Project title
93學年度國家科學及技術委員會補助研究計畫
Acronym
專題研究計畫
Internal ID
NSC93-2311-B040-007
Principal Investigator
Status
research project
Start Date
August 1, 2004
End Date
July 31, 2005
Organizations
中山醫學院口腔醫學研究所
Partner Organizations
Project Web Site
Options
TGF-b透過ZAK誘導心肌肥大的研究
Description
本實驗室為第一個找到ZAK 基因的實驗室。ZAK 基因是一個含有800 個胺基
酸蛋白質激脢，其中包含了一個蛋白質激脢區、一個Leucine zipper、及一個
SAM 區。ZAK 是屬於MAPKKK 家族，能夠活化MAPK 訊息傳導途徑。在本實驗室發
現，當細胞表現ZAK 時，能夠同時活化JNK/SAPK 訊息傳導途徑及活化NF-κB 轉
錄因子。當ZAK 活化JNK/SAPK 途徑時需要利用MKK7。另外ZAK 亦能調節細胞骨
架actin 的結構。在本實驗室進一步發現ZAK 的表現亦能停止細胞生長週期。發
現大部分ZAK 表現細胞呈現停止在G2 期。ZAK 之能停止細胞生長週期可能之機制
是期能減少cyclin E 的表現。然而ZAK 透過那種機制減少cyclin E 的表現呢？
利用了Yeast Two Hybrid 的方法找到了另一個新穎的基因ZZaPK。ZZaPK 是一個
kruppel-type zinc finger 蛋白質。進一步研究ZZaPK 之功能時發現ZZaPK 表現利用siRNA 的技術，以期能抑制ZAK 基因之表現。目前瞭解有非常多之刺激能造
成心肌肥大。我將利用H9c2 ZAK dn 細胞來偵測在這些刺激當中還有哪些能透過
ZAK 的訊息來造成心肌肥大。或將找到某些刺激能增加ZAK 蛋白質的表現以及利
用蛋白質體學方法找出ZAK 及TGF-b 所調控的蛋白質。最後期望在先前找到的ZAK
抑制peptides，或siRNA 方法，期望利用這兩種方式能夠預防ZAK 及TGF-β造成
的心肌肥大。
能促進細胞生長。ZZaPK 對細胞生長的影響與ZAK 的功能相反。進一步實驗證明
ZAK 扮演著ZZaPK 上游的調節激脢進而抑制ZZaPK 之功能而使得E2F 的表現減
少。最近發現當ZAK 表現在心肌細胞時能夠改變心肌細胞的形態並且能使得心肌
肥大。這個實驗指向ZAK 在心肌細胞肥大中扮演著關鍵角色。在其他實驗室研究
發現，TGF-β能造成心肌肥大。然而其作用機制尚未完全瞭解。同時，我們發現
TGF- β造成之心肌肥大可透過ZAK 蛋白。本計畫將會探討TGF- β透過ZAK 造成心
肌肥大的機制，並且探討TGF- β透過ZAK 的訊息傳導機制。為了能瞭解TGF- β
及ZAK 造成心肌肥大的機制。我將利用以下三年的時間去利用一系列的實驗來證
明。在第一年的時間我將去探討ZAK 造成之心肌肥大的生化現象，並且探討ZAK
表現在心肌細胞內造成之細胞生長週期的影響。在Microarray 實驗中，我們發
現許多基因可被ZAK 所調控，我們會利用Northern 及RT-PCR 再進一步確認，以
及進行Microarray 分析TGF-β調節的基因，並且比較分析ZAK 及TGF-β所調節的
基因在心肌肥大中所扮演的角色。以及純化大量的ZAK 及ZZaPK 蛋白質以利用第
二年的實驗進行。在第二年的時間我將利用phage display 的方法期能找到一些
高專一性的peptide 抑制劑，期能抑制ZAK 的功能。另外利用SAAB 的方法期能
發現ZZaPK 的DNA-binding 的序列，以期能夠找到 ZZaPK 能調節的基因與造成心
肌肥大的關係。另外，我將探討TGF-β的訊息傳導機制。在第三年的時間，我將
酸蛋白質激脢，其中包含了一個蛋白質激脢區、一個Leucine zipper、及一個
SAM 區。ZAK 是屬於MAPKKK 家族，能夠活化MAPK 訊息傳導途徑。在本實驗室發
現，當細胞表現ZAK 時，能夠同時活化JNK/SAPK 訊息傳導途徑及活化NF-κB 轉
錄因子。當ZAK 活化JNK/SAPK 途徑時需要利用MKK7。另外ZAK 亦能調節細胞骨
架actin 的結構。在本實驗室進一步發現ZAK 的表現亦能停止細胞生長週期。發
現大部分ZAK 表現細胞呈現停止在G2 期。ZAK 之能停止細胞生長週期可能之機制
是期能減少cyclin E 的表現。然而ZAK 透過那種機制減少cyclin E 的表現呢？
利用了Yeast Two Hybrid 的方法找到了另一個新穎的基因ZZaPK。ZZaPK 是一個
kruppel-type zinc finger 蛋白質。進一步研究ZZaPK 之功能時發現ZZaPK 表現利用siRNA 的技術，以期能抑制ZAK 基因之表現。目前瞭解有非常多之刺激能造
成心肌肥大。我將利用H9c2 ZAK dn 細胞來偵測在這些刺激當中還有哪些能透過
ZAK 的訊息來造成心肌肥大。或將找到某些刺激能增加ZAK 蛋白質的表現以及利
用蛋白質體學方法找出ZAK 及TGF-b 所調控的蛋白質。最後期望在先前找到的ZAK
抑制peptides，或siRNA 方法，期望利用這兩種方式能夠預防ZAK 及TGF-β造成
的心肌肥大。
能促進細胞生長。ZZaPK 對細胞生長的影響與ZAK 的功能相反。進一步實驗證明
ZAK 扮演著ZZaPK 上游的調節激脢進而抑制ZZaPK 之功能而使得E2F 的表現減
少。最近發現當ZAK 表現在心肌細胞時能夠改變心肌細胞的形態並且能使得心肌
肥大。這個實驗指向ZAK 在心肌細胞肥大中扮演著關鍵角色。在其他實驗室研究
發現，TGF-β能造成心肌肥大。然而其作用機制尚未完全瞭解。同時，我們發現
TGF- β造成之心肌肥大可透過ZAK 蛋白。本計畫將會探討TGF- β透過ZAK 造成心
肌肥大的機制，並且探討TGF- β透過ZAK 的訊息傳導機制。為了能瞭解TGF- β
及ZAK 造成心肌肥大的機制。我將利用以下三年的時間去利用一系列的實驗來證
明。在第一年的時間我將去探討ZAK 造成之心肌肥大的生化現象，並且探討ZAK
表現在心肌細胞內造成之細胞生長週期的影響。在Microarray 實驗中，我們發
現許多基因可被ZAK 所調控，我們會利用Northern 及RT-PCR 再進一步確認，以
及進行Microarray 分析TGF-β調節的基因，並且比較分析ZAK 及TGF-β所調節的
基因在心肌肥大中所扮演的角色。以及純化大量的ZAK 及ZZaPK 蛋白質以利用第
二年的實驗進行。在第二年的時間我將利用phage display 的方法期能找到一些
高專一性的peptide 抑制劑，期能抑制ZAK 的功能。另外利用SAAB 的方法期能
發現ZZaPK 的DNA-binding 的序列，以期能夠找到 ZZaPK 能調節的基因與造成心
肌肥大的關係。另外，我將探討TGF-β的訊息傳導機制。在第三年的時間，我將