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105年
生物學
第 21 題
2013 年諾貝爾生理醫學獎由 James E. Rothman, Randy W. Schekman, Thomas C. Südhof 三人共同獲得，表彰他們對細胞內囊泡運送分子機制研究的卓越貢獻，其中 Thomas C. Südhof 證實在神經傳遞物質由神經末梢釋放過程中，感知細胞內鈣離子上升並導致囊泡融合為下列何種蛋白質？
- A syntaxin
- B synapsin
- C synaptobrevin
- D synaptotagmin
思路引導 VIP
想像一下，在神經末梢的囊泡融合過程中，若要確保神經傳遞物質「只在鈣離子濃度上升時」精準釋放，這個位於囊泡上的蛋白質分子在結構上，應該具備什麼樣的特殊物理性質或化學結合能力，才能扮演好這個「感應開關」的角色呢？
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恭喜你精準地選出了正確答案！這題考查的是細胞生物學與神經科學的核心機制。2013 年的諾貝爾獎表彰了科學家對「囊泡運輸」機制的發現，其中 Thomas Südhof 教授最重要的貢獻，就是找到了連結「電訊號（鈣離子流入）」與「化學訊號（神經傳遞物質釋放）」的關鍵鎖鑰。
鈣離子感應器：Synaptotagmin
在神經末梢，當動作電位抵達時，鈣離子通道開啟使 $Ca^{2+}$ 湧入細胞。此時，位於囊泡膜上的 synaptotagmin（突觸結合蛋白）會扮演感應器的角色。它擁有能與鈣離子結合的結構域，一旦結合後，會促使囊泡與細胞膜發生融合並釋放內容物。選項中的 syntaxin 與 synaptobrevin 雖同屬 SNARE 複合體，但它們主要負責「物理性」的拉近與融合，而不具備主要的鈣感應功能。
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