中大揭種子儲存蛋白機制 助開發植物生產疫苗技術

香港中文大學生命科學研究人員最近揭示植物種子儲存蛋白的分子機制，並設計一種新的序列標籤，可以將有應用價值的蛋白引導到種子細胞內的儲存室。這項發現有助開發利用植物生產疫苗的技術，相關研究成果已發表於國際科學期刊《美國國家科學院院報》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA）。

醫藥界一直在開發利用植物作為「蛋白工廠」，大量培植有應用價值的蛋白。植物種子擁有穩定的生物化學環境，可確保植物生產的蛋白能夠長期保持穩定及易於保存。然而，相關的蛋白儲存技術尚未完全成熟。在種子形成的過程中，植物會運送一些對種子發芽過程重要的蛋白到種子的儲存庫「蛋白儲存液泡」，為開枝散葉作準備。

中大生命科學學院院長黃錦波及其研究團隊，聯同中大卓敏生命科學教授姜里文，成功拆解這種蛋白儲存機制的其中一個關鍵部分。黃錦波指，在日常生活中，貨物必須附上郵寄標籤才能給郵遞員將其送到目的地。同樣，儲存蛋白的氨基酸序列中也包含這樣的標籤。「液泡分選受體」是植物細胞中的蛋白郵遞員，它能識別目標蛋白的序列標籤，並將它們送到儲存庫。

團隊利用X射線晶體學作為分子顯微鏡，窺探到目標蛋白的識別序列標籤上帶有特別的電荷及疏水性等分子特性，「液泡分選受體」有能力偵測和識別這些分子特性，從而挑選需要儲存的蛋白類型。基於上述發現，研究團隊利用擬南芥植物作為實驗對象，在一種瑩光蛋白中加上新設計的序列標籤，並成功被植物細胞中的「液泡分選受體」識別，引導瑩光蛋白進入「儲存液泡」中儲存。團隊計劃將研究成果應用於有應用價值的蛋白，改造其序列標籤，以便在植物種子中表達和儲存。

黃錦波續指，這是一項重要的發現，帶來改變種子儲存蛋白的技術，可以將有應用價值的蛋白（如可作為生產疫苗的抗原）引導到種子液泡中，令植物轉化成「蛋白工廠」以及儲存它們的載體，將是生物科技的一大突破。

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