新闻及香港科大故事

由香港科技大学（科大）、北京市神经外科研究所，西班牙国家癌症研究中心（CNIO）共同领导的国际科研团队，近日发现一种能解释为何胶质瘤 - 一种常见而具攻击性的脑瘤，其病人会出现化学抗性（chemo-resistance）的机制，或有助及早辨认有抗药性的脑癌病人。 现时，主要治疗胶质瘤的是一种结合放射治疗和化学治疗的药物–替莫唑胺（temozolomide, TMZ）。这种疗法可延长病人的整体生存时间，但是，大部分病人的肿瘤都会复发，并对TMZ产生抗药性。   了解其他相关的研究﹕ 科大研究团队利用高性能计算 发现RNA聚合酶维持基因转录过程高度准确的机制 在曾接受TMZ治疗的胶质瘤病人中，团队发现八种基因组异位可以导致MGMT基因融合。  

香港科技大学（科大）和中国科学院（中科院）生物物理研究所的研究人员，近日发现一种名为atlastin（ATL）的酶，原来具有运送细胞内蛋白质的功能。这项全新发现有助了解遗传性痉挛性下身麻痹（HSP）﹕一种因神经缺陷而引致下肢痉挛的罕见遗传性疾病背后的病理。 科学界已知ATL与导致HSP有关，但出现突变的ATL如何影响正常生理机能运作仍是一个谜。最近，由科大理学院生命科学部助理教授郭玉松领导的团队，发现了缺乏ATL的细胞，会严重推迟一些重要蛋白自细胞当中被移送至细胞表面的过程，从而导致我们的生理机能失灵。团队亦揭示了一个有趣现象，便是一种经过改造的ATL，能纠正以上的情况，为寻找此遗传性疾病的治疗方法提供了新见解。上述成果由中科院生物物理研究所胡俊杰教授的团队共同发现。 胰岛素、人类抗体或依附在细胞表面负责接收讯号的蛋白，一旦在细胞中形成，便需透过分泌运输途径被输送至细胞表面，以执行各项身体所需的功能。这些蛋白首先被装载至COPII囊泡这种运输工具之中，然后经第一站「内质网（ER）」出发，最终被传送至细胞表面。  内质网的管状结构由dynamin超家族蛋白atlastin（ATL）接驳而成。郭教授及其合作伙伴利用崭新的CRISPR/Cas9技术消除ATL后，发现缺少了ATL的细胞，其内质网管道不但无法接驳得上，COPII的形成亦告减少，影响其装载蛋白的效率。事实上，很多内质网的出口位置亦失去招募COPII载体的能力，严重减慢蛋白的运送速度。研究亦进一步发现，蛋白质的流动性以及COPII的形成，可透过一种经过异变、具膜栓连而非融合功能的ATL来恢复。有关研究成果近日于科学期刊《美国国家科学院院刊》中发表(https://www.pnas.org/content/early/2019/06/24/1908409116)。

香港科技大学（科大）的研究团队最近揭示了RNA聚合酶II如何进行剪切化学反应以校对RNA转录过程的机制，有助了解错误调节的转录过程可如何导致癌症和阿尔兹海默症等疾病。

香港科技大学(科大)一批海洋科学家近日发现逾7,000个全新海洋微生物物种，当中包括一种首次于海洋中被发现、拥有最新基因编辑系统CRISPR的天然药用产物酸杆菌门（Acidobacteria），不但刷新了人类对海洋微生物多样性的认知，更为研发新型药物带来希望。 研究团队由科大海洋科学系署理主任兼捷成David von Hansemann理学讲座教授钱培元带领。透过原位培养生物膜的研究方式，科大与沙特阿卜杜拉国王科技大学、美国乔治亚大学和澳洲昆士兰大学的研究人员合作，于全球各地包括太平洋、大西洋、印度洋等水域取样，历时八年，最终发现了超过7,000多个全新海洋微生物物种以及10个新微生物门类，打破科学界目前认为只有80门共35,000[1]多个海洋微生物物种的论断，大大提升人类对海洋微生物的认知。 其中今次研究所发现的新型海洋酸杆菌门，过往只曾在陆地土壤中被发现。酸杆菌门因拥有大量化合物合成基因簇，可用作对抗肿瘤及制造新型抗生素药物，一直备受关注。今次于海洋中发现的酸杆菌门，不但拥有跟其陆地类别的相同性能，更具备当下热门的CRISPR基因编辑系统，是海洋微生物中首例。研究结果已于国际权威科学期刊《自然—通讯》中发表。 钱教授表示：「今次大量新海洋微生物物种的发现，不仅提升了人类对海洋微生物多样化的认知；更重要的是，这些新发现物种各具功能，为进一步了解生命、以至帮助人类对抗疾病提供新的线索。」

细胞透过复制载有其身份特征的基因组，进行自我增殖。一个受精卵细胞，需要经过万万亿（1016）次的复制后，才能发育成一个成年人。在这项艰巨任务中，究竟执行复制的分子机器是长成什么模样，而且是如何运作的呢？最近，香港科技大学（科大）的研究团队，就首次测定具原子解像度的DNA复制机器三维结构。 早于半世纪前，根据DNA双螺旋的晶体结构，DNA复制的概念已经被提出。当时科学界认为，距离了解DNA双螺旋如何分开并启动复制机器的原理已为时不远。然而，因为DNA复制机器的巨大尺寸、多个部件（由三个引擎组成）及其动态多构像，这看似简单的学术问题，却还是个复杂的未解之谜。 时至今日，随着冷冻电子显微镜技术的突飞猛进，由科大赛马会高等研究院资深访问成员(退休科大生命科学部访问教授)戴碧瓘教授及前科大研究助理教授、现任香港大学助理教授翟元梁所带领的研究团队，与北京大学(北大) 生命科学学院高宁教授合作，成功解析真核生物的DNA复制起始位点识别复合物（origin recognition complex, ORC）的高解像三维结构（3Å），并揭示该复制机器运作的分子机制。该结构清晰地解释了ORC是如何在浩瀚DNA碱基（A，T，G，C）的「大海」中寻找正确合适的位点，从而启动DNA复制。 如有过多的复制起始位点，会加快基因组的复制速度并缩短细胞分裂周期，这也是癌症细胞的一大特征。然而，太少的起始位点启动复制，也会产生另一个问题，就是迟缓的细胞生长，尤其在胚胎发育的关键阶段，或会导致发育畸形。DNA复制机器三维结构的高解像度测定，可以提供更好的靶点，以方便抗癌药物的设计和筛选；更为重要的是，此分子结构讯息揭示复制机器的工作机制，并有助理解ORC功能缺失相关遗传疾病的根本成因。

香港科技大学（科大）先进显示与光电子技术国家重点实验室的研究团队，研发出一个崭新的液晶显示器(LCD)，其解像度、能源效率及色彩饱和度均有显著提升，是为显示科技上的重大突破。 这个名为「有源驱动铁电液晶显示器(FLCD)」的技术，由电子及计算器工程学系讲座教授郭海成及其团队研发。相较一般显示器，FLCD除了能提升三倍解像度，更可削减能源消耗达三至五倍，成本亦较低。 由于传统LCD中的彩色滤光片会阻挡及消耗约百分之七十的背光和能源，因此它们的能源效率十分有限。研究团队因而研发反应较快的「铁电液晶」，透过新颖的「场序彩色显示技术」，即按时间快速而顺序发送颜色信息，成功摘除彩色滤光片，只靠人类视觉系统将这些图像融合成全色图像。由于彩色滤光片成本占LCD制作成本约百分之三十，因此移除彩色滤光片令FLCD成本低于传统的液晶显示器。 有别于市面的LCD，研究人员采用「RGB LED」，而非一般LED作为FLCD的背光系统，所以其色彩饱和度亦有所提高。由于RGB LED光谱较窄，其色域（颜色的范围）亦因此较广阔，令FLCD的表现较现存市面任何一款的显示器都更为优胜。由于不同颜色的子像素（Sub-pixel）已被移除，所以FLCD的解像度也提升三倍。 郭教授指﹕「FLCD耗用较少能源，所以十分适合应用到如智能手机、平板及手提电脑等便携式的电子仪器，可有效延长它们电池的使用时间。这个创新的液晶显示器拥有更佳的解像度及色彩表现，可用于高端产品，例如虚拟实境（VR）设备及头戴式显示器等。」 研究团队与台湾友达光电共同制造FLCD的原型（Prototype），并于近日国际资讯显示学会创新比赛中取得最佳展品奖。 有关香港科技大学

香港科技大学(科大)研究团队首次发现，细菌对广泛肽类抗生素产生耐药性的原因。肽类抗生素一般被视为最后防线药物，是次发现为开发对抗超级细菌的新型抗生素提供新方向。 科大生命科学部讲座教授钱培元及其研究团队发现，「D-型胺基酸特异性多肽耐药酶」(DRPs)便是导致细菌对肽类抗生素出现耐药性的源头，而这个发现来得非常合时，因为团队于多个不同种类的细菌当中，均发现这种酶的踪迹，为持续不当使用抗生素敲响警号。 肽类抗生素﹕包括分别用于治疗金黄葡萄球菌及大肠杆菌感染的万古霉素和多粘菌素，由于耐药性风险较低，一直被视为对付多重耐药性细菌(超级细菌)最有力的武器。过往也有研究显示，细菌对个别肽类抗生素存在耐药性，但鲜有涉猎肽类抗生素的广泛耐药现象及其相关因素。在今次的研究中，钱教授分析了六千多个细菌基因组大数据，并通过基因编辑、化学及酶学分析等途径，反复验证出细菌内的DRPs，确实对大部分含有D-型胺基酸的肽类抗生素出现高耐药性，有关影响层面覆盖多种细菌。 本身亦为科大捷成David von Hansemann 理学教授及海洋科学系署理主任的钱教授指﹕「DRPs广泛存在于自然界各类细菌中，若人类继续滥用抗生素，病原菌便有机会从自然界中获得该耐药基因，令更多肽类抗生素失效，导致延误甚至无法治疗的问题。」 他补充﹕「人们不当及过度使用抗生素，加剧耐药问题，所以有关肽类抗生素耐药性的研究更显得重要。增加对肽类抗生素耐药性的认识，不但为医学界提供早期预警，亦有助我们研发应付超级细菌的新抗生素。发现DRPs只是一个开端，希望未来有更多研究，针对肽类抗生素的使用及发展。」 是次研究结果已于国际权威科学期刊《自然—化学生物学》中发表。 有关香港科技大学

香港科技大学（科大）研究人员研发出一项更有效、更环保制造手性分子的合成方法，有机会降低手性药物的制造成本，提升其普遍性。 现时全球获认可的药物中，逾半为手性药物。手性药物涵盖心血管疾病、呼吸系统疾病和肠胃疾病等多个疾病范畴，亦包括治疗高胆固醇药物胆固清及抗生素「阿莫西林」等畅销药物。不过，由于这些手性药物的制造过程复杂，加上原材料十分稀有及昂贵，不但令制药过程困难，亦使制药成本持续高企。 由化学系副教授孙建伟领导的团队，研发出更有效且成本较低的方法制造手性药物。他表示﹕「手性分子包含两个结构十分相似的部分，它们俨如『孖兄弟』或镜像一样，但却可能于人类体内展现完全不同的特性。传统上，要将这类『孖兄弟』分子分开，只保留对人体有用的部分并制成手性药物，并不容易，成本亦十分高昂。而『联烯』正正属于其中一种要保留的手性分子，传统上，要制造出『联烯』，只能从具备『孖兄弟』分子的手性原材料中提取，而这种原材料成本十分昂贵。」 不过，由孙教授领导的团队，发现原来手性「联烯」亦可通过有机催化的方法，透过消旋的炔丙醇类化合物生产。相对传统的原材料，消旋的炔丙醇类化合物比较便宜及容易取得。这种制造方法除了不会产生金属废物外，其催化剂亦能够回收及重复使用。 孙教授指：「除了成本更低、更环保外，这种『绿色』催化的方法亦会对医护范畴带来深远影响，因为药厂可以更低廉、更环保的方式去生产及发展手性药物。」 这项发现于去年九月获刊登于「自然通讯」期刊。 近年手性药物市场发展迅速。过去十年间，手性药物的全球销售额已经大幅增加近四倍，至接近八千亿美元，而该市场仍在持续增长中。此外，去年新研发的药物当中，逾三分之二是由手性分子制成。 有关香港科技大学