方潤書局《聯合報》二零零二年第一號

方潤書局
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聯合報
United News

公元二零零二年一月五日(星期六)
農曆辛巳年十一月小廿二日
棋聯央朝方代方紀十年六月十三日
新棋方朝方元十年九月七日
中象國建國九年十一月十九日
民國九十一年

目錄﹕

恭 賀 新 禧

棋王國報(新聞)﹕

1. 方潤畢業研究口頭報告
2. 對外社評—香港暴動

科學普及報(知識)

1. 節目預告
2. 雋語錄
3. 科學新知—白腰豆外源凝集素的提純和特性

棋民注意報(副刊)

1. 方潤思懷—貪不得

本期出紙三張

出版為時 5 日(1/1 - 5/1)

編輯序言﹕

今期是HTML版第四次出版。

新年本應高興,但香港人的表現,令我不得不氣憤難平。難道這是香港好「嚇」之道﹖

—方富潤

 

棋王國報 (新聞)
Chess United Kingdom News (News)

方潤畢業研究口頭報告最新消息 (本報訊)

方潤已於一月三日在中文大學就其畢業研究作出口頭報告,題目為「Purification and characterization of a lectin from Cannellini Beans, Phaseolus vulgaris」(白腰豆外源凝集素的提純和特性)。方理研已於日前發佈有關講稿。

為方便棋民明瞭是項研究內容,本報特與棋王國學院和棋科協合作,將講稿翻譯為中文,詳見本期「科學新知」

對外社評
—香港暴動 (方潤)

真是失禮死人了﹗

(無線訪問台灣遊客的片段應該日播夜播,甚至用來做「頭條新聞」)

香港人被「譽」為「冇家教」雖已非今日之事,但慶祝慶得近乎拆樓,確實前所未聞。

花盆是用來掉的麼﹖﹗而且有份「發癲」的不只是青年人,連小朋友也有份。那麼喜歡掉東西,為何不連自己都掉了﹖﹗(所以有那麼多小朋友跳樓﹖)

警方竟然說「未算失控」。 這樣不算失控,為何對待人家那些示威常客卻要五步一警、十步一崗﹖難道要發展到搶劫商鋪才算失控﹖

這樣的行為,不單止「冇公德」。 是禽獸……

人確實需要宣洩,但如何宣洩是個人的事,絕無破壞公物(或別人物件)的理由。

可以預期,香港人遲早會有一個青少年,好像美國人一樣,因為在星加坡鬧事被人打藤。(其實更加應該打藤的是他們的監護人)

有朝一日,也是活該。

 

棋民注意報 (副刊)
Chessians Attention News (Others)

方潤思懷
—貪不得 (方潤)

上月頭要趕著呈交口頭報告的簡介,以給各教授和其他同學參考。我已經和我的論文指導教授校對過幾次,但還是到了最後一天才能作最後校對和交到系辦公室去。

那天為了這個沒有吃午飯,交好了功課,一時興起,想吃醫學院餐廳名揚中外(中大內外)的檸檬批。既然沒有吃飯,我想自己可以吃得下兩塊吧﹗

朋友素知方某吝嗇,從未試過吃兩塊那麼「豪」。但腦中浮現「一生起碼豪一次」的廣告,去就去吧﹗

就叫了兩塊,售了票再去拿的時候就出了問題。

我一手拿著東西(也把外套放在手上),根本沒辦法同時拿兩碟東西。誰叫他們一早把檸檬批分了碟,唯有一隻手拿兩碟吧……

「嗒」,一個跌了在地上,另一個跟著跌了,擋也擋不住。意圖用手擋的後果,是把外套和褲子也弄髒了……

我可以想像到網友Poe和雲的狂笑……(誰叫輔導日那天找不到她們呢﹖)

「對不起,對不起」拿兩碟批給我的嬸嬸連忙道,也拿了毛巾給我清潔。

我怎能怪她呢﹖(根本是我自己拿不穩嘛…)她還另外拿兩個批給我替換呢﹗除了多謝之外,唯有趕快抹乾淨。

為了兩塊檸檬批,讓我那麼狼狽。我暗自想道﹕「不把你兩塊都吃光我不姓方﹗」

回到家中,還要給媽問道﹕「又在實驗室裡弄髒了嗎﹖怎麼又這樣(下刪百字)..」

做人真的不能貪心,尤其是運氣差的人。
「奢則不孫(遜),儉則固。與其不孫也,寧固。」《論語.述而》(7.36)

 

科學普及報 (知識)
Science Universal News (knowledge)

雋語錄﹕

「人們不講道理、思想謬誤、自我中心,不管怎樣,總是愛他們﹔
如果你做善事,人們說你自私自利、別有用心,不管怎樣,總是要做善事﹔
如果你成功以後,身邊盡是假的朋友和真的敵人,不管怎樣,總是要成功﹔
你所做的善事明天就被違忘,不管怎樣,總是要做善事﹔
誠實和坦率使你易受攻擊,不管怎樣,總是要誠實和坦率﹔
你耗費數年所建設的可能毀於一旦,不管怎樣,總是要建設﹔
人們確實需要幫助,然而,如果你幫助他們,卻可能遭到攻擊﹔
不管怎樣,總是要幫助﹔
將你所擁有最好的東西獻給世界,你可能會被踢掉牙齒﹔
不管怎樣,總是要將你所擁有最好的東西獻給世界。」

—《德蘭修女—一條簡單的道路》

科學新知
—方潤畢業研究口頭報告「白腰豆外源凝集素的提純和特性」
(方理研發佈,棋王國學院生物系、棋科協化學組翻譯)

(方潤於一月三日在中文大學,就其畢業研究的中期成果,向系內教授和同學進行口頭報告。日前方潤理科研究所發佈了口頭報告講稿,棋王國學院和棋王國科學普及協會特別安排將講稿翻譯為中文,並由本報獨家轉載,以與棋民分享。)

早安,各位教授、各位同學。

今天我要向各位報告的主題是「白腰豆外源凝集素的提純和特性」。(Purification and characterization of a lectin from Cannellini Beans, Phaseolus vulgaris)

我會首先向各位介紹外源凝集素(lectin, 下稱凝集素)的定義、功能和效用,和測試凝集素的方法。再者,我會介紹白腰豆,和其他菜豆品種的凝集素。
三者,我會介紹這次研究的目的,提純的程序和結果。
四者,我會講及已完成的特性測試。
然後,我會講講有甚麼工作可以跟進。
最後,是討論時間。

凝集素簡介

您可能會問我,甚麼是凝集素﹖
凝集素是一群蛋白質的統稱,已有過百年的歷史。
1888年,Stillmark首先描述凝集素,他記錄了蓖麻子(caster bean)萃取物(extract)有凝集紅血球的能力。
1898年,Elfstrand用「Hemagglutinin」(血凝素)稱呼能凝集紅血球的蛋白質。
1954年,Boyd等用「Lectin」來稱呼能凝集特定血型紅血球的蛋白質。「lectin」來自拉丁文「legere」,即「選擇」(select)之意。

可是,我們很難說甚麼才是凝集素,因為凝集素的界定並不明確。以下是一些人提出的界定﹕
第一個界定是「凝集素是一些非免疫來源的、能凝集細胞或共軛醣(glyco-conjugate)、或黏附碳水化合物的蛋白質或糖蛋白(glycoprotein)。」這排除了一些免疫蛋白質,例如補體(complement)。
第二個界定也排除了酵素(enzyme)。
第三個界定強調了凝集素對碳水化合物的特別黏附能力。

凝集素出現於幾乎所有種類的生物,病毒有,人類也有。以下是一些從不同物種提取的凝集素的例子,它們有不同的分子量、次單元(subunit)數目、和特性。
大部分的植物都有凝集素,它們本來是在種子當中發現的,但同樣存在於其他部分,例如葉、根和皮等。
雖然最早發現的凝集素都是有毒的,但隨著更多凝集素的發現,我們現在知道,不是所有凝集素都是有毒的。

生物產生凝集素的原因並不十分明確,但凝集素在生物當中有很多作用,我們以植物為例﹕

凝集素能幫助植物抵抗病原,當植物受到感染的時候,凝集素的數量會增加。
凝集素亦是辨識訊息,以供細胞之間、或細胞和碳水化合物分子之間的辨識。
凝集素同樣是一種蛋白質儲備的形式,參與細胞壁(cell wall)的擴展,亦協助碳水化合物的運輸。
凝集素亦有其他作用,例如細胞凝集(cell agglutination)和刺激細胞分裂(mitogenicity)。
正如我先前所說,部分凝集素是有毒性作用的。

那麼凝集素對人類有甚麼用途呢﹖

我們知道凝集素的毒性作用,則凝集素可用於保護作物(crops)免受真菌和昆蟲的襲擊。
凝集素刺激細胞分裂的作用,亦可作為一種多植株刺激劑(polyclonal activators)用於免疫研究用途。以下就是一個實例﹕科學家利用凝集素來刺激免疫細胞的分裂,以測試患有「戴喬氏綜合症」(Di George Syndrome)的兒童在骨髓移植前後的反應。
凝集素對碳水化合物的特別黏附能力亦可用於癌症診斷,例如發現潛在的結腸癌。同樣的,凝集素能用於人類免疫缺乏病毒(HIV)的提純。
凝集素的反增殖能力(anti-proliferative effect)可用於癌症治療,以下是一些不同凝集素和它們所能針對之癌症例子。圖中亦展示了個別凝集素對一個癌細胞族(cancer cell line)的抑制作用,凝集素減低了DNA、RNA和蛋白質的製造量。

我們可以用凝集素最普遍的作用為測試方法﹕血球凝集反應(hemagglutination)。

兔子紅血球被加進被連續稀釋(serial dilution)的樣本之中。如果有凝集素的話,則紅血球會在盆上凝集成一塊連續的毯子。如果沒有凝集素的話,則紅血球會沉在盆底,形成一個清晰的點。
我們可以由一個樣本形成血球凝集的最低濃度,計算出凝集素的活性。

白腰豆簡介

以下我會為各位介紹白腰豆(Cannellini beans)。Cannellini beans是White Kidney beans(白腰豆)的意大利名,是Phaseolu vulgaris(菜豆)的一個分枝品種。Phaseolus vulgaris的俗名一般有Common beans、Kidney beans、Snap beans(食莢菜豆)等,中文稱為四季豆或菜豆。

菜豆大概由Wild beans(野豆)演化而來,是由印地安人馴化的。白腰豆則由阿根廷的意大利移民所培育,後來帶返意大利。現在白腰豆在全球各地廣泛裁種作為商業作物。在西餐中,白腰豆常被用作沙律(沙拉)和餐湯的材料。

菜豆種大概有四萬個品種,其中大概7%是沒有凝集素的。其中最早被發現和被研究得最透徹的凝集素,來自紅腰豆(Red Kidney beans),稱為植物血凝素(Phyto-hemagglutinin),簡稱PHA。

PHA是一個有四單元(tetrameric)的蛋白,重量約為118 kDA。
次單元分為兩種,一種凝集紅血球的稱為E類,另一種凝集白血球的稱為L類。兩者以不同的比例混合,產生了五種同凝集素(isolectins)。
除了四單元之外,同樣有報告提及紅腰豆凝集素的其他模式,如雙單元(dimer)或三單元(trimer)形式的凝集素。

研究目的

我為何要研究這個題目呢﹖
白腰豆是在菜豆中一個未被研究的品種。凝集素有很多很好的用途,例如抗真菌、抗昆蟲、抗癌、免疫調整等。所以我想在白腰豆中提純凝集素,看看它是否有足夠的功效,亦用以與紅腰豆的PHA相比較。

提純法和結果

為了提純白腰豆的凝集素,我用了以下的方法。

42克的白腰豆先在蒸餾水中浸泡過夜,然後攪碎、過濾。萃取液再加以離心處理。
Tris-Cl被加進懸浮液(supernatant)中,濃度達10mM。由於黏度過高難以提純,所以我將萃取液開稀一半以供應用。

萃取液被加進CM-Cellulose分析柱中,作陽離子交換色層分析(cation exchange chromatography)。
有凝集素活性的部分被加進Affi-gel blue gel分析柱中,作親和力色層分析(affinity chromatography)。
然後再被加進CM-Sepharose分析柱中。

凝集素和抗真菌能力測試用以監察提純過程。如之前所說,之後會作出特性分析。

萃取液在pH7的10mM Tris-Cl溶液中,吸附(adsorb)上CM-cellulose之上。有活性的部分被在同一溶液中的250mM鹽水洗滌(elute)而脫附(desorb)出來。有活性的部分被脫鹽(desalt)和凍乾(lyophilized)。
然後在同一溶液中,吸附上Affi-gel blue gel之上。有活性的部分被在同一溶液中的250mM鹽水洗滌而脫附。有活性的部分同樣被脫鹽和凍乾。
然後在同一溶液中,吸附上CM-Sepharose之上。有活性的部分被在同一溶液中的800mM鹽水洗滌而脫附。

以下是提純過程的簡表,白腰豆凝集素在過程中被提純了超過七倍。
可是,因為只有數毫克(mg)的蛋白餘下來,所以難以進行餘下的實驗。

特性研究

我測試了以下的特性﹕

我用SDS-PAGE測定了凝集素的重量。
萃取物被用作溫度穩定性、酸鹼穩定性、醣抑制作用(sugar inhibition)和金屬吸附測試(metal binding sites analysis)。
如先前所述,我同樣測試了樣本的抗真菌作用。

在SDS-PAGE中,來自白腰豆的凝集素展示出兩條分別為31kDa和28kDa的帶子。這應該是凝集素的兩個次單元。
因為如果白腰豆的凝集素同樣有四單元的話,則蛋白的總重量為118kDa,和來自紅腰豆的PHA一樣。

為了測試溫度穩定性,我將萃取液泡在不同溫度的水池中,各三十分鐘。凝集素的活性在攝氏三十度之下保持穩定,然後降低,在八十度以上完全失去活性。

為了測試酸鹼穩定性,我將不同酸鹼度的緩衝劑(buffer)加進萃取液中,共三十分鐘。凝集素的活性在酸鹼值(pH)為3的時候最強,在酸鹼值低於二、或高於五的時候就降低。

在醣抑制作用(sugar inhibition)測試中,萃取物被加上不同稀釋程度的醣溶液,再進行血球凝集測試。我測試了十三種碳水化合物的樣本,但沒有任何一種能抑制血球凝集的作用。
我們知道,紅腰豆的PHA不能被任何單醣(simple sugar)抑制,看來白腰豆凝集素有同樣的性質。

為了測試金屬吸附(metal binding sites analysis),我將含有不同離子的溶液加入萃取液中,共三十分鐘。但看不到離子對凝集素的活性產生任何影響。
我們知道,鈣(Ca)離子和錳(Mn)離子對紅腰豆PHA的活性是必須的。

在抗真菌作用測試中,我測試了五類真菌種。真菌被殖進petri dish圓碟的馬鈴薯醣培養基(potato dextrose agar)中。10微升(microliter)的樣本被加進離真菌殖被邊緣一厘米的紙製小圓盤之中。當真菌成長,觸及圓盤後,有抗真菌活性的樣本旁邊將餘下一個新月形的無真菌區。
可是,樣本都沒有形成明顯的抑制現象。

以下是紅腰豆PHA和白腰豆凝集素的比較。它們有相似的重量、醣抑制作用,也沒有抗真菌作用。

跟進工作

如先前所說,由於所獲取的凝集素數量不足,所以現在最重要的是獲取更多的凝集素。提純程序可以重覆,當獲得較多的凝集素後,以下的工作就可以繼續﹕

我可以用size exclusion chromatogrphy去確定蛋白重量,以確定白腰豆凝集素究竟是否四單元的。也可以研究白腰豆的胺基酸序列(N-terminal sequence),與其他物種的凝集素比較。

我亦可以測試白腰豆凝集素是否能刺激鼠脾臟細胞的分裂作用,和是否能抑制一些癌細胞的增生。

作為總結,我從白腰豆中提取了凝集素,和紅腰豆的PHA有相似的重量,但還需要進一步一證明。

白腰豆的凝集素有以下特性﹕
其活性自攝氏三十度開始減少,到八十度後完全消失。
活性在酸鹼值為3的環境下最強,酸鹼值低於2或高於5時減少。
活性並不受醣類的抑制。

我的報告到此結束,多謝各位的參與。

節目預告—各博物館節目(一至三月) —方潤檔案局 (※﹕推介項目)
香港太空館﹕http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space (逢星期二休館,電話﹕27210226)
日期 時間 事項
天象節目     中國古天文成就 標準﹕前$24後$32
優惠﹕前$12後$16
全天域電影 (至31/3)   深海綠洲  
      美女與野獸 標準﹕前$46後$60
優惠﹕前$23後$30
天文電影 10,28/1 PM5:30-6:30 恆星的性質、特殊星系 演講廳
  2/2 PM1:30-2:30 恆星的誕生、恆星的演化 英語旁述
  18/2 PM5:30-6:30 恆星的誕生、恆星的演化 免費,先到先得
  4,21/3 PM5:30-6:30 恆星的死亡、中子星與黑洞  
專題講座 8/1, 5/2, 12/3 PM6:30-7:30 每月星空巡禮 (每月星空巡禮為天象廳)
  26/1 PM3-4:30 星圖的使用及天文觀測習作 演講廳,粵語講述
  2/2 PM3-4:30 如何選擇你的第一枝天文望遠鏡 免費,先到先得
天文觀測 20/2, 20/3 PM7:30-9 天文快樂時光 太空館天台
講座系列
4/3
11/3
18/3
PM7-8:30 尋找太陽系內其他生命
1. 地球形生命
2. 從那方開始
3. 我們是否寂寞
演講廳
粵語講述
(每一講會預派下一場之入場券)
太空館另有「中微子天文學」天文課程(28/2-21/3)等,詳情請向方檔局查詢。
香港科學館﹕http://www.lcsd.gov.hk/hkscm (逢星期一休館,電話﹕27323232)
特備展覽 (至7/4)   中國古天文成就展 標準$35優惠$17.5
(星期三$10 / $5)
  (至20/3)   親親珠峰,親親地球 免費大堂展覽
科普講座 12/1 PM2:30-4 生態地理話三極 演講廳
  13/1   中國古天文與曆法趣談 粵語講述
  27/1   生化武器危機 免費,先到先得
  9/2   中國古代天象觀測  
  2/3   攀山科技淺說  
  16/3   認識人造血  
電影欣賞 9,23/1 PM3-4 夢的旅程、視覺與聽覺 演講廳
  20,27/2   聽覺與聲音、視覺可靠嗎﹖ 粵語旁述
  6,20/3   感覺器官-皮膚、溫度的適應 免費,先到先得
科學館另有兒童實驗班、電腦課程等活動、詳情請向方檔局查詢。
香港歷史博物館﹕http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/History/indexc.html (逢星期二休館,電話﹕27249042)
專題展覽 (至10/3)   萬里長城—歷代民族文化珍品展 隨常設展覽收費﹕
標準$10優惠$5
週未講座 2/2 PM3-5 從郵票看香港160年的歷史 演講廳
  23/2   圍村元宵點燈習作 粵語講述
  2/3   通勝與曆法 免費,先到先得
  9/3   香港的地質歷史  
歷史博物館另有校際問答比賽、實地參觀等活動,詳情請向方檔局查詢。
香港海防博物館﹕(逢星期四休館,電話﹕25691500)
專題展覽     獎章的故事 隨常設展覽收費﹕
      近代戰役中的軍服 標準$10優惠$5
軍史講座 19/1 PM3 美國陸軍軍服講解示範1941-2001 演講廳
  16/2   香港華籍英軍生活1848-1997 粵語講述
  2/3   如何研究英治時期香港軍事史 先到先得
海防博物館另有示範表演、兒童工作坊等活動,詳情請向方檔局查詢。
本期乃技術測試,
本期《聯合報》網上版開始提供節目預告內容,讀者亦可參閱Word版「聯合報」或向方檔局查詢。

由於未有以下博物館之節目預告,讀者請自行前往其網站查看﹕
香港藝術館﹕http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Arts/cindex.htm (逢星期四休館,電話﹕27210116)

(本期完)

(版權聲明)

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