傳媒

李祥博士

細胞是生命的基本組成單元。其複雜的蛋白質互動網絡，可維持身體的正常操作及生命活動。細胞內蛋白質相互作用的不正常改變，可導致嚴重疾病如癌症及腦退化症等。由香港大學化學系助理教授李祥博士所帶領的研究小組，近日研發出一種嶄新的化學工具，用以剖析細胞內的蛋白質互動網絡。有關研究成果刊登於國際頂級期刊《自然—化學生物學》(Nature Chemical Biology)中，此為本港首個研究小組於該期刊所發表的原創研究文章。

蛋白質為細胞內主要的生物大分子，有著非常重要的角色，能影響細胞的過程、結構及功能。就如人類社會的工作岡位一樣，細胞內的工作岡位亦不能只靠單一蛋白質來完成所有工作，而是靠成千上萬不同的蛋白的互動形成網絡，好像蛋白世界的「交際網絡」一樣。蛋白交際網絡倘若出現問題，嚴重者可導致致命疾病如癌症等。因此，找出不同蛋白在蛋白網絡中的角色及其相互關係，是目前生物醫學研究中的一個重大挑戰，其研究結果將有助於硏發各種疾病的診斷及治療方法。

很可惜蛋白質並沒有使用臉書(Facebook)或推特(Twitter)，要清楚明白蛋白質的交際網絡並不簡單。多年來，科研人員一直在尋找可靠的方法來剖析不同蛋白之間的關係。李博士及其研究小組想到可以派出一個「間諜」進入細胞，去監察裏邊蛋白之間的關係，於是他們合成了一個非天然胺基酸稱為光離胺酸(photo-lysine)。光離胺酸跟離胺酸(lysine)極為相似，而離胺酸是二十種必要胺基酸的其中一種。胺基酸是組成蛋白的基本結構單元，光離胺酸很容易騙過細胞蛋白合成機制，假裝成天然的離胺酸被用作蛋白的合成而不影響細胞的基本功能。重要的是這光離胺酸還帶著以紫外光能啟動的「間諜攝影機」¾雙吖丙啶(diaizirine)，可「捕捉」每個跟特定蛋白互動的分子。

作為研究工具，光離胺酸可說簡便易用。李博士的團隊於論文中，闡述了只要將光離胺酸加入細胞培養基16小時，就足以讓細胞蛋白質被此「間諜」非天然氨基酸標籤。之後研究人員會將已標籤的細胞暴露於紫外線下數分鐘，去「捕捉」細胞中蛋白的相互作用。配備了以質譜為基礎的先進蛋白質組學方法，研究小組成功鑑定了許多已知和未為人發現的蛋白相互作用，它們對細胞過程調控如基因表達、信息傳遞和新陳代謝等尤其重要。有了這個嶄新的方法，科研人員現在可以剖析細胞中蛋白的相互作用網路，從而加深對各種疾病的理解，繼而提供研發疾病治療的新方向。