科學月刊姊妹刊物
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SciTech Reports
創刊於1982年
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每月15號出刊
科技報導 449 S c i Te c h
Reports
2019.5月號
scitechreports.blogspot.tw
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人工合成醣分子 可望修復受損的脊髓神經元 【本刊訊】車禍、工害等災難造成的中
子。研究人員表示,醣分子的合成難度相
樞神經受損,其傷害往往難以修復。中央
當高,尤其結構複雜的HS寡醣分子更不容
研究院基因體研究中心洪上程主任與日本
易做出來,光是合成不同硫酸根的HS化合
名古屋大學醫學院院長門松健治,近日於
物,就需要50幾個步驟!為此,洪上程團
《自然:化學生物學》(Nature Chemical
隊耗費多年開發新的合成途徑,終於成功
Biology)期刊發表跨國研究,並指出人工
製備16種不同硫酸根的HS八醣體分子,而
合成的醣分子可讓受損的中樞神經元成功
日本鳥取大學教授田村純一也率領團隊合
啟動修補機制。
成CS化合物。
包含運動及感覺神經的周邊神經系統
其後,門松健治的研究團隊從老鼠身
(Peripheral Nervous System, PNS),即
上取得一種由脊椎延伸到肌肉的中樞神經
便受到傷害,也多能隨時間慢慢修復;然
元──背根神經節(dorsal root ganglion,
而,由腦與脊髓所組成的中樞神經系統
DRG),將其切斷後分別鋪放在含有「CS
(Central Nervous System, CNS)若遭受
化合物」以及「CS與HS化合物」的培養
破壞,恐造成某些功能永久性的損害。為
皿。結果發現,當軸突碰到CS時,CS會與
何會有如此差異?研究指出,當中樞神經
PTPRσ結合並移除皮層蛋白的磷酸根;反
學界、政策、產 業訊息外,並有學者專家針
被重大外力打擊時,人體會分泌硫酸軟骨
之,具有較多硫酸根數量的HS八醣體,能
對科技(含醫療)政策、教育、產業相關的時
素(chondroitin sulfate, CS)聚集於受傷
取代CS醣分子與PTPRσ結合,且可抑制
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心
的神經軸突(axon),並和受體PTPRσ
皮層蛋白的去磷酸根化反應,使軸突持續
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結合,經催化作用去除細胞質內皮層蛋
生長。名古屋大學醫學院副教授坂元一真
白(cortactin)的磷酸根,進而導致神
認為,該研究提供了一個「以分子修補神
經軸突末端產生球狀凸起物(dystrophic
經元」的契機,無論HS或是PTPRσ抑制
endballs),終使軸突停止生長。也就是
劑,都可能是未來關鍵的研發目標。
說,若能找到抑制去磷酸根作用的替代 品,便能解決這個問題。
未來,團隊也將設法簡化材料的製程, 以提升實驗效率,完成更多研發工作。
CS相近,且其功效與硫酸根的位置和數量 有關;要知道HS是否能替代CS並促使軸 突持續生長,就必須探究HS分子如何與 受體PTPRσ作用,意即需製備該2個醣分
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根據過去的研究,洪上程發現硫酸乙醯 肝素(heparan sulfate, HS)的化學結構與
科學月刊5月號【伴‧毛小孩】上市!
(稿酬將於刊出當月月底寄發,由第一 新聞來源
1. 〈中樞神經再生露曙光 人工合成八醣體可修復脊髓神經 元〉,科技部,https://bit.ly/2JmLZL4,2019年5月7日。 2. Kazuma Sakamoto et al., Glycan sulfation patterns define autophagy flux at axon tip via PTPRσ-cortactin axis, Nature Chemical Biology, 2019.
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