細胞經 LPS 刺激其內部的訊號機制

調控細胞因子產生的相關蛋白質為核轉錄因子(nuclear factor

kappa-light- chain-enhancer of activated B cells, NF-κB)。 NF-κB 是一蛋 白質複合物，控制 DNA 的轉錄且可以調控細胞因子(cytokine)、趨化因子 (chemokine)以及黏附分子(adhesion molecule)的表現。當細胞受到刺激

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時，這些因子會被釋放出來，並且可以影響到細胞的生長、活化、發炎、

免疫力、組織修補等功能。在細胞質中，原本和 NF-κB 結合在一起並抑 制 NF-κB 功能的負調控蛋白(IκB)，因細胞接受外來的訊息刺激後，經磷 酸化被降解(ubiquitination)進而失去作用，此時被釋放自由的 NF-κB 便進 入細胞核。進入核內後，會與調控基因的啟動子(promoter)結合進而活化 該基因的表現¹³ (圖 2)。NF-κB 的活化作用除了與發炎反應之關係外，與 癌症生成過程亦有關。其中包括調控細胞凋亡(apoptosis)、細胞循環 (cell cycle)、細胞分化(differentiation)以及細胞移動(cell migration) ¹⁴。

由於 LPS 入侵個體若引發過度且高頻率性的發炎反應，可能會引發重 度敗血症(severe sepsis)、感染性休克(septic shock)、全身發炎反應綜合 症(systemic inflammatory response syndrome) ¹⁵或多重器官衰竭，一直 是相當常見的死亡原因之一。因此，了解 LPS 造成的生物回應在臨床上具 有重要價值。

四、蛋白質分泌機制

分泌蛋白質體(secretome)可被定義為細胞、組織或器官經由典型 (classical)或非典型(non-classical)分泌機制釋出之蛋白質¹⁶。典型分泌機 制即傳統分泌的途徑，在 1970 年代初期， Blobel 發現新合成的蛋白質，

其本身的胺基酸序列中具有訊號序列(signal peptide)，來控制蛋白質在細 胞內的運送。蛋白質在細胞內剛開始合成時，其胺基酸序列的 N 端會帶有 特定的訊號序列，約由 3~60 個胺基酸構成；以分泌蛋白質體為例，在合 成之初，核糖體(ribosome)會先轉譯出訊號序列，細胞質中有一種核蛋白，

稱為 SRP (signal recognition particle)，能辨識該訊息序列並與此序列結 合，此時核糖體合成蛋白質的工作會暫時停止，隨後 SRP 會牽引這條帶 核糖體的 mRNA 與內質網(endoplasmic reticulum, ER)上的 SRP 受體結

6 線，較著名的例子包括 basic fibroblast growth factor (bFGF)、

β-galactoside-specific lectins (galectin 1, galectin 3)以及某些某些白細胞 介素(interleukin, IL)家族成員，如 IL-1β，這些類型的蛋白質分泌需要一些 具活性的 caspase 1 蛋白酶調控，但其相關機制仍須再做進一步探討 ¹⁷。 細胞的生理功能要能順利進行，端賴這些具功能性的蛋白質能正確無誤的 送達目的地。因此，知道蛋白質在不同胞器的分佈可以幫助了解各蛋白質 之間的交互作用與功能。利用 CBS Prediction Servers

(http://www.cbs.dtu.dk/services/)中的 SignalP、SecretomeP 等將質譜儀 鑑定得到的蛋白質資料，以 FASTA 檔案進行分析。SignalP 可用來預測典 型分泌的蛋白質，藉由胺基酸序列預測訊號胜肽的存在與切斷位置¹⁸； SecretomeP 則是用來預測非典型分泌不具有細胞外訊號胜肽的蛋白質 ¹⁹。 這些軟體可以幫助我們將鑑定得到的蛋白質於細胞中分布位置進行分類，

更可以幫助我們了解這些蛋白質體中有那些訊號傳遞途徑或是細胞功能 等可能受到影響。

五、差異蛋白質體學(differential proteomics)

蛋白質體學的首要工作為蛋白質的身分鑑定，而定量分析蛋白質在不同 生理狀態變化下的表現量則能進一步瞭解其功能或和病理機制之間的關

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聯性。為了找尋人體因疾病而改變之蛋白質體(proteome)，並期望找出具 有潛力的生物標記(biomarker)應用於臨床疾病之診斷及治療，發展出差異 蛋白質體學來對不同樣品其蛋白質體差異做相對定量分析。以下介紹一些 差異蛋白質體學分析方法：

I. 二維凝膠電泳(two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE)