行政院「加强生物技术产业推动方案」各负责单位及执行进度

1、行政院加強生物技術產業推動方案各負責單位及執行進度中央研究院項目採行措施實施要項上季執行進度及具體成效（迄九十年六月三十日止）本季執行進度及具體成效（迄九十年九月三十日止）需協助事項及建議預期完成期程三、研究發展、加強生物技術基礎與應用研究，落實於生物技術產業。()推動農業生物技術國家型計畫，以花卉與觀植物、植物保護、水產養殖、動物用疫苗、農產品保鮮、環境保護及保健藥用植物等方向為重點。中研院農學組：一、作物改良：抗病方面: 已獲得數十株表現單一或兩個預期具廣效抗病性基因之第一代番茄轉殖植株，現正在研究這些轉殖抗病基因的表現效率、繁衍其子代及測試其對抗幾種主要番茄病害之有效抗病範圍。抗病毒鞘蛋

2、白或抗軟腐病之基因轉殖文心蘭及蝴蝶蘭已經篩選出各約十株左右，目前正移出培養瓶外，以利進行抗病檢驗。並建立各種抗感病番茄品種之髮根系統，將用來進一步鑑定及研究番茄對青枯病及半身萎凋病之抗感病反應及相關基因之功能。另外，把anti-pathogen/fungus peptides之基因表達於轉殖植株之工作正開始進行。抗逆境方面: 利用ABRC啟動子驅動之CBF1基因轉殖蕃茄在耐寒上並不如持續性表現之基因轉殖植株，不過這些植株可耐乾旱四週，並耐鹽分逆境。而且，基因轉殖CBF1之蕃茄植株也可抗殺草劑paraquat所產生之過氧化逆境。除此，HSF3基因轉殖番茄亦初步發現具有抗氧化逆境相關之酵素活性，如

3、catalase、SOD、ascorbate peroxidase等，均較非轉殖株為中研院農學組：一、作物改良：抗病方面:把anti-pathogen/fungus peptides之基因表達於轉殖植株之工作正開始進行，目前已完成基因合成工程及轉殖到過渡基因載體上；已獲得十數株表現單一或兩個預期具廣效抗病性基因之第一代或第二代番茄轉殖植株(R0)，現正研究轉入之抗病基因的表現效率，並繁衍其子代，以利測試其有效抗病範圍。抗逆境方面: CBF1基因轉殖蕃茄已經證明可以耐寒、耐乾旱及耐鹽分逆境，其耐性基因及可能調控機制正在分析中，其下游耐性基因已經有部份基因被選殖出來，DNA定序正在進行中。研究中也

4、發現有些基因的表現確實受到部分逆境的影響，這些基因如果確定能耐逆境，也將轉殖回番茄，育出耐逆境轉殖番茄；針對番茄根部在不同磷肥濃度下所表現的基因，目前已構築一subtractive cDNA 庫，並準備進行DNA微矩陣之試驗，以探討植物在缺磷狀態下之基因表現圖譜；藉由胚根低溫逆境生長之生理實驗顯示，HSF轉基因番茄在不經熱休克處理下，其耐寒性較非轉殖株為高，顯示HFS與熱休克誘導之抗寒機制有關；metallothionein（MT）基因之、是否需要行政院協助召開會議研商： 需要 不需要、需協助事項及建議：®持續進行行政院加強生物技術產業推動方案各負責單位及執行進度中央研究院項目採行措

5、施實施要項上季執行進度及具體成效（迄九十年六月三十日止）本季執行進度及具體成效（迄九十年九月三十日止）需協助事項及建議預期完成期程三、研究發展、加強生物技術基礎與應用研究，落實於生物技術產業。()推動農業生物技術國家型計畫，以花卉與觀植物、植物保護、水產養殖、動物用疫苗、農產品保鮮、環境保護及保健藥用植物等方向為重點。（續上頁）高，可能與植物之溫度逆境之交叉保護機制有關。已建立番茄根組織及內生菌根菌的in vitro culture以作為探討番茄根部與內生菌根菌共生後對不同逆境之抗性的實驗模式。亦建立番茄水耕之栽培系統，目前正嘗試作不同的磷肥逆境處理並評詁其所誘引之基因表現。另外，metall

6、othionein（MT）基因之anti-sense的菸草轉殖植株，其葉片的顏色較同樣生長條件下的野生型葉片來得深(抗老化)，遺傳分析正積極進行中。相同的基因正感染番茄中。花色與開花方面: 矮牽牛花青素相關基因chalcone synthetase，chalcone isomerase及dihydroflavonal-4-reductase之菸草轉植株，已獲得共二十多株，正進行測試與花色評估中。為減少誘引甘藍開花之低溫需求所進行之FLC基因的轉殖，數株可能之轉殖株也正在進行分析。植物生物反應器方面:獲得轉殖水稻生產之重組性人類用丙型干擾素，並利用ELISA得到高產之轉殖植株，目前功能性檢驗正在

7、進行中。持定組織之基因表達方面:已分離出一些只在蕃茄根及/或葉表現但不在果實表現（續上頁）anti-sense的菸草轉殖植株，其葉片的顏色較同樣生長條件下的野生型葉片來得深(抗老化)，大部份的轉殖菸草，葉片內葉綠素的含量較野生型葉片多出30%至50%。除此之外，並無其他明顯改變。第一批子1代的種子已完成篩選試驗，遺傳分析顯示，已分析的兩個MT轉殖株均含一套的外來基因。其他MT轉殖株的遺傳分析正積極進行中。相同的construct刻正感染番茄之中；為減少誘引甘藍開花之低溫需求所進行之FLC基因的轉殖，已有一株確定為轉殖株，正進行FLC表現之分析。之後，將進行其開花時間之分析。其他可能之轉殖株也繼

8、續觀察分析中。 花色與開花方面: 利用農桿菌基因轉殖方法，將矮牽牛花青素相關基因chalcone synthase(CHS)chalcone isomerase(CHI)及dihydroflavonal-4-reductase(DFR)，分別轉入菸草，進行早期之測試。共獲得7株CHS轉殖菸草，8株CHI轉殖菸草及21株DFR轉殖菸草。在CHS轉殖菸草方面，DNA墨漬分析實驗顯示，7株CHS轉殖菸草的染色體基因組內均含矮牽牛的CHS基因。花色方面，有4株轉殖菸草的花朵顏、是否需要行政院協助召開會議研商： 需要 不需要、需協助事項及建議：®持續進行行政院加強生物技術產業推動方案各負責單位

9、及執行進度中央研究院項目採行措施實施要項上季執行進度及具體成效（迄九十年六月三十日止）本季執行進度及具體成效（迄九十年九月三十日止）需協助事項及建議預期完成期程三、研究發展、加強生物技術基礎與應用研究，落實於生物技術產業。()推動農業生物技術國家型計畫，以花卉與觀植物、植物保護、水產養殖、動物用疫苗、農產品保鮮、環境保護及保健藥用植物等方向為重點。（續上頁）的未知功能基因片段。並針對其中一群只在蕃茄根表現的類似基因，研究其可能之功能，並正在分離其基因啟動子。另外，亦構築一番茄根系之cDNA基因庫以利探討番茄根部之特定基因表現群。二、動物疫苗：在豬隻呼吸與生殖管道疾病病毒方面，進行評估含外套蛋白

10、ORF5 DNA序列之基因疫苗用基因槍免疫豬隻的實驗，並分析豬體之免疫反應。已完成ORF5在大腸桿菌表現出大量的蛋白質，並篩選出數個具刺激免疫細胞活性的DNA序列，將配合於基因佐劑使用，評估此疫苗對中和病毒的效用。主要外套蛋白（ORF-5）核酸與白血球因子基因佐劑之使用，將進行豬體臨床實驗。在口蹄疫病毒方面，進行評估和比較含外鞘蛋白VP4-1 及L-VP1 DNA三、飼料及環保酵素：目前正進行數個新基因之選殖，這些從台灣本土反芻動物瘤胃中分離出之纖維素分解酵素及木聚糖分解酵素的基因。利用定向演化的方法，篩選出耐熱之植酸酵素突變體，並設法運用基因轉殖至微生物及植物生產此類新酵素。耐熱及耐鹼之木聚

11、糖分解酵素基因已放入酵母表達系統，（續上頁）色為白色，另外3株轉殖菸草的花色為淡粉紅色，均與野生菸草之粉紅顏色明顯不同。RNA墨漬分析實驗及RT-PCR分析實驗顯示，花色呈白色的轉殖菸草，是由於菸草本身內生性CHS基因的表現被外源矮牽牛CHS基因所抑制。子1代的遺傳分析顯示，證實有一至多套外來基因插入轉殖菸草之染色體內。將在子2代選拔含一對同源外來基因的轉殖菸草。刻正進行更多的遺傳及分子生物學上的分析以了解轉殖CHS基因與花色的關聯性。其他轉殖菸草之花色變化正密切觀察中。特定組織之基因表達方面: 正利用遺傳及生化方法，針對一群只在蕃茄根部表現的未知功能新基因，研究其可能之功能；已分離得其基因啟

12、動子，並初步驗證其組織專一性表現，未來將可被應用在作物基因改良工作上。二、動物疫苗：在魚用疫苗研究上，為提早並便利水產養殖動物之免疫，已發明一以初期餌料為基礎之水產動物用口服型疫苗關鍵技術，此技術並在斑馬魚之實驗動物模式上確可促製免疫保護功能，証明此口服疫苗之可行性。本期也己完成二件美國專利(魚、是否需要行政院協助召開會議研商： 需要 不需要、需協助事項及建議：®持續進行行政院加強生物技術產業推動方案各負責單位及執行進度中央研究院項目採行措施實施要項上季執行進度及具體成效（迄九十年六月三十日止）本季執行進度及具體成效（迄九十年九月三十日止）需協助事項及建議預期完成期程三、研究發展、加

13、強生物技術基礎與應用研究，落實於生物技術產業。()推動農業生物技術國家型計畫，以花卉與觀植物、植物保護、水產養殖、動物用疫苗、農產品保鮮、環境保護及保健藥用植物等方向為重點。(續上頁)初步探討生產條件，已有高活性之木聚糖分解酵素菌株。另外，在探討醱酵量產重組飼料/工業用酵素最適條件方面，與廠商洽談技術移轉事宜已將完成。植酸酵素之蛋白結構，以標記方式所得之酵素，已大量生產並加以純化，初步已有結晶形成，正設法產生較大結晶，以供詳細蛋白結構之分析。四、中藥之研究：目前在建立研究藥用植物之抗氧化作用之實驗系統，以測試幾種目標藥用植物之抗氧化能力，作為進一步開發為可能防癌活性功能性食品或藥物之評估。由金

14、線連分出之單一化合物也在進行可能之約二十種化合物，已作了結構之鑑定，準備大量製備某幾化合物進行生物活性之測試。利用細胞表面標記（包括CD86，CD80，CD32及CD14）及流體細胞儀技術，證實山藥的粗萃取物經有機溶劑分離獲得之沉澱物質，具有延遲或阻礙人體血液中之抗原表達細胞（Dendritic cells）的發育及成熟作用，並降低Dendritic cells刺激T細胞增生的能力。此外，目前之研究顯示，山藥萃取物並可促進造血功能受損老鼠的骨髓細胞增生。(續上頁)神經壞死病次單元疫苗及口服型疫苗關鍵技術及應用)之 申請， 目前已有多家國內外產商表達 轉移興趣；在口蹄疫病毒方面，獲得轉殖水稻生產

15、之重組性外鞘蛋白VP1，初步證實水稻生產的VP1抗原在小白鼠身上可產生抗體。現在正進行黏膜免疫反應之動物實驗。三、飼料及環保酵素：目前正在開發可提升有機磷及纖維質分解的生物技術，生產具經濟效率的飼料添加劑。以微生物反應器生產植酸酵素，已透過中研院技術移轉中心，與善笙生物科技公司簽約，目前正進行技術移轉事宜。研發之微生物反應器量產木聚醣分解酵素，已透過中研院技術移轉中心，與上展生物科技公司簽約，目前正進行技術移轉事宜。果菜廢棄物之回收與利用研發計劃則正與升聯國際生物科技有限公司進行。有關以微生物反應器進行脂肪脢量產研究，目前正積極與數家廠商洽談技術轉移事宜。利用基因隨機突變法篩選高活性及耐熱之植

16、酸酵素同時探討其誘導條件目前已有初步之進展。另外植酸酵素及纖維分解酵素已植入酵母菌中進行表達系統之研發；一經改良之提高耐熱性之葡、是否需要行政院協助召開會議研商： 需要 不需要、需協助事項及建議：®持續進行行政院加強生物技術產業推動方案各負責單位及執行進度中央研究院項目採行措施實施要項上季執行進度及具體成效（迄九十年六月三十日止）本季執行進度及具體成效（迄九十年九月三十日止）需協助事項及建議預期完成期程三、研究發展、加強生物技術基礎與應用研究，落實於生物技術產業。()推動農業生物技術國家型計畫，以花卉與觀植物、植物保護、水產養殖、動物用疫苗、農產品保鮮、環境保護及保健藥用植物等方向為

17、重點。(續上頁)聚醣酵素已獲初步結晶並已發表文章。四、中藥之研究：目前已評估幾種藥用植物之體外抗氧化能力，進一步將進行動物實驗之試驗，以作為未來開發為可能防癌活性功能性食品或藥物之評估。在研究藥用植物的免疫調節功能方面，利用細胞表面標記（包括CD14, CD32,CD80,CD83及CD86）及流體細胞儀技術，初步證實某山藥及幾種本土的植物之粗萃取物，具有延遲或阻礙人體血液中之抗原表達細胞，亦即樹突狀細胞（Dendritic cells）的發育及成熟作用，並降低樹突狀細胞刺激T細胞增生的能力。某菊科萃取物則可能促進樹突狀細胞的成熟。此外，目前之研究顯示，某山藥萃取物並可促進造血功能受損老鼠的骨

18、髓細胞增生。、是否需要行政院協助召開會議研商： 需要 不需要、需協助事項及建議：®持續進行行政院加強生物技術產業推動方案各負責單位及執行進度中央研究院項目採行措施實施要項上季執行進度及具體成效（迄九十年六月三十日止）本季執行進度及具體成效（迄九十年九月三十日止）需協助事項及建議預期完成期程三、研究發展、加強生物技術基礎與應用研究，落實於生物技術產業。()推動基因醫藥衛生尖端研究計畫，以基因體之基礎研究、基因診斷與預防保健、基因治療研究、利用基因開發藥物及環境毒理遺傳基因研究等方向為重點。中研院醫學組：壹、一、發現致病性之大腸桿菌唾液酸合成酵素，有不尋常的斷裂現象，應與其活性調控機制有

19、關。二、對其他致病性細菌(如：迴腸桿菌，幽門桿菌等)之同類酵素進行探討，視其是否具有類似的調控機構。貳、持續利用蛋白質體分析技術，探討各組織細胞的蛋白質表現，並擴延至醣質體的研究。鑑定結核桿菌細胞壁多醣體結構在藥物抑制下的變化。參、一、在發展新穎抗生素方面：根據酵素之三級結構，配合定點突變方法，已決定出控制酵素產物鏈長之胺基酸。並決定酵素之活性區域。已用有機合成方法製備酵素之活性抑制劑，並利用它來研究酵素與反應物之結合與反應產生之結構改變。中研院醫學組：一、非胞裂性桿狀病毒表現系統：改善非胞裂性系統，35突變之非胞裂性系統有細胞自戕的問題，因此改用突變其下游基因，並保留35基因以抑制細胞自戕，

20、目前已成功選出多株在26即可進行非胞裂性感染之病毒，並且試測各種起動子強度試驗中。另一方面我們也在測試此系統在表現分泌性及膜蛋白的效率。分泌性蛋白為鹼性磷酸酶而膜蛋白為CCR6，此CCR6為聯結之接受器，另外一個膜蛋白為醣轉送蛋白。後二者除了試測此系統之蛋白質產能外，也將試測胞裂性系統能否為生物感測器之一個重要步驟。此外，為了使此系統能順利進行，我們也成功的發展了一個重要的早期起動子，此早期起動子運作力強，並能在早期即生產蛋白質，使胞裂性之用途更為加強。二、基因轉殖小鼠動物：脊髓性肌肉萎縮症在國人是僅次於重型地中海型貧血症之嬰兒致死性遺傳疾病。對於可能生出脊髓性肌肉萎縮症小鼠的懷孕母鼠給予口服

21、Sodium Butyrate後，發現母鼠生出嚴重脊髓肌肉萎縮或其它較輕微各型脊髓性肌肉萎縮症小鼠的比例明顯地降低了。因此我們推測：藉由將來Sodium Butyrate可能作用機制的了解，進而開發出可以應用在人類脊髓性肌肉萎縮症治療上更好的新藥物。 、是否需要行政院協助召開會議研商： 需要 不需要、需協助事項及建議：®持續進行行政院加強生物技術產業推動方案各負責單位及執行進度中央研究院項目採行措施實施要項上季執行進度及具體成效（迄九十年六月三十日止）本季執行進度及具體成效（迄九十年九月三十日止）需協助事項及建議預期完成期程三、研究發展、加強生物技術基礎與應用研究，落實於生物技術產業

22、。()推動基因醫藥衛生尖端研究計畫，以基因體之基礎研究、基因診斷與預防保健、基因治療研究、利用基因開發藥物及環境毒理遺傳基因研究等方向為重點。(續上頁)二、在研發細菌偵測及去除方法方面：已用巴氏病毒（baculovirus）感染昆蟲細胞方法來表現台灣鱟血漿中二個具細菌表面醣質結合力之蛋白質。已成功地獲得活性蛋白。這對於我們研發細菌偵測及去除方法有莫大助益。我們將不在受限於天然蛋白取得的困難（台灣鱟為保育型水生動物）。我們刻正研究其與細菌表面醣質之結合強度。並朝應用於細菌偵測及去除方向發展。將來會申請專利權。肆、以本土菇菌類，包括樟芝（Antrodia camphorata）、雲芝（Tramet

23、es versicolor）及猿頭菇（Hericium erinaceus）為材料，以多醣體為指標化合物，進行菌種的篩選，培養及進行多醣體之純化、活性測試。(續上頁)三.組織抗原和二號介白素複合蛋白用於偵測和活化殺手細胞(1)利用體內電擊法（in vivo electroporation）傳送細胞激素，用以增加B型肝炎DNA疫苗在基因轉殖小鼠產生毒殺性淋巴球免疫反應。目前結果顯示，以體內電擊法傳送12號介白素和18號介白素，可以明顯增加B型肝炎病毒T細胞免疫反應，尤其是同時傳送12號和18號介白素基因，更有明顯的加成反應。關於體內電擊法的成果，我們已經將一部份寫成論文投稿審查中（Gene Th

24、erapy），同時由中央研究院在美國提出專利申請（編號12A-900319）(2)利用重組腺病毒（recombinant adenovirus）傳送細胞激素，用以增強B型肝炎DNA疫苗引發的T細胞免疫反應。我們現在已經製造了表達12號介白素、18號介白素、CD40、CD40 ligand等的重組腺病毒。初步實驗結果顯示，表達12號介白素的重組腺病毒，未能有效增加B型肝炎病毒T細胞免疫反應，目前正嘗試其它腺病毒的效果。這些表達不同細胞激素和活化分子的重組腺病毒，也是基因治療的有用工具，因此我們和各大學不同實驗室合作，應用這些重組腺病毒於癌症和過敏疾病的基因治療。(3)製造組織抗原和二號介白素複合

25、蛋白，用於偵測和活化殺手T細胞。這種複合蛋白目前還沒有人製造過，但理論上應該具有在體內辨認並且活化專一性T細胞的能力，除了用在B型肝炎慢性感染的治療，也能用以治療其他慢性病毒感染（例如愛滋病毒）和癌症。我們過去一年已經根據計劃書的設計，將表達此複合蛋白所需的重鏈和輕鏈基因製造好，但發現這些基因製造的重鏈和輕鏈蛋白，不能結合成一具功能的複合蛋白。因此目前正改良這些重鏈和輕鏈基因的設計，重新合成這種複合蛋白。、是否需要行政院協助召開會議研商： 需要 不需要、需協助事項及建議：®持續進行行政院加強生物技術產業推動方案各負責單位及執行進度中央研究院項目採行措施實施要項上季執行進度及具體成效（迄九十年六月三十日止）本季執行進度及具體成效（迄九十年九月三十日止）需協助事項及建議預期完成期程四、技