Ph.D. University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas
記憶如何形成和儲存在我們的腦中,是個有趣卻看似抽象的生物問題。隨著日新月異的技術和基因工程動物的發展,我們逐漸開始了解它的分子機制。在動物的中樞神經系統,神經細胞靠著特有的突觸結觸彼此傳遞訊息。每個突觸是個有塑性的訊息收發個體,會隨著所收到的訊息強度和次數而改變自己的結構,功能及數目,因而加強或減弱特定訊息的迴路。這種突觸可塑性是記憶形成的分子機轉。我們已知若要形成長久性的記憶,需要合成新的蛋白來維持突觸的結構改變。所以這些新合成的蛋白質被認為是組成記憶的分子體。細胞常藉由一群會和核醣核酸結合的蛋白 (RNA-binding proteins) 來選擇性的調控特定RNA的轉譯及蛋白的產生,因此,我們選擇了CPEB家族蛋白。希望藉由瞭解其在神經中的功能,去找出和記憶有關的蛋白分子體。
我們的另一研究重點是探討所知極少的帽甲基轉移酶的生理功能。近期的研究發現,轉錄後的基因調控,不僅取決於訊息核醣核酸 (mRNA) 的序列,還取決其核糖和鹼基的化學修飾。在所有真核生物中,mRNA的加帽修飾 (capping),可保護其免於降解並促進其轉譯。除了酵母菌僅具有原始的m7G帽 (cap0),其他高級真核生物mRNA的第一和第二核苷酸,可分別被帽甲基轉移酶CMTR1和CMTR2在2'-O-核糖位置甲基化。通常認為cap1結構 (m7GpppNmN) 可以避免引發先天免疫反應。但是,我們發現CMTR1對於腦發育的重要性是透過調控基因表達而非是防止先天免疫反應。