生化所王琬菁老師實驗室和黃介嶸老師實驗室針對纖毛生成過程中蛋白質相分離現象進行深入解析,幫助了解胞器建構的動態調控,對纖毛相關疾病的治療策略開啟新的研究方向。

初級纖毛(primary cilia)是細胞重要的感應胞器,參與眾多訊號傳遞與發育過程,其異常也與許多疾病相關。纖毛的組裝起始於中心粒(centriole)上特定結構「遠端附屬物」(distal appendages, DAs)的形成,並依序由CEP83、CEP89、SCLT1、CEP164等多種蛋白質建構支架。當支架完成後,名為TTBK2(Tau tubulin kinase 2)的酵素會被招募至該處,進一步觸發纖毛成型。TTBK2 是一個結構特殊的酵素,超過一千個胺基酸中,只有前段三百多個具有穩定結構,其餘大部分為無序區段(IDRs, intrinsically disordered regions)。它是如何準確地被運送並停留於中心粒,一直是個重要的謎。好巧不巧,在生醫大樓六樓有兩個相鄰的實驗室剛好是纖毛和無序蛋白質的專家,正是解這個謎的最佳組合。他們結合細胞生物學與生物物理的實驗方法,發現TTBK2正是透過與CEP164的IDRs之間的液-液相分離(liquid-liquid phase separation, LLPS)機制,形成動態凝聚體,進而準確定位並聚集於中心粒。本研究是首次針對纖毛生成過程中蛋白質相分離現象進行深入解析,幫助我們了解胞器建構的動態調控,亦為未來針對纖毛相關疾病的治療策略開啟新的研究方向。
◎期刊資訊:
Chou PC (周柏君同學), Lin YH (林煜皓同學), Lin IH (林宜璇博士), Lin TY, Huang YC (黃筠珈同學), Hong SR, Chang TJ, Fang Y, Yizhi Lin (林逸之同學), Yang TT, Lin YC, Huang JR*(黃介嶸老師), and Wang WJ* (王琬菁老師). “Phase separation of TTBK2 and CEP164 is necessary for ciliogenesis” (2025) Cell Reports (指導教授: 生化暨分子生物研究所王琬菁老師/黃介嶸老師)