我們的研究方向

 

實驗組

 

 

 

1. Two component regulatory system (TCSs) 的研究

Two component regulatory system (TCSs)是原核生物中重要的調控系統。細菌中有許多組2CSs，可以感受不同的環境壓力刺激，以調控細胞的生長、代謝。TCS 由histidine protein kinase (HPK) 以及response regulator(RR) 兩種蛋白組成。HPK 是嵌於膜上的蛋白，如同真核生物的受器，可接收環境訊息的刺激而活化。RRs 位於細胞內，受HPK 磷酸化而調控其活性，活化後的RRs 具有基因轉錄因子或活化子的功能，結合到DNA 上以調控基因的轉錄。我們將利用RRs序列保留區設計的degenerate primers，來找出乳酸菌中的TCSs，並建構TCS相關基因剔除之突變株。

 

 

圖 1-1：用掃描式電子顯微鏡所觀察到的乳酸桿菌型態

 

圖 1-2：用掃描式電子顯微鏡所觀察到的乳酸桿菌型態

 

2. 建立乳酸菌突變株庫

 

利用攜帶特殊標記序列(Tag)的Transposon (Tn) 建立隨機突變株庫； 接著以負篩選來挑出無法在特定壓力環境生存突變株，再經由DNA定序分析，比對出突變基因，將可找出調節乳酸菌抵抗環境壓力的關鍵基因。

 

3. 建構乳酸菌嵌入載體

 

溫和性噬菌體ΦAT3嵌入在乳酸菌ATCC393的transfer RNAArg基因中，而此噬菌體與嵌入相關的基因及序列（嵌入西每、attP 及 attB）已被找到。我們已根據此基因及序列建構嵌入型載體，實驗結果顯示此載體可在其他數種乳酸菌中進行基因嵌入並穩定存在於基因體中，所以此載體將可提供乳酸菌基因研究的分子工具。

 

 

 

 

400X

1000X

圖 2-1. 綠螢光蛋白在乳酸菌中的表現

圖 2-2. 綠螢光蛋白在乳酸菌中的表現

 

4. 乳酸菌冷休克蛋白之研究

冷休克蛋白是微生物在適應溫度大幅降低的生長條件下，細胞誘導合成的一系列分子量為7KD左右的蛋白質，它們會結合單股RNA和DNA，並且在細胞中生理過程中起著重要作用。冷休克蛋白最早在大腸桿菌中被發現，它與微生物適應溫度較低的環境及執行多種正常生理功能有關。小分子冷休克蛋白一般是由68到74個氨基酸構成，這些冷休克蛋白在結構上，都存在由5個反平行的β折疊所構成的β桶狀結構。它們的主要功能是作為RNA分子伴隨者(RNA chaperone)與mRNA結合，進而阻止mRNA二級結構形成，促進蛋白質的轉譯。另一方面，作為單股DNA及單股RNA結合蛋白在基因的表現和調控以及mRNA的穩定性都扮演著重要的角色。

圖 3. E. coli的冷休克蛋白結構

 

Ref: http://www- nmr.cabm.rutgers.edu/photogallery/structures/html/page1.html