調查局三等申論題
111年
[醫學鑑識組] 分子生物學
第 一 題
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
下圖為人類胰島素的基因結構，請描繪自基因表現至具功能性胰島素的過程。（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗「中心法則」結合「內分泌學」的經典實例。作答時必須嚴格按照時序，由細胞核內的轉錄與 RNA 剪接（對應圖中 Exon/Intron），推進到細胞質的轉譯，最後強調 RER 與高基氏體中特有的轉譯後修飾（切除 Signal peptide 與 C-peptide），並標出每個階段的作用位點與關鍵酵素。
小題 (二)
利用基因工程（重組 DNA）製造之重組人類胰島素會牽涉到下列六個主要步驟，請依先後順序將代表這些步驟的字母依序排列。（15 分）
A. 以溴化氰（cyanogen bromide）分開融合蛋白
B. 形成胰島素 A 鏈和 B 鏈之間的雙硫鍵（disulfide bond）
C. 將 2 個表現載體分別轉形入大腸桿菌
D. 純化胰島素 A 鏈和 B 鏈
E. 分別將胰島素 A 鏈和 B 鏈的 DNA 片段選殖至表現載體的 lacZ 基因之後
F. 純化融合蛋白
A. 以溴化氰（cyanogen bromide）分開融合蛋白
B. 形成胰島素 A 鏈和 B 鏈之間的雙硫鍵（disulfide bond）
C. 將 2 個表現載體分別轉形入大腸桿菌
D. 純化胰島素 A 鏈和 B 鏈
E. 分別將胰島素 A 鏈和 B 鏈的 DNA 片段選殖至表現載體的 lacZ 基因之後
F. 純化融合蛋白
思路引導 VIP
看到重組蛋白質生產流程，應依循「建構載體 → 宿主表現 → 蛋白質純化 → 產物修飾」的中心法則實務邏輯。解題關鍵在於理解早期胰島素製備策略：為避免小片段胜肽被宿主降解，必須先與 LacZ 形成「融合蛋白」，純化後再以化學試劑切開並於體外重組雙硫鍵。
胰島素生合成機制
💡 從基因轉錄、mRNA 剪接至蛋白質多重切割與摺疊的完整過程。
🔗 胰島素生合成因果鏈
- 1 基因轉錄 — 細胞核內 DNA 轉錄並剪接為成熟 mRNA。
- 2 進入內質網 — 訊息序列引導核糖體附著並轉譯出前胰島素原。
- 3 初步加工 — 切除訊息序列並形成三對雙硫鍵，變為胰島素原。
- 4 最終成熟 — 囊泡內由蛋白酶切除 C-peptide，產生功能性胰島素。
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🔄 延伸學習：延伸學習：C-peptide 的等量分泌可作為評估內源性胰島素功能的指標。
