小腦萎縮症研究新突破 中大王健家教授成果登上《核酸研究》

中央大學生命科學系王健家教授團隊長期鑽研基因訊息解碼，近期發現Thg1是一個雙重功能酵素，既能修飾tRNA（轉運核糖核酸），也能水解GTP；新證據將有助於解開小腦萎縮症的致病機制及藥物研發，成果已刊登在國際頂尖期刊《核酸研究》《Nucleic Acids Research》。

王健家教授表示，基因解碼過程是由許多酵素及轉譯因子共同作用及調控，其中一個關鍵步驟是將胺基酸裝載於相對應的tRNA (轉運核糖核酸)分子上。tRNA如同一個忠實的郵差，能辨識及讀取mRNA上的密碼，並卸下相對應的胺基酸，因此tRNA分子是最直接的密碼解譯者；如果基因發生突變或解碼過程出現差錯，合成的蛋白質序列或折疊就會跟著出錯，接著會產生細胞毒性，甚或導致神經退化相關疾病，如阿茲海默症、巴金森氏症、CMT神經退化症、及小腦萎縮症等。

先前的研究指出，人類的tRNA修飾酵素Thg1可以將一個GTP加到tRNA分子上，經此修飾過後的 tRNA才能攜帶胺基酸，參與基因解碼。然而，過去的研究也顯示，在高濃度GTP條件下，Thg1可以連續加三個GTP到tRNA分子上，經此修飾過後的tRNA分子則無功能。因此，究竟Thg1如何避免同時加三個GTP到tRNA分子上一直是一個困擾分子生物學家的謎團。

王健家教授團隊意外地發現，Thg1是一個「雙重功能的酵素」，它不僅能將GTP加到tRNA分子上，還兼具水解GTP的活性，因此只有一個GTP可以加到tRNA分子上。過去的研究顯示，Thg1突變會導致家族性小腦萎縮症及發育延緩，但是一直找不到直接證據解釋其致病機制；這次的新發現將有助於解開這個神經退化疾病的形成原因，並提供生技藥廠新的治療藥物研發方向。