白麗美教授

白麗美

職稱教授

研究室名稱發育學研究室

最高學歷博士

學校/國家University ofNorth Carolinaat Chapel Hill /USA

分機號碼5520

電子郵件帳號 pai@mail.cgu.edu.tw

個人網頁網址: https://lmpflylab.wixsite.com/lmpflylab

研究室現有:博士後研究員1

博士班研究生2

碩士班研究生2

專任研究助理1

大學部專題生6

update2025/03/05

研究方向研究室特色

CTP合成酶線狀結構如何影響癌症的形成和影響果蠅的發育

我的研究聚焦於探討CTP合成酶線狀結構(Cytidine Triphosphate Synthase Filament,簡稱CTPS filament)如何影響癌症形成及果蠅(Drosophila melanogaster)發育。我們證實CTP合成酶聚集於細胞骨架上,而此現象為細胞內生化反應受區域化(compartmentalization)調節的一個列子。藉由整合遺傳學、蛋白質體學、代謝體學與基因體學等多重實驗方法,我們深入分析癌細胞在營養壓力下的逆境生存機制,並揭示區域化對細胞內生化反應調節在果蠅發育上的關鍵作用。

CTP合成酶(CTPS)是細胞存活與生長不可或缺的酵素,負責催化CTP合成,而CTP作為DNARNA合成的基本單元,並於脂質及醣化反應中扮演重要角色。我們首先在果蠅生殖細胞(卵室)中觀察到CTPS形成線狀結構。此前研究已證實,CTPS的聚集能調控其酶活性,以滿足卵室濾泡細胞(follicle cells)中DNA快速複製的需求,顯示生化反應區域化對細胞生理的深遠影響。

CTPS線狀結構普遍存在於細菌、酵母菌、線蟲、果蠅及人類細胞中,表明生化反應的區域化調控是一種演化上高度保守的機制,具有重要生理意義。此外,多種癌症患者中常見CTPS過度表達,提示其可能在腫瘤形成中發揮作用。

腫瘤形成通常源於癌細胞異常增生,伴隨細胞生長相關基因(如致癌基因,oncogene)變異。同時,癌細胞會重塑代謝途徑,高度依賴葡萄糖、麩醯胺酸及特定胺基酸作為營養來源,以支持快速增殖。然而,腫瘤內部常因資源耗竭而面臨麩醯胺酸缺乏的壓力。在此營養逆境下,癌細胞透過形成CTPS線狀結構調整代謝反應,實現生存適應。

白麗美老師研究成果

目前,對於此類癌細胞的生理特性了解有限,但我們及他人的研究顯示,CTPS線狀結構的形成促進了腫瘤生長。我們進一步發現,蛋白質轉譯後修飾(如泛素化與甲基化)可調節CTPS聚集,影響生化反應的區域化。此外,胺基酸(如組胺酸與天門冬胺酸)的供應亦能動態調控CTPS線狀結構的形成。


  透過基因體、代謝體與蛋白質體分析,我們逐步揭示癌細胞在營養壓力下的應對機制,並探索其如何調控CTPS線狀結構的動態平衡。我們希望進一步研究此逆境生存策略是否可作為標靶藥物的新靶點,為癌症治療開闢新方向。

研究重點包括:

1.  探討果蠅生殖細胞(卵室與精子)中CTPS線狀結構的形成機制及其與細胞週期和細胞分化的關聯。

2.  解析癌細胞在麩醯胺酸缺乏的營養逆境中調控CTPS線狀結構的機制。

3.  研究CTPS線狀結構形成的分子機制是否可作為標靶藥物的潛在靶點。

通過這些研究,我們旨在闡明CtpSyn線狀結構在細胞生理與腫瘤形成中的作用機制,為開發新型抗癌療法提供理論基礎。


最近五年所發表論文:

1.    Pei-Yu Wang, Archan Chakraborty, Hsin-Ju Ma, Wei-Cheng Lin, Anna C.-C. Jang, Hai-Wei Pi, Chau-Ting Yeh, Mei-Ling Cheng, Jau-Song Yu and Li-Mei Pai* (2022) Drosophila CTP synthase regulates collective cell migration by controlling polarized endocytic cycle. Development. 2022 Jul 28; dev.200190. doi: 10.1242/dev.200190 SCI.

2.      Chia-Liang Tsai, Ching-Yun Huang, Yi-Ching Lu,1 Li-Mei Pai, Daniel Horák, and

Yunn-Hwa Ma. (2022) Cyclic Strain Mitigates Nanoparticle Internalization by Vascular Smooth Muscle Cells. International Journal of nanomedicine. SCI.

3.      Wen-Der Lin Tan-Chi Fan Jung-Tung Hung Hui-Ling Yeo Sheng-Hung Wang Chu-Wei Kuo Kay-Hooi Khoo Li-Mei Pai John Yu Alice L Yu. (2021) Sialylation of CD55 by ST3GAL1 Facilitates Immune Evasion in Cancer. Cancer Immunol. Res. 2021 Jan; 9(1):113-122. doi: 10.1158/2326-6066.CIR-20-0203. SCI.

4.      Archan Chakraborty, Wei-Cheng Lin, Yu-Tsun Lin, Kuang-Jing Huang, Pei-Yu Wang, Yi-Feng Chang, Hsiang-Iu Wang, Kung-Ting Ma, Chun-Yen Wang, Xuan-Rong Huang, Yen-Hsien Lee, Bi-Chang Chen, Ya-Ju Hsieh, Kun-Yi Chien, Tzu-Yang Lin, Ji-Long Liu, Li-Ying Sung, Jau-Song Yu, Yu-Sun Chang and Li-Mei Pai*. (2020) SNAP29 mediates the assembly of histidine-induced CTPS filaments along cytokeratin network. Journal of Cell Science 139(9):ics240200. Doi:10.1242/jcs.240200. SCI.

5.        Yu-De Chu, Hsin-Yu Lai, Li-Mei Pai, Ya-Hui Huang, Yang-Hsiang Lin, Kung-Hao Liang & Chau-Ting Yeh (2019, Mar). The methionine salvage pathway-involving ADI1 inhibits hepatoma growth by epigenetically altering genes expression via elevating S-adenosylmethionine.. Cell Death & Disease, 10(3):240. (SCI). 

6.      Ming-Hsun Tsai, Li-Mei Pai, Chien-Kuo Lee. (2019) Fine-Tuning of type 1 interferon response by stat3. Frontier in Immuno. 10:1448. doi:10.3389/fimmu.2019.01448 SCI.

7.      Wei-Cheng Lin, Archan Chakraborty, Shih-Chia Huang, Pei-Yu Wang, Ya-Ju, Hsieh, Kun-Yi Chien, Yen-Hsien Lee, Chia-Chun Chang, Hsiang-Yu Tang, Yu-Tsun Lin, Chang-Shung Tung, Ji-Dung Luo, Ting-Wen Chen, Tzu-Yang Lin, Mei-Ling Cheng, Yi-Ting Chen, Chau-Ting Yeh; Ji-Long Liu, Li-Ying Sung, Ming-Shi Shiao, Jau-Song Yu, Yu-Sun Chang, Li-Mei Pai*. (2018) Histidine-dependent protein methylation is required for the compartmentalization of CTPS. Cell Reports doi.org/10.1016/j.celrep.2018.24(10)2733-2745SCI.