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Paenibacillus macerans TKU029生產生物界面活性劑之條件與特性分析

本研究篩選自淡水紅樹林生物界面活性劑生產菌TKU029，經由16SrDNA序列比對及API試驗鑑定為Paenibacillus macerans 。 P. macerans TKU029 生產生物界面活性劑之較適培養條件為，將含有2%烏賊軟骨粉、0.1% K2HPO4 及0.05% MgSO4．7H2O之100mL液態培養基(pH 7.21)充填於250 mL之錐形瓶，經滅菌20分鐘後進行接菌，並於30℃搖瓶(150rpm)培養3天。醱酵所得離心上清液，經鹼沈澱、甲醇萃取等步驟，進行生物界面活性劑之純化，其產量為1.76 g/L。 P. macerans TKU029所生產生物界面活性劑能將水的表面張力從72降至36.34 mN/m，其乳化活性為52∼56%且具熱穩定性。TKU029生物界面活性劑之pH安定性為4∼10、鹽度安定性為1%∼5%。微生物抑制測試顯示，TKU029生物界面活性劑對Aspergillus fumigatus、Fusarium oxysporum、E. coli、Bacillus subtilis TKU007、Staphylococcus aureus和Pseudomonas aeruginosa K187皆有抑制效果，且可應用在草莓之保存。

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Bacillus cereus TKU027 所生產幾丁質酶,幾丁聚醣酶及蛋白酶之純化,定性與應用

菌株TKU027 係以蝦頭粉為唯一碳/氮源，篩選自台灣彰化土壤之幾丁質酶、幾丁聚醣酶及蛋白酶生產菌，經鑑定為 Bacillus cereus。幾丁質酶與蛋白酶較適生產條件為，分別於含有 1% 蝦頭粉末、0.1% K2HPO4、0.05% MgSO4．7H2O 之50 mL和100 mL 液態培養基（pH 6），於 37℃ 搖瓶（150 rpm）培養 2 天。將所得發酵液經離心、硫酸銨沉澱，以及DEAE-Sepharose與Sephacryl S-100 層析等步驟，純化出幾丁質酶CHI與幾丁聚醣酶CHS，經SDS-PAGE分別測定分子量為 65 kDa 及 63 kDa。CHI及CHS之最適反應pH、最適反應溫度、pH安定性、熱安定性分別為: pH 6、50℃、pH 5 – 8、< 40℃ 和 pH 6、60℃、pH 3 – 10、< 50℃。CHI 活性會受 Mn2+ 及PMSF 所抑制；CHS 活性則會受 Cu2+、Mn2+ 及EDTA 所抑制。 利用B. cereus TKU027 較適培養條件，將所得發酵上清液添加，分別可促進L. paracasei TKU012生長達 175% 、L. paracasei 12193 生長達144% 與 L. kefir 14011 生長達 132% 之影響。另外，利用製備自上清液的粗酵素液，水解水溶性幾丁聚醣後所得之寡醣，亦可促進 L. paracasei 12193 生長達 324% 與 L. kefir 14011 生長達 174% 之影響。此外利用PCR-DGGE技術，探討添加 B. cereus TKU027 與蝦頭粉，於淡水紅樹林土壤之菌相變化與生物降解，並於培養 5 週有最高總糖量（3511 µg/g soil）及還原糖量（1442 µg/g soil），提高總生菌數至 6 × 107 CFU/g soil。

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希夫式鹼配位基之鐵 (III) 錯合物的合成、結構、磁性及觸酶活性之研究

本論文主要以水楊醛、胺類縮合反應合成具希夫式鹼配位基HL1~HL5，再和鐵離子反應，形成一系列的單核鐵(III) 錯合物(1)~(6)。 具希夫式鹼配位基之鐵(III) 錯合物: (1) [Fe(HL1)Cl3]2 (2) [Fe(HL2)Cl3]．CH3CN (3) [Fe(HL3)Cl3]．CH3CN (4) [Fe(HL4)Cl3]2．CH3CN (5) [Fe(HL5)Cl2(H2O)] Cl (6) [Fe(HL4)Cl2(H2O)] Cl L1: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)phenol L2: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4-bromophenol L3: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4-chlorophenol L4: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4,6-dichlorophenol L5: 2-((E)-(2-(2-(diethylamino)ethylamino)ethylimino)methyl)-4,6-dibromophenol 錯合物(1)~(6) 性質及其物性由X-ray單晶繞射儀、UV-Vis光譜、元素分析儀、電化學、電子順磁共振光譜及紅外線光譜方法來分析，並藉由SQUID變溫磁化率的測定，了解錯合物的中心金屬其磁性行為。再加入過氧化氫來了解錯合物是否有反應活性，並探討其酵素動力學。

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應用幾丁質及奈米複合顆粒於幾丁聚醣酶與蛋白酶之純化

使用幾丁類物質粗製蝦殼粉 (Crude SSC) 與磁性幾丁聚醣/四氧化三鐵納米複合顆粒 (NF) 以吸附方式純化酵素，以達成快速純化之目的。 由吸附劑SP、AC、pure chitin、Crude SSC、Crude CSC、Crude SPC中選擇較適吸附劑Crude SSC。再探討溫度、重量、時間對吸附鳳梨酵素之影響。經由實驗得知於4℃、30分鐘、0.1 g的條件下，得到比活性0.0918 U/mg。 再探討溫度、重量、時間對NF吸附鳳梨酵素之影響。從實驗得知於25℃、30分鐘、0.1 g 的條件，得到比活性0.1357 U/mg。 使用上述條件，使用NF與Crude SSC吸附細菌酵素，藉此討論吸附方式純化酵素的結果。經由實驗可知純化酵素影響條件並非只有等電點的因素，也需考慮酵素和吸附劑的相互作用還有物理吸附等因素。 結果證明吸附方式純化酵素是一個可行的純化方式，可以提高純化效率。

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在氧化還原反應中配位基保護金奈米粒子穩定性機制之探討

在本論文中，利用不同硫醇保護基進行表面修飾金奈米粒子，硫醇保護基可分為兩類，一為含羧酸根的硫醇基，DL-mercaptosuccinic acid (MSA)，Meso-2,3-dimercaptosuccinic acid，4-mercaptobenzoic acid，二為中性的烷基硫醇，四烷基硫醇和十二烷基硫醇。在進行氧化及還原反應的過程，MSA會不可逆的脫附從金奈米粒子的表面，然而四烷基硫醇和十二烷基硫醇卻不會發生此現象。在溶液中的保護基與金奈米粒子表面保護基之交換實驗中，烷基硫醇修飾的金奈米粒子沒有與溶液中的MSA交換，但可能有雙硫醇產物的形成，此產物的形成可能與金奈米粒子和O2 有關。最後，催化的實驗發現，未修飾的金奈米粒子催化效果最好，MSA修飾的金奈米粒子次之，烷基硫醇修飾的金奈米粒子則最差。

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Bacillus cereus TKU028 所生產幾丁質酶及蛋白酶之純化、定性與應用

菌株TKU028係以蝦殼廢棄物作為唯一碳/氮源，篩選自彰化土壤之一株幾丁質酶及蛋白酶生產菌，經鑑定為Bacillus cereus。 本研究藉由B. cereus TKU028發酵蝦殼廢棄物生產幾丁質酶及蛋白酶，並探討其較適培養條件。酵素純化係利用酵素與基質專一性之特性進行。B. cereus TKU028所生產幾丁質酶及蛋白酶，經由SDS-PAGE測得分子量分別為40kDa及43kDa，而最適反應pH、最適反應溫度、pH安定性及熱安定性分別為：pH5-6, 60℃, pH5-8, ≦ 60℃；pH9, 50-60℃, pH5-9, ≦ 40℃。幾丁質酶除了受Mn2+及EDTA有約40%抑制外，皆不受金屬離子及界面活性劑所影響；蛋白酶則受到Cu2+、SDS及EDTA抑制，判定屬於金屬型蛋白酶。 B. cereus TKU028之幾丁質酶水解幾丁質所得寡糖，藉由HPLC分析得知以 (GlcNAc) 6為主；而蛋白酶因耐鹼及界面活性劑特性具潛力應用於洗滌劑添加物及去毛劑；PCR-DGGE結果顯示，B. cereus TKU028可與蝦蟹殼廢棄物應用於環境之生物復育。

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斑馬魚酪胺酸磷酸水解酶 (ptp4a1 & ptp4a2) 在胚胎早期的功能分析

第四類酪胺酸磷酸水解酶 (protein tyrosine phosphatase 4A, ptp4a) 可影響細胞的生長、分裂、移動及分化，且多表現於發育中的組織，因在腫瘤組織中表現量高，近年來研究當作癌症的生物標誌物。無脊椎動物中僅以一種形態存在 (PRL-1)，演化為脊椎動物後分為三型 (ptp4a1、ptp4a2和ptp4a3)。三型 ptp4a 間的胺基酸序列相似度很高，本論文研究的脊椎動物斑馬魚，其中 ptp4a1和ptp4a2 有 81% 相似。以原位雜交法觀察斑馬魚胚胎時期 mRNA 的表現，ptp4a1 於12小時至三天的表現量最高，多表現於腦部 (包括終腦、間腦、中腦、小腦和後腦)、眼睛 (包括視網膜色素上皮層、外叢層、內叢層和神經纖維層)、耳包、鰭等部分。而 ptp4a2 則是在胚囊期至三天的表現量均高，大部份表現於心肌、肌節、肝臟、腸道、原腎管、氣動管、鰾、鰭、下顎及眼睛的水晶體外圈等位置。接著利用顯微注射反股寡核苷酸 (morpholino) 的方式，抑制內生性 ptp4a1 和 ptp4a2 轉譯。個別抑制 ptp4a1 和 ptp4a2 可觀察到基因缺陷後造成圍心腔腫大及細胞堆積的情形，同時抑制 ptp4a1 和 ptp4a2 外觀上的缺陷更加顯著。以F59 標記抗體及 cmlc2 探針觀察心臟肌肉，可知基因缺失會造成心臟肌肉形狀改變。從基因缺失會造成細胞增生訊號下降，但沒有細胞凋亡訊號產生等結果推測，ptp4a1 和 ptp4a2 缺失會造成細胞增生受阻，以至於心臟肌肉無法正常發育，心肌折疊不完全，產生心肌畸形。此外，ptp4a1 和 ptp4a2 缺失還會導致斑馬魚感覺器官，側線神經節發育異常，無法如同野生種發育出完整的側線神經節。由上述的實驗結果可知，ptp4a1 和 ptp4a2 在脊椎動物斑馬魚身上表現位置不同， ptp4a1 多表現於腦及眼睛，ptp4a2 表現於肌肉和心臟、肝臟、腸道等多種內臟組織中。胚胎時期若 ptp4a1 和 ptp4a2 缺陷，會影響到細胞增生以至於心臟肌肉發育不完全，且影響細胞移動能力，導致側腺神經節發育異常。由此可知，ptp4a1 和 ptp4a2 對斑馬魚胚胎的發育，是重要的環節之一。

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紫外光可交聯型疏水性PU樹脂製備及其鋼材防蝕和撥水織物應用研究

本論文開發一系列疏水性紫外光可硬化型高分子樹脂分別於鋼材防蝕和織物撥水之功能化塗裝技術。 鋼材防蝕: 首先將含磷酸酯基之紫外光硬化型環氧樹脂(UV EPOXY- POH)與紫外光硬化型矽氧烷(TMSPMA)依一定比例混摻當冷軋鋼片底漆；另外，將含氟素、含長碳鏈或含聚二甲基矽氧烷之紫外光硬化型PU預聚物當疏水性面漆，利用紫外光硬化機照射而形成緻密的疏水性能性防蝕保護塗層。此系列的加工後的鋼片其百格測試為4B以上，鉛筆硬度可達4H，而且經鹽霧試驗證明此研究成果具有可耐148小時以上的抗腐蝕能力。 織物撥水: 分別將含氟素、含長碳鏈和含聚二甲基矽氧烷之紫外光硬化型PU預聚物依一定比例混摻，運用織物浸漬(Dipping)的加工方式將功能性PU塗佈在聚酯(PET)織物，並利用紫外光照射產生架橋硬化反應，形成具有化學鍵結的互穿式網狀交聯(IPN)系統，不僅可以崁入織物纖維之間，更可將高度架橋PU樹脂使其固定在織物纖維間，進而提高PET織物的耐水洗性。紫外光硬化型PU在最適加工條件下，經撥水加工後的織物其對水的接觸角可以達到超過140°以上，且經過AATCC標準20次洗滌後仍能維持其原有的撥水效果(接觸角140°以上)，故證實此研究成果可應用於長效性的撥水加工織物的應用。

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3,3'-二吲哚甲烷藉由降低 HER2/neu 誘使 HER2/neu 過表現卵巢癌和乳癌細胞凋亡

致癌基因 HER2/neu 過表現導致腫瘤細胞侵入、轉移和血管新生。文獻指出， 3,3’-二吲哚甲烷 (3,3’-diindolylmethane, DIM) 擁有抗癌活性。本實驗證實 DIM 能夠抑制 HER2/neu 表現的卵巢癌和乳癌細胞增生。本實驗結果顯示 DIM 在 HER2/neu 表現的卵巢癌和乳癌細胞中，能抑制 HER2/neu 和其下游 PI3K/Akt 訊號傳遞路徑，因此降低 HER2/neu 誘導的腫瘤轉移能力。此外從 PARP 被切斷的程度顯示 DIM 能促進卵巢癌和乳癌細胞凋亡。總和以上結果，本實驗為 DIM 的抗癌效應提出新的分子機制。

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啤酒酵母菌ARP1p、GIS1p重組蛋白之轉譯後修飾活性之探討

蛋白質的修飾和轉錄調控，一直以來都是細胞分子生物學研究的重要課題，蛋白質的作用，作為細胞傳遞訊息的一種方式，尤其在轉譯後的修飾，參與著蛋白質調控的任務，這些修飾作用包含：甲基化(methylation)、去甲基化(demethylation)、乙醯化(acetylation)、去乙醯化(deacetylation)、磷酸化(phosphorylation)、泛素化(ubiquitination)、糖基化(glycosylation)，目前已知部分蛋白質甲基轉移酶(methyltransferase)和去甲基轉移酶(demethyltransferase)扮演細胞調控的重要角色，但是其功能和詳細作用，所知依然有限。 根據兩篇不同的文獻資料，我們分別以啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)基因YHR129c、YDR096w作為研究目標，再利用重組蛋白技術，分別表現重組蛋白質在大腸桿菌(Escherichia coli)中，並且設計前後帶有His-tag，純化出重組蛋白，配合去除所表現基因的酵母菌為受質，來研究其甲基化和去甲基化作用。