講題一 ：結構生物萬花筒
每個生命體都是由原子、分子與複雜的化學反應架構而成。原子間如何利用相互作用力與化學反應來聚合成各式各樣有活性的生物分子，形成複雜的網絡來表現生物體的生命現象。其中，細胞所含之每一個生物分子，無論是帶著遺傳密碼（基因）的染色體、基因解碼合成之蛋白質、醣類或是脂質皆有其獨特之三度空間立體結構，它包含了以特定彎曲折疊方式的骨架，以及所有原子相對的立體方位，例如受質與酵素分子上活化位置之結合，荷爾蒙與細胞表面接受器分子之結合，以及抗原與抗體分子之結合等等。生命的奧祕不只是存在於基因的排列順序而已，同時利用結構生物學將生命現象用生物分子結構的語言來詮釋，研究生物分子結構與其生物功能機制間的關係，這些蛋白結構與功能間關係可提供作為蛋白工程的基石進而改造生物分子(如蛋白質工程)，運用於工業或醫藥蛋白與藥物的開發以改善生命的品質。
講題二：結構生物學在藥物開發之應用
生物體正常生理機能及新陳代謝的維持，絕大部分是仰賴蛋白質的運作；因此，當某些蛋白質功能異常時，往往會導致生理機能失衡，最終導致疾病。此外，一個病原 (如病毒、細菌 … 等) 入侵人體及致病的過程，主要也是經由不同階段之病原蛋白質及體內蛋白質間的交互作用。藉由三度空間立體分子結構，分析蛋白質的運作機制、彼此間的交互作用、如何被調控 … 等等，是瞭解人類疾病形成原因的利器之一，也是設計或篩選有效對抗疾病藥物的重要途徑。然而，在後基因時代的今天，人類染色體，乃至於許多其他物種及重要的病原體，其DNA定序已完成，但我們仍無法由DNA序列精確預測蛋白質的三度及四度之空間結構。有鑑於此，許多先進國家，如美、日、法、德等，皆相繼投入大量財力及人力，試圖透過最先進的科技，大量解析功能性蛋白質的三度空間立體結構。現今，以結構為基礎的藥物設計 (Structural-based drug discovery) 及藥物篩選的方法學，不斷的推陳出新及廣泛被應用。當我們有了重要藥物標的 (Drug target) 蛋白質的立體結構，將是設計及篩選有效對抗疾病藥物的重要平台。 |
