Meng, Menghsiao
孟孟孝 教授
學歷
博士: 美國密西根州立大學微生物學系
碩士: 台灣大學農業化學系
學士: 台灣大學農業化學系
博士後研究: 美國德州大學西南醫學中心(達拉斯)生化暨分子生物學系
主授課程
生物技術
研究興趣
在分子層次闡明蛋白質分子(特別是酵素)的作用機制是本研究室的主要研究興趣。 期待從結構與動力學的角度去理解特定蛋白質分子具有特定功能的基礎原因，也期待從蛋白質分子間的互動關係去釐清更為複雜的生物程序。從應用的角度，我們利用蛋白質工程的技藝去改良酵素的應用性，與利用微生物代謝工程的策略創造具特定工業價值的微生物菌株。進行中的研究課題摘要說明如下。
- 竹嵌紋病毒複製酶
竹嵌紋病毒(Bamboo mosaic virus 簡稱BaMV) 為正股RNA病毒，基因體由約6400 鹼基組成，擁有5個轉譯架構 (ORF)，另有5端帽結構 (5’ cap0) 與3端聚腺苷酸尾(3’-polyA tail)，其中ORF1 負責生成病毒之複製蛋白質(含1366 個胺基酸殘基)。由於竹嵌紋病毒研究團隊多年來對此病毒分子生物學的探討研究，竹嵌紋病毒已成為馬鈴薯病毒屬(Potexvirus genus)的代表性成員，享譽國際植物病毒學界。在研究團隊的分工中，本實驗室首先針對竹嵌紋病毒複製酶進行系統性的生化分析工作。研究成果闡釋此蛋白質具有三個功能性區段，分別為N端的mRNA 戴帽酵素區(capping enzyme domain)、中間區的三磷酸酶區(RNA5’-triphosphatase domain)、與C端的RNA複製酶區(RNA-dependent RNA polymerase domain、簡稱RdRp)。戴帽酵素區的獨特催化特性賦予病毒一項獨特的5’端帽結構(5’-cap)合成機制。研究所得的知識不只適用於同屬之其他病毒成員，對廣大的阿爾發病毒超科(Alphavirus superfamily)成員有具有參考價值。最近發表於微生物前緣期刊(Frontiers in Microbiology)的回顧性文章對竹嵌紋病毒複製酶的功能有扼要的說明。
參考文獻：
Meng, M., Lee, C.-C. (2017) Function and structural organization of the replication protein of Bamboo mosaic virus. Front. Microbiol. 8:522. doi:10.3389/fmicb.2017.00522
- 竹嵌紋病毒與宿主的鬥爭
受限於有限的基因體，病毒在宿主體內必要劫掠、誘使宿主蛋白質為其所用，達到複製和傳播的目的。另一方面，宿主也必須演化出針對性的防禦機制，以限制病毒的擴張。這兩方面的角力都牽涉到病毒核酸或蛋白質與宿主蛋白質之間的交互作用。近年來，本實驗室利用酵母雙雜交法與蛋白質體學的策略尋覓與病毒複製酶具有交互作用的植物宿主蛋白質(因子)。蛋白質體學的策略著重在病毒複製酶複合體的優化與分離，再以串聯質譜儀鑑定出與病毒複製酶具有交互作用的植物宿主蛋白質(因子)。確定目標蛋白質因子後，利用基因靜默的技術調降該因子在菸草中的表達量，或在菸草原生質體中增量該因子的表現量，以分析該因子對竹嵌紋病毒繁衍能力的影響。已完成功能分析的宿主蛋白質因子有(1)NbPMTS1與XRN4。NbPMTS1為轉甲基酶，對病毒的複製具有抑制能力。(2)XRN4為核酸5’→3’外切酶，推測能去除不正常的核酸複製產物，提升病毒核酸的複製效率。(3)絲蛋白活化激酶磷酸酶(MAPK Phosphatase 1，簡稱MKP1)在已知的植物先天免疫系統中會解除絲蛋白活化激酶(MAPK)的活性，使激活的免疫反應回歸常態。在竹嵌紋病毒感染的例子裡，MKP1具有調降病毒複製效率的能力，暗示病毒事實上受惠於激活態的免疫反應。這項發現指出MAPK調節之先天免疫反應不是萬應神丹，竹嵌紋病毒反而利用這一項機制擴增自己。
- 麥膠蛋白酶
本研究的目的是開發能改善乳糜瀉(Celiac disease)患者健康狀況的口服酵素製劑。乳糜瀉患者是攜帶HLA-DQ2或HLA-DQ8人類白血球抗原型的人群，受衍生自麩質的抗原性胜肽刺激而產生的自體免疫性疾病。乳糜瀉的腸道病理特徵包括小腸絨毛萎縮和小腸壁滲漏，估計潛在的患者占全世界的總人口的百分之一。乳糜瀉除了表現出脹氣、嘔吐、腹瀉便秘交替等胃腸不適症狀之外，尚有許多全身性的病癥，包括皰疹樣皮炎、骨質疏鬆、缺鐵性貧血、肝損傷、發育障礙、牙齒琺瑯質脫落、口腔潰瘍、反覆性頭痛、精神憂鬱等。至今尚無藥物可以用來治療乳糜瀉，醫生只能建議乳糜瀉患者進行嚴格的無麩質飲食。本研究之目的是開發能在胃酸環境下水解麩質抗原性胜肽的蛋白酶，作為乳糜瀉患者餐後的口服酵素製劑，改善乳糜瀉患者的健康情況。
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