陳曄 Yeh Chen

細菌免疫機制與次世代抗生素開發

至二次世界大戰及盤尼西林抗生素發明以來，長期的抗生素濫用已造成全球抗生素抗藥性的問題和超級細菌的產生。舊有的抗生素和其抗菌機轉已越來越難以應對逐年增加的抗藥性細菌。我的研究團隊致力於以結構生物學探討核苷酸訊號分子所介導之細菌免疫系統和其傳訊機制，希望透過阻斷細菌免疫系統的信號傳遞，來削弱細菌的防禦能力，降低其生存和致病的能力，同時避免因為直接殺死細菌而引發抗藥性的問題。我們透過蛋白晶體的結構分析，發現許多人類抗病毒免疫蛋白與細菌抗噬菌體防禦蛋白有高度的結構同源性，顯示人類先天免疫系統的部分核心成分起源於古老的細菌免疫系統。在漫長的演化過程中，細菌為了抵抗噬菌體的侵襲，已發展出了高度多樣化的核苷酸訊號分子和其免疫傳訊機制，我的研究團隊已針對細菌中環二鳥苷酸、環二尿苷酸、環三腺苷–腺苷–鳥苷酸以及環單尿苷酸訊號分子的酵素生合成、受體蛋白辨識和活化以及下游抗噬菌體反應，進行了詳盡的結構和功能探討，為此研究領域奠定了重大里程碑。這些關鍵的研究成果將有助於開發新的抗菌標靶蛋白和不會引起抗藥性的次世代抗生素，對臺灣抗生素抗藥性防治做出重要貢獻。