新聞及香港科大故事

香港科技大學(科大)及香港理工大學(理大)研究人員開發了體外囊泡重組實驗，並通過結合該實驗途徑及定量質譜分析，發現了囊泡中受特定因子調控被裝入囊泡的特定貨物蛋白，和介導囊泡運輸的新的調控蛋白。該研究成果及實驗途徑，為進一步揭示分泌途徑相關的分子機制提供了重要的新工具。 真核細胞的分泌轉運途徑是一個非常重要的過程。人體內的很多生長因子，荷爾蒙以及其他重要的因子都是通過分泌轉運途徑從細胞中分泌出來，從而履行它們的生理功能。另外很多新合成的蛋白必須通過分泌轉運途徑以被運輸到特定的亞細胞目標位點才能行使其功能。在分泌轉運途徑中承載貨物蛋白的運輸工具是運輸囊泡。就像日常生活中的物流及運輸服務，貨物蛋白是否能夠被運輸到正確的靶向位點，關鍵在於這些貨物蛋白是否被準確分選到特定的運輸囊泡中。若貨物蛋白分選功能缺失，會導致細胞極性建立、免疫功能以及其他生理功能缺陷。 在分泌途徑中,調控蛋白質分選的關鍵參與者包括Arf家族蛋白和貨物適配蛋白（cargo adaptor）。 Arf家族蛋白有20多個成員並且分別定位在特定的亞細胞位點。它們在結合GDP的不活躍狀態和結合GTP的活躍狀態之間循環。結合GTP的Arf 蛋白將胞質中各種貨物適配蛋白招募到細胞膜或特定細胞器的膜上，一旦被招募到膜上，這些貨物適配蛋白就會識別貨物蛋白上的分選信號序列，將貨物蛋白包裝進入囊泡，實現蛋白質的分選。 儘管我們了解了貨物分選的基本步驟原理，但受特定Arf家族成員或特定的貨物適配蛋白調控的貨物蛋白譜在很大程度上仍未得到充分研究。另外，我們也需要系統的實驗途徑以發掘及鑑定被特定的Arf蛋白招募到膜上的胞質蛋白。 在本項研究中，科大生命科學部副教授郭玉松的團隊利用體外囊泡重組實驗重構了將貨物蛋白包裝進囊泡的過程，並且通過生化的方法分離了富集貨物蛋白的囊泡。他們與理大姚鐘平教授的研究團隊合作，通過定量質譜分析分離的囊泡的蛋白質組學。該研究進一步系統地發現了依賴於GTP和囊泡膜結合的胞質蛋白，其中的一個重要胞質蛋白FAM84B與貨物適配蛋白相互作用，並調節跨膜貨物蛋白的運輸。此外，該研究通過體外囊泡重組實驗發現了依賴於GTP水解包裝進囊泡的多個新型貨物蛋白。

由香港科技大學（科大）海洋科學系及生命科學部講座教授錢培元帶領的一支跨學科研究團隊，揭示了人類口腔變形鏈球菌（Streptococcus mutans）釋放出的新型微生物小分子與蛀牙的形成有關，為人類口腔微生物群對健康的影響提供了新的科學證據，推動了未來預防蛀牙的研究。該研究成果已發表在權威前沿科學雜誌Nature Chemical Biology，並獲Nature以亮點研究進行報道。 生物膜（biofilm）是由細菌胞外大分子包裹的細菌群體組成；地球上每一個濕潤的表面都被生物膜所覆蓋。美國國家衛生研究院（National Institutes of Health）早期研究表明，超過80%的人類細菌感染是由生物膜引起的。 變形鏈球菌是生存在人類口腔的主要天然菌，它可以形成生物膜和產生有機酸，所以一直被認為是導致蛀牙的主要原因。 蛀牙一向被列為是人類最常見的慢性細菌感染疾病之一，且治療費用昂貴。全球每年用於治療蛀牙的經濟支出高達數十億美元1 。蛀牙的發展是一個複雜的過程，主要依賴於牙齒表面微生物生物膜（又稱為牙菌膜）的形成。雖然變形鏈球菌中與生物膜形成和發展有關的大分子已被廣泛研究，但小分子次生代謝產物在這種細菌生物膜形成中的作用仍未被深入探究。 錢教授的研究團隊致力於運用基因組學、轉錄組學和化學生物學的方法，研究生物膜的訊號分子如何調控微生物及動物間的相互作用。最近，該團隊將生物膜研究拓展到公共衛生領域。