化學系
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國立臺灣師範大學化學系座落於公館校區理學院大樓。本系成立於民國五十一年，最初僅設大學部。之後於民國六十三年、七十八年陸續成立化學研究所碩士班和博士班。本系教育目標旨在培養化學專業人才與中等學校自然及化學專業師資，授課著重理論及應用性。本系所現有師資為專任教授25人，另外尚有與中央研究院合聘教授3位，在分析、有機、無機及物理化學四個學門的基礎上發展跨領域之教學研究合作計畫。此外，本系另有助教13位，職技員工1位，協助處理一般學生實驗及行政事務。學生方面，大學部現實際共322人，碩士班現實際就學研究生共174人，博士班現實際就學共55人。
本系一向秉持著教學與研究並重，近年來為配合許多研究計畫的需求，研究設備亦不斷的更新。本系所的研究計畫大部分來自國科會的經費補助。此外，本系提供研究生獎助學金，研究生可支領助教獎學金（TA）、研究獎學金（RA）和部分的個別教授所提供的博士班學生獎學金（fellowships）。成績優良的大學部學生也可以申請獎學金。
本校圖書館藏書豐富，除了本部圖書館外，分部理學院圖書館西文藏書現有13萬餘冊，西文期刊合訂本有911餘種期刊，將近約3萬冊。此外，西文現期期刊約450種，涵蓋化學、生化、生物科技、材料及其他科學類等領域。目前本系各研究室連接校園網路，將館藏查詢、圖書流通、期刊目錄轉載等功能，納入圖書館資訊系統中，並提供多種光碟資料庫之檢索及線上資料庫如Science Citation Index，Chemical Citation Index，Chemical Abstracts，Beilstein，MDL資料庫與STICNET全國科技資訊網路之查詢。
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Item 透過奈米探針親和質譜法探索消化道癌中血清澱粉樣蛋白A的變異模式(2024) 游晴嵐; Yiu, Cing-Lan血清澱粉樣蛋白A，是一種急性期蛋白，在許多文獻中都曾發表過SAA在多種癌症中皆有出現過度表達的情形。在我們先前的研究中，我們應用基於奈米探針的親和質譜法 (NBAMS) 來識別 24 個 SAA 變異，該變異模式可已用於區分胃癌 (GC) 患者與胃病和健康個體。然而，癌症中異質SAA變異的來源仍不清楚。以往的研究認為肝臟是SAA的主要來源。然而，我們對於SAA變異模式是否具有癌症特異性感到好奇。為了探討SAA的分泌機制以其在不同癌症類型的特異性，我們分析了患者的血清、正常以及腫瘤組織以及細胞模型中的SAA變異模式，後者可能可以用於人體內SAA的分泌和修飾的模擬。本實驗透過半自動奈米探針親和進行SAA的純化，並透過基質輔助雷射脫附游離飛行時間式質譜儀 (MALDI-TOF MS) 進行分析。在血清中，SAA 變異模式在 GC 的早期和晚期癌症中表現出差異。此外，SAA模式在GC（n=186）和肝癌（HCC）（n=38）中也顯示出不同的頻率。而肝癌細胞與胃癌細胞利用細胞激素刺激進行培養。為了驗證肝癌以及胃癌患者中的SAA分泌機制，將細胞模型中的SAA變異模式與癌症患者進行比較。肝癌腫瘤組織中，SAA的變異模式與肝癌細胞一致。GC 細胞系中也未檢測到SAA，只有在與肝癌細胞共培養後才得以發現。這表明肝臟和肝外 SAA 可能是不同的。最後我們也發現了活化血清中本身的蛋白酶，會增加N端截斷的SAA，這表示血清中的蛋白酶可能導致SAA的N端截短。我們的研究揭示了胃癌 (GC) 和肝癌 (HCC) 中血清澱粉樣蛋白 A (SAA) 具有不同模式，顯示癌症特異性。我們也發現SAA的分泌和修飾受到肝臟和肝外來源的影響，血清蛋白酶也可能導致其變異的原因。Item 藉由混合模式液相層析質譜技術分析高極性農藥(2024) 江坤壕; Chiang, Kun-Hao農藥廣泛地用於現今的農業當中，其伴隨的效益不僅可大幅降低人類的種植成本，更可以穩定且充足的產出作物以供應市場需求。然而，隨著農藥的使用不斷增加，食品安全問題以及檢驗方法的議題逐漸被重視。根據農藥的辛醇-水分配係數（Kow）可分為疏水性農藥和高極性農藥。高極性農藥因為其 logP 小且具有兩性離子特性，不易藉由逆相層析質譜進行分析。在本研究中，對益收生長素(Ethephon)、福賽得(Fosetyl-Al)、抑芽素(Maleic hydrazide)、嘉磷塞(Glyphosate)、固殺草(Glufosinate)及其代謝物等9種高極性農藥，使用混合模式管柱和醯胺管柱進行分離並使用液相層析串聯質譜法進行分析。藉由調整移動相的組成比例和層析梯度的改變來進行層析條件的優化。分別針對混合模式管柱和醯胺管柱進行探討，發現在移動相中加入甲酸對混合模式管柱和醯胺管柱至為重要。在優化後的層析條件下，混合模式管柱能夠有效地滯留9個高極性農藥並能在5分鐘內完成分離；而醯胺管柱亦可在10分鐘內完成。9種分析物的線性定量範圍為 0.5-100 ngmL-1，R2> 0.995。優化後的分析方法結合Quick Polar Pesticide (QuPPe) 方法未來可應用於食物樣品分析。Item 以奈米探針質譜法分析消化道癌症細胞中血清澱粉蛋白異構體(2022) 吳景斌; Wu, Jing-Bin消化道癌症在世界各地都有很高的發生率在台灣亦同，他們對病人及健保體系都造成相當程度的負荷。發展更具效率的診斷工具勢必能夠緩解此負擔。血清澱粉蛋白A(SAA)為一種急性反應蛋白並與多種癌症皆有所關聯。我們團隊於先前發現了24種SAA的等位基因異構體，在健康個體與胃癌病人中其多變複雜的表現模式能夠運用於胃癌病人的診斷。然而，SAA異構體產生的來源至今仍尚未明瞭。為了進一步了解SAA異構體產生的機制和異構體的癌症特異性與否，我們想藉由癌症細胞模型來模擬病人中SAA的分泌與修飾來了解血清中的SAA異構體的特性，並比較病人及細胞的結果解析在不同癌症群體中是否具有癌症特異性的異構體。在與高雄醫學大學吳登強醫師的合作下，我們使用兩種癌症細胞:肝癌(Huh7、HepG2、Hep3B)、胃癌(AGS、N87)及正常細胞(GES-1)並設計以細胞激素 (IL-6, IL-1β, TNF-α) 加以刺激來進行實驗。藉由半自動化的奈米探針純化方法並結合基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜儀 (MALDI – TOF – MS)來分析細胞液中的SAA異構體形式。由於細胞液中所含有的SAA濃度很低，我們運用了濃縮過濾的方法，在其濃縮過程能留住目標蛋白也能達到除鹽功效。首先，我們根據美國食品藥物管理局的指南進行方法確效，建立5 -200 ng的校正曲線，且經對數轉換亦有良好的線性(r2 = 0.9859)，最低點5 ng其異日間變異數為14.1%。肝癌細胞(HepG2)經過IL-6, IL-1β刺激後透過西方點墨法(Western blotting)我們能觀察到SAA而(MALDI – TOF – MS)卻無信號產生；而肝癌細胞(Huh7、HepG2、Hep3B)在IL-6, IL-1β, TNF-α共同刺激下SAA分泌顯著上升並且Western blot與MALDI – TOF – MS皆可偵測。在正常胃細胞(GES-1)具11683 (SAA1α)、11655 (SAA1γ(R−))、11491(SAA2β(R−))、11404 (SAA2β (RS−))等異構體而胃癌(AGS、N87)中卻無任何異構體的表現。在肝癌細胞中(Huh7、HepG2、Hep3B)只有找到11683 (SAA1α)、11629 (SAA2γ) 等完整型異構體。比較肝癌細胞與肝癌病人中SAA的表現形式，兩者可以找到相同的完整型異構體，而在細胞中無截斷型異構體存在。結果推測SAA可能在病人檢體與細胞中具不同的修飾作用，而人體血清中可能存在一些與癌症相關的蛋白酶作用並涉及N端、C端截斷等修飾作用。簡而言之，我們改善的方法能夠運用於細胞且在肝癌細胞及正常胃細胞中能夠檢測到SAA的表現。未來，我們想透過細胞共培養系統,來更進一步驗證假說中受傷的細胞與正常細胞間的交互作對SAA造成的影響。Item 親和性層析搭配質譜技術分析BEL-K之標的候選蛋白質(2011) 謝昀諭; Yun-Yu Hsieh化學蛋白質體學中所搭配的親和性層析，利用了化合物和蛋白質之間有特異性的交互作用成為一個強而有力之特定蛋白質搜尋技術。本研究目標為提出一發展方法去闡明除了FLT3-TKD之外，找到其他新的BEL-K（急性骨髓性白血病候選藥物）的目標物。我們在此建立一個高通量的方法來分析在MV4-11細胞株內與藥物具分子間交互作用之蛋白質。MV4-11是其中一種FLT3突變的細胞株，因為FLT3的信號傳導通路會被FLT3酪胺酸激脢抑制劑阻斷，以往的研究常針對FLT3開發急性骨髓性白血病抑制劑。我們使用BEL-K合成的生物素標記化合物並固定在鏈黴親合素的顆粒上來製作管柱；以蛋白質標準品和FLT3-TKD加入BEL-K管柱用以評估適當的沖洗和洗脫條件。MV4-11細胞株裂解液被當作研究來源，以BEL-K的親和性層析研究其目標蛋白質。然而被洗脫的蛋白質進一步送進凝膠電泳（SDS-PAGE）和液相串聯質譜（LC-MS/MS）分析和資料庫搜尋鑑定BEL-K標的候選蛋白質。在複雜混合物測試結果中，從BEL-K管柱的洗脫液看出，FLT3-TKD可以明顯的被富集。MV4-11細胞株蛋白組內總共有969個蛋白質在此被鑑定到。BEK-K管柱被使用來抓取MV4-11裂解液中標的候選蛋白質。有280個目標蛋白質被鑑定到；它們大部分是BEL-K的新奇作用物和潛在的目標蛋白質。藉由GeneGo路徑分析，一部份蛋白質被認為是藥物目標物而且它們和DNA的衰亡有關係。除此之外，也共同促成影響MV4-11細胞增殖原因。Item 奈米鑽石結合質譜技術分析醣蛋白(2009) 張承俊; Cheng-Chun Chang我們發展了一套方法，此方法可以加快、簡化在分析醣蛋白上中性醣醣基時的實驗流程，而且同時也可以增強在利用基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜儀分析醣類時醣類的訊號強度。 此方法包括了利用微波加熱輔助進行醣蛋白的酵素消化及切醣，接著利用酸洗過後含有羧基的奈米鑽石進行純化，將胜肽移除，最後將待測樣品溶液先與氫氧化鈉溶液混合，再與基質（DHB）混合，以抑制在質譜儀分析時未移除乾淨的胜肽及醣類接鉀（［M+K］+）的離子訊號。 利用此方法所展現的優點，皆是我們使用基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜儀分析Ovalbumin和Ribonuclease B這兩種醣蛋白上所切下的N-linked的醣類當作樣品所得到的結果。Item 以奈米鑽石進行特定胜肽之濃縮與萃取(2009) 張淵昶近年來，對於半胱胺酸上硫醇的氧化，研究上有許多進展，也受到很多的矚目，卻還沒有一種很適當的分析方法，因此我們有必要發展一套方法能針對這種蛋白質後轉移修飾進行濃縮萃取。針對此一目的，我們對過甲酸氧化的牛胰島素(Ox-BSA)做酵素消化並進行高選擇性和高靈敏度的濃縮和辨識，使用的原理是修飾在奈米鑽石表面的聚精胺酸，和胜肽上的磺酸化半胱胺酸之間的吸引力，並以MALDI質譜做最後分析工具。即使磺酸化胜肽的含量只有0.02%，修飾了聚精胺酸的奈米鑽石還是能從胰蛋白酵素消化的複雜胜肽中將其萃取出來。偵測極限方面，使用MALDI質譜可以在濃度低至10-9M時偵測得到。我們的實驗可以證明，對於磺酸化的胜肽，修飾了聚精胺酸的奈米鑽石不論在低濃度的情況，或是高度複雜的環境中，都是一種高效率的萃取功具。除此之外，我們還發現這種奈米鑽石對於多磺酸根的胜肽，比少磺酸根的胜肽，有更強的吸附效果。總之，我們的工作對於了解半胱胺酸氧化狀態，提供了一個全新的方法。Item 利用質譜技術鑑定甲型流感病毒血球凝集素H7蛋白的雙硫鍵鍵結(2019) 葉沛柔; Yeh, Pei-Jou雙硫鍵為影響蛋白質功能與活性的關鍵結構因子，對於可作為疫苗的重組抗原蛋白來說，雙硫鍵會影響其摺疊以及結構，錯接的雙硫鍵會嚴重的影響抗原與抗體結合的特異性，因此蛋白質正確雙硫鍵鍵結的鑑定是極重要的。本篇研究中，我們利用雙甲基化反應搭配液相層析質譜技術以及RADAR軟體的輔助，鑑定甲型流感病毒H7N9病毒顆粒以及其重組的血球凝集素H7蛋白： H7蛋白三聚體、H7蛋白單體以及Dsbc-H7、Dsbc-HA1。蛋白質樣品利用不同的酵素組合在酸性環境下水解，在本研究中使用包含: 胰蛋白酶 (trypsin)、trypsin + chymotrypsin、trypsin + asp-n等組合。使用trypsin + asp-n的酵素組合可在全部的樣品中鑑定到四個雙硫鍵鍵結，此為鑑定H7蛋白最佳的酵素組合。雙硫鍵片段C272-C296可在H7N9樣品中被鑑定到，而雙硫鍵片段C4-C458則在H7-trimer中被鑑定到。此雙硫鍵分析方法可對於蛋白質活性提供重要的資訊，據我們所知，此篇為首次利用雙硫鍵分析的方法探討甲型流感病毒H7N9血球凝集素H7重組蛋白活性的研究。Item 以碰撞誘導解離串聯質譜法的邏輯程序應用於低聚半乳糖的結構鑑定(2018) 黃詩珮; Huang, Shih-Pei醣由數個單醣（Monosaccharides）組成，單醣與單醣間，以糖苷鍵（Glycosidic Bond）鍵結，形成高度複雜的結構。若想更進一步了解醣在這些生物系統中扮演的角色，就須要知道這些糖苷鍵如何鍵結。到目前為止，已經發展各種不同解醣結構的方法，但仍然沒有一個方法能快速且準確的解出每一個醣的結構。因此，本研究利用高效液相層析法（High-Performance Liquid Chromatography, HPLC）及質譜分析法（Mass Spectrometry）建立這個雙醣質譜的資料庫，並以醣解離機制的原理，建立解離順序，再藉由碰撞誘導解離（Collision-Induced Dissociation, CID）將寡醣分解成數個雙醣（Disaccharides）碎片，並將這些雙醣碎片的質譜（Mass Spectra）分別與我們建立的雙醣質譜的資料庫進行比對，快速的鑑定醣的結構。本研究使用幾個已知的寡醣作為例子，藉由此次提出的方法，解出這些寡醣的結構。Item 結合化學修飾與質譜分析方法鑑定受特定去乙醯酶作用之乙醯化受質蛋白體(2017) 林欣儀; Lin, Hsin-Yi離胺酸上的乙醯化(acetylation)是一種可逆的蛋白質後轉譯修飾，藉由乙醯基酶(lysine acetylase)加上乙醯基和去乙醯酶(lysine deacetylases)移除乙醯基所調控。蛋白質上的乙醯化在基因的轉譯上扮演著很重要的角色，包括去氧核醣核酸和蛋白質間的相互作用，蛋白質的穩定性，蛋白質的位置和轉譯的活性等。因此，了解細胞中不同去乙醯酶所特別調控的受質蛋白及修飾位點尤其重要。 我們開發了一個利用化學修飾的方法，分別選用SIRT1和HDAC1兩種去乙醯酶作為此方法開發的模型，此方法結合化學標定以保護離胺酸之一級胺反應、去乙醯基反應，並將去乙醯的位點接上生物素，進而利用生物素和抗生物素蛋白的高親和作用力進行專一性純化，再利用質譜分析以鑑定去乙醯酶之受質蛋白及乙醯化的特定位點。為了驗證新方法的每一實驗步驟，利用兩段合成的胜肽，H3K4(SIRT1受質)和H3K27(HDAC1受質)進行每一步驟的確認，並優化每步驟的條件。再者，為了驗證此方法在複雜樣品的可行性，分別將H3K4和H3K27胜肽混進BSA蛋白質中進行驗證和鑑定，成功地在質譜中鑑定到H3K4和H3K27這兩條胜肽及其修飾位點，結果顯示純化H3K27的專一性為63.8%。我們將此方法應用於癌細胞(Hela cell)，希望能分析被特定去乙醯酶作用受體。為了增加鑑定到受質位點的機會，我們改良第一步驟化學標定以保護離胺酸的副產物，利用磺基-N-羥基琥珀酰亞胺-乙酸酯(sulfo-NHS-acetate)作為保護離胺酸的試劑，經過了條件優化後，成功地鑑定到H3K4和H3K27兩段胜肽並鑑定到812個被HDAC1去乙醯酶作用受質蛋白，其中包含1870條受質胜肽，其中40條受質胜肽為前人研究已經報導的受質蛋白。目前，我們尚未成功地鑑定到被SIRT1去乙醯酶作用受質胜肽，希望未來能找出原因並且解決問題。Item 使用液相層析串聯式質譜尋找醣基轉移酶GALNT14的新穎受質之醣蛋白體學研究(2017) 林郁樺; Lin, Yu-Hua多肽氨端乙酰基半乳糖轉移酶14 (GALNT14)的基因型近幾年來被發現與許多癌症腫瘤的發生和其對治療後的反應相關。這些癌症種類包括肝癌、膽管癌、大腸癌、食道癌、神經母細胞瘤和乳癌。特別是從台灣900多例病患中發現GALNT14的基因型可作為預測肝癌化療療效反應的標記。然而，除了在癌細胞外緣負責傳遞凋亡訊號的死亡受體 (DR) 5外，我們並不清楚GALNT14的其他受質。於是，本研究的目標為，從醣蛋白體學的層面，透過凝集素親和性管柱再搭配高效能液相層析串聯式質譜儀 (HPLC-MS/MS) 來尋找出可能為GALNT14受質的醣基化蛋白質。首先，將GALNT14嵌入Huh7、J7和Mahlavu這三株人類肝癌細胞株內，使其穩定表達GALNT14，另外還有三株一樣的人類肝癌細胞株，但是並無嵌入GALNT14，作為對照組。接下來通過自製的凝集素親和性管柱純化出特定的醣基化蛋白質，其中凝集素是選用花生凝集素(PNA)與碗豆凝集素 (VVA)。使用胰蛋白酶將純化出的醣基化蛋白水解成生肽後進入高效能液相層析質譜儀分析。在結果中，扣除掉對照組重複鑑定到的蛋白質，三個細胞株搭配兩種凝集素，一共鑑定出305種醣基化蛋白質。我們發現這些醣基化蛋白質與核醣體這條路徑極為相關，其中許多蛋白質也清楚地顯示出與肝癌的相關性。因此本篇研究成功的進一步了解GALNT14與癌症的關聯，對未來要了解詳細致癌機制開啟了一個新視野。