 - 類岩藻醣物 (fucose analog)，並用於活細胞培養。類岩藻醣物會被細胞攝取，並被岩藻醣轉移酵素 (fucosyltransferase) 視為醣分子而轉移至醣蛋白上。 研究人員在蛋白質醣化後，再加入另一種可以滲透入細胞的探針來標記這些醣蛋白。這個探針化合物在進入細胞後，會尋找類岩藻醣物 (fucose analog)，與之結合，才產生螢光。這時候，利用流式細胞儀或螢光顯微鏡，就可以偵測到醣蛋白，甚而觀察該醣蛋白的行跡。

翁啟惠院士表示，『可以想像，就如同在暗房內，一但觸動一盞燈的開關，這盞燈就立即現形。然而，若是在一個已有數盞明燈大開的亮室內，即使關掉其中的一盞燈，其影響度也難以辨識。』由此，相關研究人員依據『偵測的靈敏度，不但取決於探針分子的結構，也與如何減少背景訊號的設計有關』的原則，設計出螢光度高，兼具最小的背景干擾特性的分子，以達到最佳的探測效果。

由於癌細胞的擴散和岩藻醣轉移酵素 (fucosyltransferase) 的活化有關，這個新的探針觀測法將有助於研究癌細胞生長、擴散與岩藻醣轉移酵素活性或細胞內分子被岩藻醣化的相關機制，將有利於開發有效的新抗癌藥物。目前，在中研院內，已有其他針對癌症細胞醣化作用的研究計劃，使用這個新探針觀測法。

本研究為中研院基因體研究中心主任翁啟惠院士，博士後研究員徐翠玲博士，以及美國Scripps 研究中心所合作的研究成果。發表於最新的美國國家科學院期刊上 (Proceedings of National Academy of Science， Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 12371-12376.) (http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/33/12371)

 

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