建立細菌系統的雙分子螢光互補試驗做為α-突觸核蛋白聚集抑制物篩檢平台

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2016年
科別
生物化學
得獎情形
二等獎
學校名稱
臺北市立第一女子高級中學
指導老師
李桂楨;陳怡旴
作者
黃郁婷;林佳蘭
關鍵字
雙分子螢光互補,蛋白質摺疊報告者,α-突觸核蛋白

摘要或動機

帕金森氏症(PD)是一種慢性中樞神經系統退化性疾病,患者臨床症狀包括靜止時震顫、動作遲緩、僵直及黑質緻密部多巴胺神經元的漸進性退化等。PD的主要病理特徵為多巴胺神經元中出現包含α-突觸核蛋白(SNCA)錯誤摺疊、聚集的路易小體。雖然PD的治療方法包括給予左旋多巴或其他藥物、物理治療、手術等,至今尚未有根治的方法。本研究建立雙分子螢光互補試驗與蛋白質摺疊報告者試驗兩種原核細胞平台,作為篩檢可幫助α-突觸核蛋白摺疊的化學伴隨蛋白平台。雙分子螢光互補試驗是將Venus黃螢光蛋白改進版切開成N端(VN1-211)及C端(VC212-239)二段,分別接在SNCA的N端(VN-SNCA)或C端(SNCA-VC),原本沒有螢光的片段可藉融合的SNCA聚集的再組裝而出現螢光。當構築的VN-SNCA and SNCA-VC質體共表現於大腸桿菌後,蛋白質染色及免疫轉漬可偵測到表現的VN-SNCA、SNCA-VC蛋白,並出現伴隨著SNCA聚集所導致的互補螢光。我們以可干擾SNCA聚集的海藻糖來測試此聚集抑制物篩選平台,發現在不影響大腸桿菌生長的狀況下,海藻糖的濃度與螢光下降程度呈正相關,推測因其能減少SNCA聚集,導致螢光分子互補的機率下降。蛋白質報告者試驗是將野生型(WT)與突變型(35/46/61 E-to-K)的α-突觸核蛋白與綠螢光蛋白的融合蛋白(SNCA-GFP)分別表現於大腸桿菌,突變型的α-突觸核蛋白的傾向錯誤摺疊,會影響融合的綠螢光蛋白摺疊,而導致綠螢光下降,而海藻糖的化學伴隨蛋白活性可幫助突變型的α-突觸核蛋白摺疊,因而改善融合的綠螢光蛋白的摺疊,導致綠螢光上升。未來我們用此兩種原核細胞平台,來篩檢可幫助α-突觸核蛋白摺疊的新穎化學伴隨蛋白。


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