理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    人類海藻糖水解酶重組蛋白之表達
    (2014) 游舒琇; Shu-Hsiu Yu
    海藻糖 (trehalose) 是一種非還原性的雙糖,由兩個葡萄糖分子以 α,α-1,1- 糖苷鏈結形成,存在於多種生物體中,除了可以做為生物能量來源,亦有穩定蛋白質與細胞膜等重要生理功能。海藻糖水解酶 α,α-Trehalase (TreH) (EC 3.2.1.28),可將海藻糖水解成兩個葡萄糖,廣泛的存在於微生物與動植物中。人體不同組織中亦含有 TreH,例如小腸與腎臟絨毛膜的 TreH 負責海藻糖的水解以利吸收,另外,血漿中亦含有TreH,有研究顯示血漿中具有高 TreH 活性的人較容易罹患糖尿病。然而,目前為止對於人類 TreH 的生化特性、功能與結構的研究非常稀少。本研究將選殖的兩種人類海藻糖水解酶 isoform1 (hTreH1) 和 isoform2 (hTreH2) 的基因,利用三種蛋白表達系統,包括原核生物的大腸桿菌 (Escherichia coli) 表達系統、真核生物的畢赤酵母菌 (Pichia pastoris) 表達系統和昆蟲桿狀病毒表達系統 (baculovirus expressing vector system),以便生產具功能性的重組酵素。其中,兩種 hTreHs 在大腸桿菌表達都形成不可溶的內涵體,以隨機突變技術篩選 80 個突變株,並未獲得可表達水溶性酵素之突變株;在畢赤酵母菌表達出的胞外重組酵素量極微,在培養液中無法偵測到 TreH 活性;而在昆蟲桿狀病毒表達系統中有表達出重組酵素,但是仍然形成不可溶的蛋白沉澱。部分可溶的重組蛋白可以非變性的蛋白萃取條件萃出,然而這些萃出的重組蛋白還是不具活性。本研究所採用的方法中沒有表達出具有活性的重組蛋白,為了得到可溶且具有活性的重組蛋白,需要再進一步做更深入的研究。
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    藉由啟動子工程改進pichia pastoris蛋白質表達系統之產量
    (2013) 邱家鴻; Chia-Hung Chiu
    嗜甲醇酵母菌 (Pichia pastoris) 系統已經被廣泛使用在重組蛋白的表達。此系統具有真核生物的優點,例如轉譯後修飾、蛋白可分泌至胞外、生長快速、以及其內毒素與病毒汙染的風險較低。Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAP) 的啟動子 (PGAP) 在 P. pastoris 系統中常被使用當作重組蛋白持續性表達的啟動子。這個持續性表達的 PGAP 系統具有穩定的基因表現特性,且因表達基因時無需使用誘導物,不會造成不同細胞間的轉錄程度異質性。經基因工程改造過後所得到的不同強度啟動子,可以用來調控基因表現以得到適當的蛋白表達量。為了增進在 P. pastoris 系統中蛋白表達量,本研究透過針對 GAP 啟動子序列隨機突變,建立一個突變庫以便篩選得到強的啟動子。篩選方法是使用抗抗生素 zeocin 基因 (即Streptoalloteichus hindustanus bleomycin gene, Sh ble gene) 當作報導基因。我們使用基因置換的轉型方式以去除多套插入的發生,避免套數多寡造成對啟動子篩選上的干擾。在高濃度的 zeocin 中,我們從 708 支轉型株中篩選到三支存活的突變株。經基因定序確認可能會影響啟動子強弱的突變位置。這些具較強轉錄活性的突變啟動子可以被應用在提高其他重組蛋白的表達。
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    建立高重組蛋白表達之酵母菌Pichia Pastoris系統
    (國立臺灣師範大學生命科學學系, 2012-07-??) 郭亭君; 張瀞文; 李振綱; 李冠群; Ting-Chun Kuo; Jing-Wen Chang; Cheng-Kang Lee; Guan-Chun Lee
    利用真核表現系統來製造生產重組蛋白質已被廣泛應用於醫藥、食品與化學工業等方面,嗜甲醇酵母菌Pichia pastoris是目前最常被用來大量表達重組蛋白質的真核表達系統,但由於不同外源基因在P. pastoris中經常會有不同的重組蛋白質表達量,為了要建立一個能穩定且大量表達重組蛋白質的系統,有許多研究報告提出增加外源基因在P. pastoris表達量的方法。本研究採用操縱細胞整體轉錄作用(global transcription machinery engineering)的技術,以提升Candida rugosa重組脂肪酶在P. pastoris的表達量,藉由隨機突變P. pastoris的重要轉錄因子SPT15(一種TATA-binding protein),達到改變P. pastoris的轉錄體(transcriptome),進而影響Candida rugosa重組脂肪酶(lipase)的表達量。利用高通量(high-throughput)脂肪酶活性測定法,挑出具有高脂肪酶表達量的突變株。目前已從464個突變株當中,篩選出16個突變株其脂肪酶表達量高於野生型1.5倍以上,其中最高的一株表達量為野生型的2.3倍。此結果顯示操縱P. pastoris整體轉錄作用可以提升外源重組蛋白在P. pastoris的表達量。
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    建立高重組蛋白表達之酵母菌Pichia Pastoris系統
    (國立臺灣師範大學生命科學學系, 2012-07-??) 郭亭君; 張瀞文; 李振綱; 李冠群; Ting-Chun Kuo; Jing-Wen Chang; Cheng-Kang Lee; Guan-Chun Lee
    利用真核表現系統來製造生產重組蛋白質已被廣泛應用於醫藥、食品與化學工業等方面,嗜甲醇酵母菌Pichia pastoris是目前最常被用來大量表達重組蛋白質的真核表達系統,但由於不同外源基因在P. pastoris中經常會有不同的重組蛋白質表達量,為了要建立一個能穩定且大量表達重組蛋白質的系統,有許多研究報告提出增加外源基因在P. pastoris表達量的方法。本研究採用操縱細胞整體轉錄作用(global transcription machinery engineering)的技術,以提升Candida rugosa重組脂肪酶在P. pastoris的表達量,藉由隨機突變P. pastoris的重要轉錄因子SPT15(一種TATA-binding protein),達到改變P. pastoris的轉錄體(transcriptome),進而影響Candida rugosa重組脂肪酶(lipase)的表達量。利用高通量(high-throughput)脂肪酶活性測定法,挑出具有高脂肪酶表達量的突變株。目前已從464個突變株當中,篩選出16個突變株其脂肪酶表達量高於野生型1.5倍以上,其中最高的一株表達量為野生型的2.3倍。此結果顯示操縱P. pastoris整體轉錄作用可以提升外源重組蛋白在P. pastoris的表達量。