本院細胞與個體生物學研究所（故）特聘研究員謝道時院士團隊發現調節蛋白TDRD3(Tudor domain-containing protein 3)調控DNA拓撲異構酶Top3ß (Topoisomerase 3ß )的分子作用機制，首度證實Top3ß具有新型RNA拓撲異構酶的活性，能將單股環狀RNA轉換成雙股環狀RNA。此項研究成果對於探討Top3ß的生物功能與生化機制具有重要貢獻，同時也有助於了解環狀RNA在神經發育和疾病間所扮演的角色。此研究成果發表於2016年9月20日美國國家科學院期刊(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)。
　　Top3ß屬於第一型DNA拓撲異構酶，能與TDRD3結合並藉由解開核酸纏繞結構來調控基因的轉錄與轉譯。近年發現Top3ß能與TDRD3和FMRP(Ｘ染色體脆折症致病蛋白)形成複合體，在調控與精神分裂症和自閉症有關的RNA上扮演重要角色。雖然已知TDRD3和Top3ß具有重要生物意義，但分子作用機制仍待釐清。謝院士的研究團隊設計超負超螺旋DNA和環狀RNA，以高敏感性研究法證實TDRD3與單股核酸具有高度親合力，能結合並穩定單股DNA或RNA進而增進Top3ß的催化活性。
　　此外，該團隊首次發現Top3ß具有新型RNA拓撲異構酶活性，它能將二個封閉的單股環狀RNA結合成一個雙股環狀RNA，而TDRD3可進而刺激Top3ß產生雙環和多環的雙股RNA結構。團隊利用高解析的穿透式電子顯微鏡觀察到雙股環狀RNA並證實TDRD3能結合在環狀RNA的單股與雙股交界處。同時發現此RNA拓撲異構酶的活性普遍存在於第一型DNA拓撲異構酶中，顯見其在RNA代謝上的重要性。
　　本研究中所設計的生化研究法與新發現的RNA拓撲異構酶活性將有助於了解Top3ß在環狀RNA代謝上所扮演的重要角色。
　　這項研究由謝道時院士領導並與美國杜克大學Michael D. Been博士合作，於本院細胞與個體生物學研究所完成，論文中二位共同第一作者為TIGP-MCB國際研究生蕭意如和博士後研究劉怡棻分別執行DNA和RNA相關研究，而電顯影像則由本所公共儀器室林伯彥博士協助完成。研究經費由科技部與中央研究院共同支持。
論文全文，請參閱PNAS網站：
http://www.pnas.org/content/113/38/E5544.long