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    脊髓小腦運動失調症第十七型之微生物藥物篩檢模式：以微生物抗氯黴素能力作為篩檢標記
    (2010) 永資陵; Zi-Ling Yong
    目前已知有十種經遺傳的神經退化性疾病是和多麩醯胺(polyglutamine, polyQ)相關的疾病，其中第十七型脊髓小腦萎縮症(spinocerebellar ataxia type 17, SCA 17)是由於染色體上6q27位置的TATA binding protein (TBP)基因之轉譯區中，CAG三核苷酸發生重複擴增所導致。TBP基因所轉譯出來的蛋白質為細胞內重要的轉錄調節因子，而擴增的polyQ可能會影響到TBP蛋白的功能，因此推測SCA 17可能分子的致病機制為：突變的TBP蛋白質其擴增的polyQ片段，會導致蛋白質錯誤摺疊，最後形成不溶性的包涵體 (inclusion body)，進而造成神經細胞的功能異常、病變甚至死亡。而在活體(in vivo)和離體(in vitro)實驗中也可以發現，抑制錯誤延長性polyQ片段的蛋白聚集，可以抑制polyQ相關疾病的產生。本研究在大腸桿菌中建立TBP-chloramphenicol acetyltransferase (CAT，氯黴素乙醯轉移酶) 融合蛋白的表達系統，此細菌藥物篩檢模式是將TBP蛋白凝集現象與細菌細胞失去氯黴素抗藥性現象結合，亦即以抗藥性蛋白做為genetic marker protein，任何有助於蛋白溶解度提升之藥物，皆可藉由細菌本身抗藥性提升而被篩選出來。經表現型分析、基因型分析、西方轉漬分析及CAT 活性分析後，發現以Tuner、JM109、JM109(DE3)及BL21(DE3)大腸桿菌分別做為pGEX及pET system的表達宿主，此二表達系統符合篩藥條件(即長擴增的TBP片段抗藥性低於短擴增的TBP片段)，故Tuner/pGEX-tTBP60Q-CAT、JM109/pGEX-tTBP60Q-CAT、JM109(DE3)/pGEX-tTBP60Q-CAT及BL21(DE3)/pET-tTBP60Q-CAT可以作為篩藥模式。在建立篩檢模式之正控制組方面，選定Tuner/pGEX-tTBP60Q-CAT、JM109/pGEX-tTBP60Q-CAT及BL21(DE3)/pET-tTBP60Q-CAT微生物模式，以具有潛力之藥物(例如海藻糖及剛果紅)做測試，結果發現海藻糖及剛果紅似乎無法抑制不可溶性長擴增TBP蛋白凝集，可能是因海藻糖及剛果紅無法抑制此系統表達之長擴增TBP蛋白之凝集。當使用低溫誘導處理時，結果發現長擴增TBP蛋白溶解度提升，且其抗藥性有增加之現象，證明此系統可做為其他藥物之篩檢模式。本研究提供一種可以大量快速進行SCA17藥物篩檢的微生物模式，經由表現型分析、基因型分析、西方轉漬及CAT活性分析，找尋具有抑制長擴增TBP蛋白凝集之潛力藥物。