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Henji與蛋白酶體於果蠅肌肉神經連結調控IIA型谷氨酸受體量的機制探討

為了解決rpm rr調整的問題，作者王曼彧 這樣論述：

為因應環境與生理變化，神經突觸會調整可塑性並同時維持恆定性，細胞內的蛋白質組須受到嚴密的調控以應對這些挑戰，蛋白質新生成、運輸以及降解摺疊錯誤與受損的蛋白質在在是維持胞內蛋白質組的重要環節。 第一部分中分析了henji(亦稱dbo)之基因突變株於果蠅肌肉神經連結突觸的性狀，在此突變株中，富含突觸的神經小結(boutons)出現異常的型態：許多小型的聚集在分支最末端的小結，稱為衛星狀小結 (satellite boutons)。另一方面，穿透式電子顯微鏡的超微結構分析顯示後突觸緻密(postsynaptic density, PSD)的區域增大，在後突觸緻密中聚集著許多後突觸特有的蛋白質以及

谷氨酸受體GluRIIA與GluRIIB，這兩類的谷氨酸受體具有不同的離子通道特性，因此一個後突觸包含的谷氨酸受體組成(亦即GluRIIA與GluRIIB的比例)大大影響了該突觸的電生理反應。在henji突變株中GluRIIA異常的大量累積在突觸處，而GluRIIB並無明顯變化，電生理測量也顯示出突變株的突觸具有較高的GluRIIA/GluRIIB比例。同樣在henji突變株中也發現dPAK這個已知可促進突觸處GluRIIA累積的激酶也增加了，當henji突變株中dpak的基因量減少一半時，GluRIIA的量與衛星小結的數量都恢復正常，另外我們也證明Henji透過其Kelch domain與d

PAK產生分子間的作用，並且Kelch domain對於Henji在細胞內的位置以及調控GluRIIA的功能都是不可或缺的，因此我們的結論是Henji在後突觸透過調控dPAK來控制GluRIIA在突觸處的量以及前突觸小結的正常生長。 第二部分中首先分析了蛋白酶體在果蠅神經肌肉連結的分布位置，發現突觸下質網(subsynaptic reticulum, SSR)的區域缺乏蛋白酶體，而肌肉細胞質的其他區域都有蛋白酶體的分布，此缺乏蛋白酶體的「冷區」並非由於SSR的物理屏蔽阻隔而形成的，而是蛋白酶體藉由Ecm29這個連結蛋白固定在SSR區域外面。當再後突觸以RNAi的方式來抑制蛋白酶體的功能時，G

luRIIA在突觸處的量快速累積而GluRIIB則無明顯變化，藉此來快速調整GluRIIA在突觸處的量可使整個後突觸得以補償突然的神經元活動變化，確實在短暫抑制神經元活性時，蛋白酶體錯位跑到SSR區域內，並且GluRIIA在突觸處的量急速增加而GluRIIB則沒有變化，我們猜測即時增加GluRIIA的量可以提高對突觸前刺激的反應，或許可以補償神經元活性的降低。在抑制神經元活性的情況下增加胞內cAMP/PKA的活性，可以部分恢復蛋白酶體的錯位，使其重新聚集在SSR外面。由上述實驗結果我們認為蛋白酶體經由Ecm29固定在SSR區域外圍，藉此減少SSR區域內的蛋白質降解、使SSR內成為高度蛋白質聚集

的區域，當神經元活性降低時，後突觸細胞內的cAMP/PKA活性下降，使得蛋白酶體與Ecm29的交互作用受到抑制，造成蛋白酶體解體、GluRIIA在突觸處快速累積，因而產生較大的後突觸反應，補償降低的神經元活性。由此假說推測可能在後突觸附近有未知的運輸系統可辨認並將GluRIIA等需經由蛋白酶體降解的物質由SSR內送出，此假設尚需要更多的實驗來證明。

嗜酸乳桿菌胞外多醣體醱酵製程、純化與結構鑑定

為了解決rpm rr調整的問題，作者黃嘉駿 這樣論述：

本研究係採用嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus BCRC 10695)作為評估乳酸菌生產胞外多醣體(Exopolysaccharides, EPS)之菌株。論文分三階段依序探討醱酵程序、多醣體純化和多醣體分子結構鑑定。在碳、氮源種類對乳酸菌生產胞外多醣體之影響上，實驗結果顯示蔗糖可獲得較大的胞外多醣體產量。在氮源的選擇方面，實驗結果表示酵母萃取物可獲得較佳的胞外多醣產量。在EPS分子量分布上，不同碳、氮源胞外多醣體皆有相同的分子量分布，其中高分子量EPS占全部EPS的45%。透過添加界面活性劑有助於提升EPS高分子量比率到60-68%。另外探討不同碳、氮源

濃度和界面活性劑對乳酸菌生產EPS之最適化產量條件，結果發現當蔗糖濃度、酵母萃取物濃度和polysorbate 80分別為10.15 g/L、25.0 g/L和2.0 g/L時，培養條件為35℃及96小時，可獲得最佳之EPS理論值(923.7 mg/L)，與實驗結果923.6 mg/L非常一致。 在EPS之純化及鑑定上，研究結果顯示調整無菌醱酵液酸鹼值到pH 3，經酒精沉澱可獲得最低的蛋白質對多醣體比值。經酒精沉澱純化多醣體水溶液，再調整pH小於1，可移除蛋白質99.9 %及EPS 53.5 %。活性碳等溫吸附實驗結果顯示，溶液中核酸可減少98.5%。Langmuir等溫吸附曲線預測活性

碳最大的吸附能力為250.3 OD260/mL/g。添加QIAGEN protease進行醱酵液中蛋白質水解，實驗結果顯示，在經過活性碳吸附後的樣品組和控制組EPS濃度相同。EPS結構鑑定研究，以HPAEC-PAD分析顯示多醣組成之單醣成份有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和核糖。GC-MS結構鑑定分析醣類連接位置，結果顯示部份甲基化醣醇乙酸酯2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-Glucitol、1,3,4-tri-O-methyl-, triacetate, D-Mannitol、2,3,4-tri-O-methyl-, triacetate, D-Galactitol、2,3-O- m

ethyl-, triacetate, D-ribitol和4-O-methyl-, pentaacetate, D-Glucitol，醣類連接位置組成分別為t-linked D-Glcp、1,2-linked D-Manp、1,6-linked D-Galp、1,5-linked D-Ribf和1,2,3,6-linked D-Glcp。綜合上述生產製造、分離純化和醣類分子結構鑑定之研究成果有助於提升乳酸菌生產EPS，並可應用於生物醫學研究和生物科技產業生產、製造和開發相關醫學級產物。