中央研究院 生物化學研究所

細胞和病毒表面的蛋白質，往往穿著一層厚厚的醣衣，他們對病毒辨識宿主和免疫防護有很大的貢獻。但是由於實驗技術的限制這層醣衣常常被結構生物學家當成國王的新衣⋯⋯完整描述醣蛋白的結構與動態需要非常大量的計算資源，為了解決這個問題，徐尚德實驗室結合了低溫電子顯微鏡

代謝重編是癌症的一個特徵。 癌細胞會藉由改變各種細胞代謝途徑，以滿足其對生物能量和生物合成的高度要求，並適應惡劣的腫瘤微環境。 然而，目前尚不清楚癌細胞是否可以利用其他策略調控代謝來維持其增殖和存活。

革蘭氏陰性菌持續變化以抵禦抗生素，而多粘菌素(polymyxin)是目前最後的選項之一。令人擔憂的是，近年多粘菌素耐藥性感染增加，這是一個重大的公共健康威脅。生化所吳昆峯助研究員，生醫所陳金榜研究員以及生醫轉譯中心羅元超博士組成團隊深入研究細菌的抗多粘菌素

強化蛋白質酵素的活性是生物科技研究的嚴峻挑戰。傳統的方法仰賴大規模的篩選平台和生化活性驗證。有鑑於此，生化所吳昆峯研究團隊率先套用先進的人工智慧深度學習工具ProteinMPNN加速蛋白質工程的作業流程，不再需要過往隨機篩選或逐一突變的方式即可快且準的完成

自然界的碳平衡主要由陸地及海洋生物的光合作用、呼吸，及分解作用所達成，然而自工業革命以來，人類使用化石燃料每年排出約360億公噸二氧化碳，嚴重破壞了自然界的碳平衡。中央研究院廖俊智院長團隊及蔡明道院士團隊，發現一種增加海中藍綠菌光合作用的新方法，使藍綠菌吸

以 PD-1/PD-L1 或 CTLA4 為靶點的免疫檢查點阻斷劑以其高持久性徹底改變了當前的癌症治療模式，然而，只有一小部分癌症患者表現出反應。因此，開發可以提高對免疫檢查點阻斷反應率的治療策略為當今癌症治療之重要課題。陳瑞華博士的團

本院生物化學研究所徐尚德研究員與同所邱繼輝特聘研究員及臺灣大學獸醫專業學院張惠雯副教授共同合作分析臺灣屏東豬流行性下痢冠狀病毒（porcine epidemic diahrrhea virus, PEDV）表面棘蛋白結構功能相關性之研究工作於2022年8月

BRCA1-associated protein 1 (BAP1)是重要的腫瘤抑制因子，它屬於人類泛素碳端水解酶 (ubiquitin C-terminal hydrolase, UCH)家族成員之一。BAP1藉由移除轉譯後修飾泛素化(deubiquiti

為解決日益嚴重的二氧化碳問題，除了要加緊佈建無碳再生能源之外，如何以負碳技術增加碳匯將是達到2050年淨零碳排的關鍵。目前大氣中的二氧化碳主要是經由植物的光合作用轉化為生物材質 (又稱為固碳)、而達到負碳效果。但是由植物的光合作用達成負碳目標有幾個挑戰:

新型冠狀病毒SARS-CoV-2感染所導致的新冠武漢肺炎(COVID-19)截至2021年七月已造成全球四百多萬人死亡。其中2020年底英國首度發現的B.1.1.7 (Alpha)突變株在2021年初迅速蔓延全球，因此被列為高關注變異株(variant o

脂肪肝是國人常見肝臟疾病，並與肥胖、糖尿病、心血管疾病有一定關聯。脂肪肝雖一般沒有症狀，長期下來卻可能發展為肝炎，甚至進一步惡化導致肝硬化或肝癌。中央研究院生物化學所的陳瑞華特聘研究員團隊發現一種操控細胞自噬新機制，並可藉由此機制抑制脂肪肝形成，研究成果已

大腦皮層掌管著感覺、運動、情緒、認知等多項重要功能。大腦皮層發育牽涉一套複雜過程。包括神經生成、神經細胞移動、組織建構及神經網路形成，任一環節失調便可能造成神經性疾病，例如智能障礙、癲癇和自閉症。這些患者通常需要特殊治療、教育，甚至長期照顧，對於家庭、社會

人類的遺傳多樣性來自父母同源染色體的配對與互換。當DNA配對不完美互換時就會發生基因變異。其中，主要催化父母染色體配對與互換的酵素是DMC1。雖然父母染色體的DNA序列很相似，卻不完全相同，但是DMC1可以協助不完美的DNA配對並達成完美的DNA互換。本院

突觸囊泡的內吞作用與胞吐作用的串聯用於維持突觸囊泡庫的大小，從而維持神經遞質的釋放。強烈刺激已知誘導活性依賴的大體積內吞作用，進而重新形成突觸囊泡。這些連續的過程如何在時空上獲得協調尚不清楚。此研究證實名為花的鈣離子通道和磷脂酰肌醇4,5-二磷酸之間的相互

個體的生長及器官組織的維持和修復，都需藉由細胞分裂來完成，而細胞分裂的過程， DNA必須複製才能把遺傳訊息留給下一代。如果DNA 複製的過程出現錯誤，則會發生基因突變進而導致細胞變異、凋亡，甚至演變成癌症。因此細胞發展出一套精密的保護機制去應對DNA複製壓

Pseudaminic acid (Pse) 是一種存在致病菌表面的特殊單醣且在細菌毒性上扮演相當重要的角色。因此，針對Pse的探測方法和相關的治療方式最近變成了討論度很高的議題。在此研究中，我們發現失去多醣水解活性的噬菌體尾端刺突蛋白I-ΦAB6TSP仍

自噬小體的形成是一個動態且受到嚴密調節的過程。SNARE蛋白所調節的膜融合作用在細胞自噬的各個階段中扮演著關鍵作用，包括自噬小體的生成和自噬體與溶酶體的融合。但是，SNARE蛋白在細胞自噬過程中的分子調控機轉仍然不清楚。在這項研究中，我們發現蛋白質酪氨酸去

儘管新冠肺炎肆虐，氣候變遷對全球的威脅卻從未止息。中央研究院院長廖俊智帶領的研究團隊，近期成功創出世界第一株「合成嗜甲醇菌」！未來，此菌可利用由溫室氣體轉化成的甲醇，來生產各式高價值含碳化合物，如：化學品、藥品及燃料等，為碳循環開闢了更多可能性。研究論文於

本研究成果於今年(2020)七月底刊登於Nucleic Acids Research期刊。有鑑於近年來，讓南美洲婦女聞之色變的新生兒小頭症，肇因於茲卡病毒感染導致小頭症基因族缺陷，進一步導致大腦皮層發育的缺失而形成小頭的外型（如附圖）；此外，小頭症基因族缺

Delineating multiple N- and O-glycosylation sites on single glycopeptides and deriving more glycan structure information to disc

中央研究院生物化學所助研究員－林曉青研究團隊與中研院化學所副研究員－陳榮傑研究團隊的共同合作成果，最新研究鑑定了一類含有1,3-烯炔官能基的環己酮萜類天然物asperpentyn之生物合成途徑，其中解析兩個重要的催化酶，提供了以生合成利用酶工具合成1,3-

胃幽門螺旋桿菌感染了世界上一半以上的人口，它也是造成各種胃部疾病的主要原因，包括胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃癌和胃黏膜相關的淋巴組織淋巴瘤，同時也是癌症相關死亡的主要原因之一。目前臨床上具有胃幽門螺旋桿菌的感染患者，超過一成具有多重的抗藥性，成為治療上的一大隱

近年來嚴重急性呼吸道症候群（SARS）與中東呼吸道症候群（MERS）的肆虐，以及新興豬冠狀病毒造成的豬隻危害和損失，讓人見識到冠狀病毒對於人類健康與社會經濟的重大影響。冠狀病毒也會感染貓隻造成高致死性的貓傳染性腹膜炎（feline infectious p

中央研究院生物化學研究所助研究員林曉青研究團隊最新研究解析了一類含十四個碳之特殊倍半萜天然產物aculenes的生物合成途徑，此研究發現了一系列新穎催化酶並提供萜類骨架衍生化的新工具，研究已於十月十六日刊登於國際期刊 (Angewandte Chemie

癌症已蟬聯國人十大死因的首位，如何有效殺死癌細胞一直是癌症治療的重要課題。中央研究院生物化學研究所特聘研究員陳瑞華研究團隊協同中國醫藥大學校長洪明奇院士最新研究發現了一套掌控細胞生死命運的機制，並利用此機制開發出新穎癌症治療策略，研究已於八月六日刊登於國際

氧化壓力的增加被視為是導致老化與神經退化疾病的關鍵因子之一，但為何氧化壓力能在神經系統中累積進而影響神經系統運作並不清楚。本院生物化學研究所姚季光助研究員所帶領的研究團最新研究發現一種氧化壓力積增的新機轉，證明氧化壓力可以透過運動神經迴路的連結特殊性來促進

本所特聘研究員蔡明道院士與研究副技師吳文晉博士所領導的DNA聚合酶團隊於五月二十九日在《美國化學學會期刊》（Journal of the American Chemical Society）上發表一篇成果論文，報導人類DNA聚合酶μ能夠利用錳離子進行非典型

工欲善其事，必先利其器！中央研究院冷凍電子顯微鏡中心與國立中央大學合作，運用冷凍電顯技術，以原子級的解析度[註1]分析出酵素的蛋白質構造。研究成果有助於透過基因工程，生產更多生質燃料。論文已於4月17日刊載於《美國化學學會期刊》（Journal of th

雨下不停怎麼辦？水稻雖然長在半水半土的水田環境，然而，如果秧苗被「滅頂」太久，仍會因缺氧而死。因此，每次颱風或豪雨來襲，總是讓稻農們特別憂心，深怕水患帶走長期耕耘的心血，也恐造成臺灣稻米產量的損失。

本院生物化學研究所王惠鈞院士實驗室發現MBD3蛋白的C端有一段富含天門冬胺酸(aspartate)和麩胺酸(glutamate)的區域(D/E-rich domain)能與ADAR1上之Z-DNA結合域(Zα)結合，推論這段胜肽具備DNA擬態特性。藉由兩個

感染致病菌的抗藥性問題，對全人類的健康威脅日趨嚴重，因此，找尋有效的對抗方式就成為極為重要的研究課題。其中，醣複合疫苗已在對抗特定的抗藥性致病菌上有明顯的成效，可以成為更為廣泛應用的新興療法。如何有效提升醣複合疫苗的製備及對抗抗藥性致病菌的預防，開闢了新的

傳統天然藥物在做為尋找具生物活性的前導化合物上，扮演著舉足輕重的角色，但它們要發展成為現代藥物的過程中，特別是鑑定其活性標靶卻充滿困難。本院生物化學所吳世雄特聘研究員研究團隊與宜蘭大學及新加坡國立大學合作探討Z-(+)-異柴胡內酯(一種萃取自南柴胡Bupl

中央研究院生物化學研究所張崇毅博士團隊長期以蛋白質結晶及X射線繞射技術研究細胞內蛋白質水解之調控機轉， 最近該團隊成功分析一個負責調控細菌生長及分裂時細胞壁重塑所需要的一個蛋白水解酵素系統之晶體構造。論文已於本(2017)年11月15日發表於學術期刊《自然

本所特聘研究員蔡明道院士以及研究副技師吳文晉博士於九月六日在《自然綜述:化學》(Nature Reviews Chemistry)上發表一篇文獻回顧，並刊登為封面文章。此文章的標題為“DNA聚合酶如何以相異的準確度進行DNA的催化及修復”。

在自然界中，生物體以結構簡單的一次代謝物作為起始物，利用酶(enzyme)催化有效率且多樣化的化學反應，經由生合成(biosynthesis)途徑，製造出廣大數量的複雜天然物(natural product)。這些天然物為有機化合物，通常具生物或藥理活性，

本所特聘研究員陳瑞華研究團隊，協同本院分子生物研究所賴明宗特聘研究員及細胞與個體生物學研究所已故院士謝道時特聘研究員，發現腫瘤細胞可以改變其所處的微環境，促進腫瘤細胞逃脫免疫系統的攻擊及轉移，此項研究成果不但對於腫瘤細胞如何塑造出一個利於其生長轉移的環境提

本所陳佩燁副研究員，以及前生物醫學研究所杜邦憲助研究員近日發表延緩阿茲海默症的最新研究成果，以新設計出的R8-Aβ(25-35)-PEI胜肽，透過鼻腔進行治療，可望應用於阿茲海默症的預防或減緩發病。該文已於2017年3月29日發表在國際專業期刊《歐洲分子生

本所陳佩燁副研究員近日發表預防阿茲海默症的最新研究成果，該文已於2016年7月13日發表在國際專業期刊《科學報導》(Scientific Reports)。對於治療與預防阿茲海默症，腦啡肽酶(neprilysin, 縮寫NEP，為一種酵素)在其中扮演重要角

寶島台灣雖地狹人稠，但因佔地理優勢，擁有許多獨特的地質構造，富含充沛的溫泉資源。研究溫泉中的“極端”生物對於基本生物學的了解可以得到莫大助益。目前本院生物化學研究所張崇毅副研究員所領導的的研究團隊，近期針對本土烏來溫泉中的溫泉箘內被稱之為隆蛋白酶的蛋白分子

本所陳瑞華特聘研究員研究團隊日前成功鎖定一個名為KLHL20的蛋白，對於終止細胞自噬(Autophagy)的過程扮演著舉足輕重的關鍵角色，並已於實驗鼠模式證實這項發現。此項成果不但解開了該領域長久以來的一個謎團，未來也將對於與細胞自噬失調密切相關的多種疾病

In this report, the in vitro relative capabilities of curcumin (CCM) and didemethylated curcumin (DCCM) in preventing the seleni

Epidermal growth factor receptor (EGFR) pathway substrate 15 (Eps15) is a newly identified substrate for protein tyrosine phosph

近期許多研究都指出，多個不同的磷酸水解酶與蛋白激酶在很多致癌機轉中都扮演著重要的角色。當中，p38γ與PTPN3過量的表現在大腸以及直腸癌症組織裡，被認為是新穎與相當俱有藥物發展潛力的癌症標靶。

去氧核醣核酸 (DNA) 是基因遺傳的基本物質，正確地複製DNA是生物體延續遺傳物質的根本。DNA由四個基本的鹼基 A、T、G、C 所組成。而這些鹼基的配對則遵守大家所熟悉的Watson-Crick配對準則，也就是A搭T而G配C。複製DNA的工作由DNA聚

本所陳光超副研究員日前以果蠅腸道系統及人類細胞為研究對象，證實在氧化壓力下，「細胞自噬作用」(autophagy) 不只能夠分解回收受損的胞器或蛋白質，更能夠藉由調控幹細胞增生及細胞死亡來維持組織的完整與正常功能。這些發現對於瞭解細胞自噬作用的功能有重要的

由本所梁博煌研究員, 本院基因體研究中心以及國內2家醫院所組成的研究團隊，日前針對已具有抗藥性或不良預後的癌細胞為研究對象，成功研發出一種名為I-Lys的小分子化合物，可以活化癌症細胞內的Caspase-7酵素，達到消滅癌細胞的效果。這篇論文於2013年8

本所王惠鈞特聘研究員日前成功解析出牛痘病毒上膜蛋白質A27的六聚體之晶體結構，繼而本院分子生物研究所張雯研究員證實此晶體結構的正確性，並且呈現此A27蛋白質係以三聚體為基本單位，達到其調控病毒感染路徑的關鍵機制。由於痘類病毒的膜蛋白質結晶體很難解構，預計此

含有岩藻糖的醣分子在生物體內的眾多生理及病理活動中，扮演不可或缺的角色，例如發炎反應、細菌和病毒的感染、腫瘤的轉移甚至是遺傳疾病等。因此，負責移轉岩藻糖到特定位置的岩藻糖合成轉移酶，與負責將岩藻糖從多醣體切下的岩藻糖水解酶，已經成了重要的治療及診斷目標。

本所張崇毅副研究員與吳世雄特聘研究員主持的研究團隊，解析建構出台灣烏來溫泉菌(Meiothermus taiwanensis)內「C型隆(Lon)蛋白酶」獨特的三度空間構造，進而提供新型藥物設計之契機。論文獲選為「晶體學刊D卷: 生物結晶學」(Acta C

葡萄球菌屬(Staphylococcus)共有32種與8亞種，人或動物感染後會導致皮膚感染、肺炎、食物中毒與敗血症。目前全球醫療機構皆鎖定表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)與金黃色葡萄球菌(Staphylococcus&n

Metastasis is the major cause of poor prognosis in colorectal cancer (CRC), and increasing evidence supports the contribution of

NkBgl, a β-glucosidase from Neotermes koshunensis, is a β-retaining glycosyl hydrolase family 1 enzyme that cleaves β-glucosidic

Glutathionylspermidine synthetase (GspS) was introduced into human cells to label endogenous glutathione (GSH) with biotinyl spe

Forced entry: NMR spectroscopy and isothermal titration calorimetry show that calcium ions are chelated by the hydroxylated THF

Tumor hypoxia is associated with disease progression and treatment failure, but the hypoxia signaling mechanism is not fully und

Autophagy is a membrane-mediated degradation process of macromolecule recycling. Although the formation of double-membrane degra

"Head-to-head" terpene synthases catalyze the first committed steps in sterol and carotenoid biosynthesis: the condensation of t

Death-associated protein kinase (DAPK) was identified as a mediator of interferon (IFN)-induced cell death. How IFN controls DAP

Terpenes (isoprenoids), derived from isoprenyl pyrophosphates, are versatile natural compounds that act as metabolism mediators,

Two loops were found to move inward toward the α-fucosidase active site to produce a closed conformation of complexes with inhib

Encapsulated Klebsiella pneumoniae is the predominant causative agent of pyogenic liver abscess, an emerging infectious disease

Infecting about one-half of the global human population, Helicobacter pylori is well established as the primary cause of gastrit

Sperm motility and maturation are known to be affected by a host of factors encountered en route in both male and female genital