張世宗

張世宗助理教授學歷．經歷．教學．研究．著作

Chang, Shih-Chung (農化二館 AC2-515)
Tel	3366-3740	3366-4441
E-mail	shihchung@ntu.edu.tw
網頁
專長	細胞生物學	分子生物學	生物化學

學歷 Education
博士	國立台灣大學	農業化學所	1995/09 ~ 1999/10
碩士	國立台灣大學	農業化學所	1994/09 ~ 1995/08
學士	國立台灣大學	農業化學系	1990/09 ~ 1994/06
高中	台北市立建國中學		1987/09 ~ 1990/06

經歷 Experience
生化科技學系	助理教授	教學與研究	2006/08 ~ now
微生物與生化學研究所	助理教授	教學與研究	2006/08 ~ now
美國哈佛大學醫學院細胞生物學系	博士後研究員	教學與研究	2001/08 ~ 2005/06

最近教學科目 Current Teaching

科目名稱

學分數

分擔

日期

酵素純化與分析及實驗	1/3	2006/08 ~ now
生物化學	4	2007/02 ~ now
生物化學實驗	2	2006/08 ~ now
微生物與生化學實驗法	1	2006/08 ~ now
專題研究	2	2006/08 ~ now
專題討論	1	2006/08 ~ now
生物技術核心實驗 (BCT)	4	2006/08 ~ now
生化科技概論	1	2008/09 ~ now
生化探索/進階生化探索	1/1	2008/09 ~ now

最近研究題目 Current Research Project

研究題目	經費來源	日期
蛋白解體與內質網胺肽酶之抗原與抗原胜肽前驅物處理作用機轉研究	國科會	2007~2010
蛋白解體與內質網胺肽酶於抗原呈現系統之作用機轉研究	國科會	2006~2008
研究概述：本研究室的研究主題為與 ubiquitin-proteasome system 及 small ubiquitin-like proteins 等相關之蛋白質轉譯後修飾作用；並以探討其作用機制與調控之生理功能為主要範疇。實驗技巧以動物細胞培養、基因表現、蛋白質純化、生化學分析及免疫學專一性偵測方法等為主要之研究工具。近來亦引進單胞綠藻為研究的材料與對象。以下介紹相關的研究背景與正在進行的研究課題。 1. 泛素-蛋白酶體降解系統 (ubiquitin-proteasome degradation system)：在細胞中，泛素-蛋白酶體降解系統負責對一些病毒蛋白質、損壞及短期性的蛋白質進行分解與修飾的工作。經由泛素修飾的大部分蛋白質，最終命運是會被送往 26S proteasome 進行降解。26S proteasome 是由一個 20S proteasome 的酵素活性中心，與分子外側的兩個 19S regulatory particles 在 ATP 的參與下所組成，因此 26S proteasome 為一個蛋白酶複合體。其中 19S 由 6 種不同的 regulatory particle ATPase (Rpt1-6)，及至少 12 種不同的非 ATPase 次單元體所組成。本研究室長久以來一直致力於研究 proteasome 之酵素作用機轉與活性調節機制。但是，近來我們在進行動物細胞遭遇重金屬逆境之蛋白質體學研究時，意外發現 19S regulatory particle 之所有 Rpt 皆會受到 small ubiquitin-like modifier (SUMO) 的修飾。由於 Rpt 扮演著辨識 polyubiquitin degradation signal, unfolding target substrates, substrate translocation 及調控proteasome substrate entrance 等重要的功能，而且這項全新發現仍未被報導出來，因此我們正進行幾項重要的研究計畫：(1) 鑑定出 Rpt 分子上被 SUMO 修飾的確切位置；(2) Rpt 被 SUMO 修飾後是否會改變其 ATPase 活性與在細胞內之位置；(3) Rpt 被 SUMO 修飾後是否會改變與其它 proteasome subunit 之結合情形，進而影響 proteasome 之酵素活性；(4) 哪一類的 SUMO E3 ligase 可以促進 Rpt 被 SUMO 修飾；(5) Rpt 被 SUMO 修飾後，所影響之細胞生理功能為何？希望透過這些研究，可以更清楚的瞭解整個泛素-蛋白酶體降解系統的活性調控機制。 2. 類泛素蛋白質 (small ubiquitin-like proteins) 修飾系統：類泛素蛋白質及其修飾作用所影響的層面亦相當廣泛，例如可以改變目標蛋白質之構型、活性、胞內位置或影響與其它蛋白質之交互作用等。可逆性的類泛素蛋白質修飾作用並參與了轉錄調節、細胞核運輸作用、DNA 修補作用、染色體分離、訊息傳遞、細胞週期、抵抗環境逆境、致癌性、發炎反應與調控植物的開花時序等重要的生理途徑。近來，我們成功選殖出Chlamydomonas reinhardtii 這種單細胞模式植物的類泛素蛋白質 SUMO、NEDD8 (neuronal-precursor-cell-expressed developmentally downregulated protein-8) 及其相對應之專一性蛋白質水解酶。而且經鑑定與分析後發現，其與單細胞綠藻抵抗逆境的調控機制有關，並且他們所修飾的目標蛋白質並不相同，因此除了發表相關之初步研究成果外，亦將繼續深入探討。除此之外，我們也積極探討人類與單胞綠藻之類泛素蛋白質水解酶的生化與生理功能，尤其著重在 SUMO-specific protease (例如 SENP1、SENP2、SENP3、SENP5、SENP6 與 SENP7) 與 NEDD8-specific protease (例如SENP8/DEN1) 等之研究。以了解類泛素蛋白質修飾系統之全貌，並探討其複雜之作用與調控機轉。

著作目錄 Publication 2000~2010

正式論文

Shin YC, Liu BY, Tsai JY, Wu JT, Chang LK and Chang SC. (2010) Biochemical characterization of the small ubiquitin-like modifiers of Chlamydomonas reinhardtii. Planta. 2010 Aug;232(3):649-62

Tang SJ, Shin YC, Liao PH, Hsieh YL, Yang CC, Wu JT and Chang SC (2010) Biochemical characterization of bi-ubiquitin and deneddylase of Chlamydomonas reinhardtii reveals the molecular determinants of ubiquitin NEDD8 discrimination. (Manuscript in preparation)

Nguyen TT, Chang SC, Evnouchidou I, York IA, Rock KL, Goldberg AL, Stratikos E, Stern LJ. (2010) Structural basis for antigenic peptide precursor processing by the endoplasmic reticulum aminopeptidase ERAP1. (Submitted for publication)

Evnouchidou I, Momburg F, Papakyriakou A, Chroni A, Leondiadis L, Chang SC, Goldberg AL and Stratikos E. (2008) The internal sequence of the peptide-substrate determines Its N-terminus trimming by ERAP1. PLoS ONE. 2008;3(11):e3658.

Rabl J, Smith DM, Yu Y, Chang SC, Goldberg AL and Cheng Y. (2008) Mechanism of gate opening in the 20S proteasome by the proteasomal ATPases. Mol Cell. May 9;30(3):360-8.

Smith DM, Chang SC, Park S, Finley D, Cheng Y and Goldberg AL. (2007) Docking of the proteasomal ATPases' carboxyl termini in the 20S proteasome's alpha ring opens the gate for substrate entry. Mol Cell. Sep 7;27(5):731-44.

Chang SC, Momburg F, Bhutani N and Goldberg AL. (2005) The ER aminopeptidase, ERAP1, trims precursors to lengths for MHC class I binding by a "molecular ruler" mechanism. Proc Natl Acad Sci U S A. Nov 22;102(47):17107-12.

Draenert R, Le Gall S, Pfafferott KJ, Leslie AJ, Chetty P, Brander C, Holmes EC, Chang SC, Feeney ME, Addo MM, Ruiz L, Ramduth D, Jeena P, Altfeld M, Thomas S, Tang Y, Verrill CL, Dixon C, Prado JG, Kiepiela P, Martinez-Picado J, Walker BD and Goulder PJ. (2004) Immune selection for altered antigen processing leads to cytotoxic T lymphocyte escape in chronic HIV-1 infection. J Exp Med. Apr 5;199(7):905-15.

Saric T, Chang SC, Hattori A, York IA, Markant S, Rock KL, Tsujimoto M and Goldberg AL. (2002) An IFN-gamma-induced aminopeptidase in the ER, ERAP1, trims precursors to MHC class I-presented peptides. Nature Immunol. Dec; 3(12): 1169-76.

York IA, Chang SC, Saric T, Keys JA, Favreau JM, Goldberg AL and Rock KL. (2002) The ER aminopeptidase ERAP1 enhances or limits antigen presentation by trimming epitopes to 8-9 residues. Nature Immunol. Dec; 3(12): 1177-84.

Chen HM, Chang SC, Wu CC, CuoTS, Wu JS and Juang RH. (2002) Regulation of the catalytic behaviour of L-form starch phosphorylase from sweet potato roots by proteolysis. Physiol. Plant. 114: 506-515.

Chang SC, Lin PC, Chen HM, Wu JS and Juang RH. (2000) The isolation and characterization of chaperonin 60 from sweet potato roots. Involvement of chaperonins in starch biosynthesis. Bot. Bulletin Acad. Sinica. 41(2): 105-111.