在醣類中具有生物活性的結構單位的醣類分子生物學(I)

研究複雜性碳水化合物的抗原決定因子（Glyco-antigenic determinants 或Glycotopes）和生物活性區（Glyco-bioactive sites）的化學構造及其結合性質，將有助於瞭解這些碳水化合物的分子在生物學和醫學上所扮演的角色。這些知識對於疫苗的製造，癌症的診斷和遺傳異常（Genetic disorder）的研究和治療的應用是有相當助益的。同時，對於人類血型間的關係、微生物如何附著在宿主細胞和宿主細胞如何防止微生物侵入的過程，都可用分子或原子層次來解釋。我們研究的方向是將利用化學和免疫化學來解釋與醫學有關的複雜性碳水化合物的醣類部份（Carbohydrate moiety of complex carbohydrates），比較在正常狀態下和病況時的化學構造及其結合性質。這方面的發展將在21 世紀成為「生物醫學」的重要學門之一。而在台灣才正在起步中。為了使這門學問在這裡能穩定地發展，我們計劃在六年內分成兩個方向同時進行，即用已有多年經驗的定量免疫化學方法（Quantitative precipition assay）和回台後研發成功的酵素凝集素分析法（Enzyme LinkedLectin- Binding Assay），將上次尚未完成的研究項目繼續發展，這些包括：用有人類血型活性的人類和動物醣蛋白探討抗原決定因子的化學構造及其結合性質；特別是用人類卵巢分泌的醣蛋白研究醣類的構造，[如最近與中研院生化所合作的sialya Lex and leaglycoprotins (HOC#350)的結構分析]，將有助於瞭解癌症、血型決定因子或腫瘤標誌（Tumor Marker）的形成；用布魯氏菌的內毒素（endotoxin）研究O-抗原決定因子的結合性質與化學構造的關係的經驗可做為未來研究其他O-抗原的基礎；研究表皮細胞所分泌的醣蛋白和尿醣蛋白（Tamm-Horsfall glycoprotein）的構造及性質有助於瞭解這些碳水化合物如何防止微生物的侵入等等。此外，我們將改進分離和純化抗原決定因子和活性寡醣的技術，譬如在不同條件下使用Glyco-HPLC system 做純化寡醣分析並用ELISA,ELLSA和（或）Blot-inhibition assay 探討複雜性碳水化合物的結合性質。我們將以這些為背景，建立a glycam array for analysis of glycan-binding specificity,並選擇與人類生命有密切關係和當前醫學需要的項目，做一些初步的研究，如新的癌症標誌化學結構及結合性質的透視。去年我們已與醫院作一些初步合作，如眼科（細胞表面碳水化合物變化對於眼球血管新生扮演角色之探討和對於視網膜剝離扮演角色之了解）與肝膽科作Lectins與Tumor Markers, (AFP)的相互作用等等。其他如:神經節甘脂（Ganglioside）中的碳水化合物在神經功能（Neural Function）所扮演的角色；在Fabry’s disease 中，Glyco-sphingolipid代謝的情形；以及Fetuin, human a1-acid glycoprotein 和脂蛋白（Lipoprotein）中碳水化合物所負的生理或生化的功能等等都是。其他與本研究相關的如 Selectins, intergrins,Galectins 和Microbial lectins 結合性質的測試。這些如果具可行性，則將以新的主題，以個別型或整合型的研究申請。

系統編號:PC9408-2042
原計畫編號:NSC94-2320-B182-044