肝癌衍生生長因子誘發癌症的機制。(國家同步輻射中心提供)國家同步輻射研究中心耗時近5年解析出「肝癌衍生生長因子」結合基因的三維結構,成為全球第一個從結構生物學角度,發現肝癌衍生生長因子誘發癌症機制的研究團隊,這項成果最近登上國際期刊《科學報導》。
國家同步輻射研究中心陳俊榮教授說,過去無法直接觀察到肝癌衍生生長因子的「基因結合反應區」,所以不瞭解癌症誘發的機制。他們的團隊利用台灣光子源(TPS)首度解出人類肝癌衍生生長因子的基因結合反應區,解析度達0.28奈米,相當於頭髮直徑的三十萬分之一,並發現此區會與基因結合且交換訊息,進而刺激細胞增生。
台灣光子源的亮度,是台灣光源(TLS)的1萬倍以上。這個研究初期使用台灣光源進行實驗,每個樣品至少耗費1.5小時才能取得數據,但由於樣品被X光長時間照射後破壞,所得到的數據卻無法正確解出肝癌衍生生長因子的基因結合反應區結構,直到使用台灣光子源才迎刃而解,而台灣光子源只需12秒就能取得一個樣品的數據。
陳俊榮說,台灣光子源的超高亮度X光,是解析結構的重要關鍵。因為樣品曝光時間大幅縮短450倍,所以樣品在遭受X光破壞之前,就已經取得完整的數據。台灣光子源的優質光源,可運用在極為複雜的蛋白質結構解析,為生命科學研究開啟新契機。
國家同步輻射研究中心博士生研究助理陳俐穎陳俐穎表示,此研究最困難的關鍵技術之一,在於利用「蛋白質結晶學技術」培育高品質的蛋白質晶體,由於肝癌衍生生長因子的結構相當不穩定,所以培養晶體的難度極高,5年間培育並篩選了近千個晶體,再加上台灣光子源的加持,才有了重要突破。
未來,根據肝癌衍生生長因子誘發癌症的機制,將可望發展專一性高、副作用低的藥物,以降低體內肝癌衍生生長因子的量,或抑制肝癌衍生生長因子之基因結合反應區的功能,就能有效減少癌細胞生成,從「癌症治療」進擊到「癌症預防」。
(中時)

