城大科學(xué)家探索RNA與基因調(diào)控關(guān)係奪科研大獎

香港城市大學(xué)(城大)化學(xué)系助理教授郭駿傑博士對核糖核酸(RNA)的開創(chuàng)性研究,有助了解RNA與基因調(diào)控、以至形成癌癥等疾病的關(guān)係,極具科學(xué)探索和應(yīng)用價值,獲裘槎基金會頒發(fā)前瞻科研大獎2019。
雖然RNA廣泛分佈於人體細胞裏並擔(dān)當(dāng)重要角色,但目前為止科學(xué)界對RNA相關(guān)基礎(chǔ)研究普遍不足。郭博士成功研發(fā)創(chuàng)新技術(shù),以識別及鑑定編碼RNA(mRNA) 的結(jié)構(gòu)及運作機制。該技術(shù)大有可能應(yīng)用於長鏈非編碼RNA(lncRNA)及其他RNA種類。
人體的RNA中約5%屬編碼RNA,會按帶氧核糖核酸(DNA)的遺傳訊息製造蛋白質(zhì)以維持生理機能;其餘逾九成是非編碼RNA(包括lncRNA),它們定義上沒有製造蛋白質(zhì)的功能,研究人員對其作用及確實位置所知甚少。郭博士指出,學(xué)術(shù)界暫時知道人體有超過15,000條lncRNA,但已知其作用的僅有約200條。而近年有研究發(fā)現(xiàn),部分疾病例如癌癥與lncRNA有關(guān),但箇中因由仍是個謎,郭博士實驗室的研究範(fàn)疇之一,正是要揭開lncRNA的神秘面紗。
郭博士率先運用結(jié)合化學(xué)生物學(xué)、分子生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)及基因組學(xué)的跨學(xué)科研究方法,開創(chuàng)高通量測序方式,檢測lncRNA在不同條件及細胞系的結(jié)構(gòu)及相互作用。
郭博士說:「lncRNA在基因表達調(diào)控、物種進化、物質(zhì)代謝以及腫瘤形成等過程中均具有重要作用。此研究將揭示lncRNA介導(dǎo)的基因調(diào)控和分子機制之嶄新及重要模式,可進一步以化學(xué)和分子工具加以調(diào)控,從而作疾病診斷及靶向治療之用。」

郭博士亦深入研究RNA G-四鏈體結(jié)構(gòu)與疾病的關(guān)係。RNA G-四鏈體是一種由RNA折疊形成的特殊結(jié)構(gòu),被發(fā)現(xiàn)於人類、植物、細菌、病毒等存在。RNA G-四鏈體可作為一個與蛋白質(zhì)結(jié)合的平臺並執(zhí)行不同的功能,亦在基因的啟動和關(guān)閉中起重要作用。
郭博士舉例解釋,RNA G-四鏈體很多時會影響其mRNA結(jié)構(gòu),從而抑制其蛋白質(zhì)的形成,若它在人體腫瘤基因形成,腫瘤蛋白(壞蛋白)會受抑制 ,有助阻止癌癥的形成;相反如G-四鏈體在腫瘤抑制基因形成,腫瘤抑制蛋白(好蛋白)會受抑制,導(dǎo)致癌癥的形成。他的團隊正研究G-四鏈體與基因調(diào)控、細胞生長及癌癥基因的關(guān)聯(lián),以了解可否進一步成為生物標(biāo)記和藥物治療標(biāo)靶點。
早前,郭博士的團隊已報告了RNA G-四鏈體對阿茲海默癥中有關(guān)的澱粉樣前體蛋白有基因調(diào)控的作用,研究已刊登於學(xué)術(shù)期刊《化學(xué)科學(xué)》,該論文第一作者為化學(xué)系博士生呂凱欣。
裘槎基金會2019年向來自本港三所大學(xué)的九位優(yōu)秀學(xué)者頒發(fā)科研獎項,以表揚他們的卓越科研成就,城大兩位學(xué)者包括郭博士獲頒「裘槎前瞻科研大獎2019」,可獲最多五百萬元科研基金,供五年研究之用。郭博士對獲獎感到榮幸,他感謝裘槎基金會對其研究方向的信任,並感謝城大、化學(xué)系及其他資助機構(gòu)的大力支持。