本系依據專任教師專長，分為五大研究領域

1. 遺傳疾病與染色體結構/功能的致病機轉

人類非症候群遺傳性聽損疾病致病成因和致病機轉 (楊建洲教授)

利用分子生物學、藥物作用學和細胞生物學等研究法探討基因突變和彼此之間交互作用和分子機制。

2.利用模式生物譯解人類疾病的分子機制

研究藍斑核局部區域之中間神經元如何調控藍斑核神經元的放電 (楊琇雯教授) 

楊琇雯老師的實驗室主要研究藍斑核(locus coeruleus,簡稱LC)局部區域之中間神經元如何調控藍斑核神經元的放電。藍斑核-正腎腺素系統經由調節大腦的警覺度，在行為調節上扮演著重要角色，其功能異常被認為可能導致許多心理與神經退化性疾病，包括帕金森氏症。 因此LC神經元放電活動的研究，對藍斑核-正腎腺素系統的行為調節與此系統失調所衍生的相關疾病了解十分重要。過去研究顯示，當動物對應於環境新的、有意義的刺激或與測驗相關刺激時，LC神經元會產生Phasic放電，進而促使動物作出適當反應，然而現今對於其機制並不了解。本實驗室利用腦薄片對LC神經元做細胞內紀錄，配合利用病毒載體的遺傳學神經追蹤、基因剔除、光遺傳學、化學遺傳學與神經解剖學等方法，探討調節phasic放電的LC神經元本身離子通道機轉，以及局部中間神經元與LC神經元所形成局部迴路所扮演的調節角色，以及解開LC神經元phasic產生放電活動的問題，與對此系統失調所衍生的相關疾病的治療提供新的策略。

建立斑馬魚為模式動物探討人類非症候群遺傳性聽損疾病的致病機轉並開發保護和治療策略 (楊建洲教授)

建立人類伺機性白色念珠菌作為真菌模型來研究形態發生和相關的致病力性狀 (謝家慶副教授)

謝家慶老師研究伺機性人類真菌病原白色念珠菌形態可塑性的分子機制，是共生與發病轉變的關鍵。破天荒地，他的研究團隊發現白色念珠菌CDC4 (CaCDC4）和CDC7（CaCDC7）遏止酵母菌對菌絲型的轉換，對照其演化保留之有絲分裂細胞週期功能極具差異。它們及或其相關的基因能感應逆境，營養和環境信號及組蛋白修飾，顯示CaCDC4和CaCDC7受表觀遺傳調節，能協調形態生成與不同的訊息路徑。未來的研究重點將是剖析這個網絡聯結及表觀遺傳調控。另外，為了克服白色念珠菌是不完全有性世代的二倍體且其一種密碼子的使用為非典型，他的研究團隊建立如基因操作，雙熒光互補（BiFC）和以大腸桿菌為基礎的泛素化的新穎平台並已經提供且用於國內外十數個研究團隊。

利用小鼠模式進行新穎基因在肌肉發育、生殖、神經發育與疾病形成的功能性探討 (王淑紅副教授)

王淑紅老師實驗室過去的主要研究是發現小鼠中組織專一性表達之新穎基因在發育與疾病形成上所扮演的功能與角色。已經選殖並發表三個新穎基因:分別為卵細胞專一性表達的Cphx基因；生殖細胞專一表達的Gcse基因；肌肉發育與再生有關的Duxbl基因。目前實驗室主要方向為研究Duxbl造成肌肉發育異常的分子機制，希望協助建立人類顏面及肩胛肱肌肉失養症(FSHD)疾病模式小鼠，以利疾病形成機制研究及藥物篩選與疾病治療。此外，探討Duxbl在海馬迴、小腦及視網膜神經發育過程的表現分佈及影響神經母細胞瘤細胞增生或分化的分子機制，同時探討Duxbl基因與眼球發育關鍵的Pax6基因的關連性，最終希望了解Duxbl在個體發育所扮演的角色及其異常表現與疾病的關連性。另一個實驗室研究主題是以藥物誘導急性肝臟或腎臟損傷疾病模式小鼠，篩選具有保護肝臟或腎臟疾病的天然萃取物，及萃取物保護肝臟或腎臟的分子機制。

3. 蛋白質研究: 結構、功能、蛋白質體學與生物資訊學

探討蛋白質精胺酸甲基化 (李娟教授)

透過生物資訊及蛋白質體工具全面性研究催化反應的蛋白質精胺酸甲基轉移酶(PRMT)，已及被甲基化受質(甲基接受蛋白)。除了對蛋白質精胺酸甲基轉移酶的演化及分布感興趣之外，也研究此轉譯後修飾對癌症和神經退化型疾病的影響。

研究酵素與DNA複製相關蛋白質的結構與功能 (黃晟洋教授)

黃晟洋老師的專長為分子生物化學，主要利用各種物理生物化學技術來研究酵素與DNA複製相關蛋白質的結構與功能並同時以生物巨分子結構為基礎來研究藥物設計。這些研究除更新了許多已知細菌DNA複製的細節，並提供更深層分子層級上的知識。

應用電腦輔助工具、以及資料庫的應用，建立一個以結構生物資訊學為基礎的分析策略 (劉玉凡教授)

劉玉凡老師實驗室透過生物資訊學工具的有效整合，應用電腦輔助工具、以及資料庫的應用，建立一個以結構生物資訊學為基礎的分析策略。藉由組學資訊與疾病資料庫的延伸應用，縮短並且釐清「功能－結構－疾病」三者間錯綜複雜的關係。藉由該資訊平台的開發立，特別是針對臨床上研究的疾病基因作為標的，遺傳疾病、癌症、健康食品以及口蹄疫等生物醫學，來加速相關檢測與藥物的研發工作。

分子演化研究(王怡鈞助理教授)

王怡鈞老師實驗室的研究方向有：(1) 分子演化及(2) 序列資料探勘。前者包括演算法的發展與改進、序列家族之演化分析；後者包括挖掘病毒與其宿主共同重複序列，並探討該序列在病毒與宿主共同演化上扮演之角色。

4. 環境與食物毒理學研究

DNA損傷及蛋白質修飾的分子機制與篩選具促進健康之中草藥研究(王祖興教授)

王祖興老師主要的研究興趣聚焦在：(1)、瞭解環境毒素在哺乳動物細胞引起的DNA損傷及蛋白質修飾的分子機制，(2)、篩選具有促進健康及預防疾病潛能之中草藥兩個領域。

抗體生產並應用於食品毒理及免疫化學快速檢測分析方面的研究(余豐益教授)

余豐益老師主要研究致力於抗體生產並應用於食品毒理及免疫化學快速檢測分析方面的研究;主要針對食品、榖物及飲水中的小分子黴菌毒素(包括aflatoxin; ochratoxin; fumonisin; citrinin; zearalenone)與藻類毒素(microcystin; domoic acid; ;saxitoxin; okadaic acid),瘦肉精(Ractopamine; clenbuterol; salbutamol), 抗生素氯黴素(chloramphenicol)與中草藥的馬兜鈴酸(aristolochic acid). 我們已經分別製備了上述毒素之單株與多株抗體的生產並且應用於酵素免疫分析法的開發及抗體奈米金粒子應用於快速免疫層析試紙的開發應用。

5. 癌症研究: 預防與訊息傳遞

癌症幹細胞訊息傳遞研究及藥物開發(張文瑋教授)

張文瑋老師專長為癌症幹細胞訊息傳遞研究，過去成果包含發現小分子熱休克蛋白Hsp27參與乳癌幹細胞的自我更新、活體致癌力以及血管擬態等功能，對於乳癌幹細胞的維持具有重要的調節。此外，張老師也發現了一些天然化合物具有標靶癌幹細胞的活性，例如黃酮類化合物榭黃素(quercetin)具有抑制乳癌幹細胞及口腔癌幹細胞的功效、魚針草內酯(ovatodiolide)具有抑制乳癌幹細胞的效果，並對其藥理機轉有所探究；這些研究已有多篇SCI期刊論文發表。未來張老師將研究重心放在免疫檢查哨(immune checkpoint)分子對於癌幹細胞自我更新的影響，試圖分析腫瘤的發炎微環境對癌幹細胞維持的影響，以發展可能協助免疫檢查哨抑制劑治療癌症成效輔助藥物。此外，張老師也積極透過產學合作，發展以益生菌作為癌症輔助藥物的可能性。

癌症化學預防學研究(陳威仁副教授)

陳威仁老師專長為癌症化學預防學 (cancer chemoprevention)，致力於天然化合物誘發癌症細胞凋亡和抑制癌症細胞生長、移行與轉移等防癌或抗癌機轉之研究。近期研究重心著眼於天然化合物白藜蘆醇 (resveratrol) 之結構類似物對抗乳癌細胞增生、轉移與上皮細胞間質細胞轉換機轉之探討。發現白藜蘆醇結構衍生物如3,5,3,4,5’-pentamethoxystilbene 能夠抑制乳癌細胞株 MCF-7細胞週期之運轉；另外也發現白藜蘆醇結構類似物3,5,4’-trimethoxystilbene 能抑制乳癌細胞株 MCF-7之上皮細胞間質細胞轉換並降低其侵襲力。這些研究提供以白藜蘆醇之結構為乳癌新藥開發先導藥物設計之基礎。

探討腎臟及癌細胞內表觀遺傳因子之表現與訊息傳遞(林庭慧副教授)

林庭慧老師主要的研究興趣為：探討發炎性相關疾病之訊息傳遞路徑如何調控促發炎基因與抗發炎基因之表達。過去之研究成果發現：前列腺素E2、 紅麴毒素、内磷脂酰肌醇激酶抑制劑、馬兜鈴酸、可藉由抑制發炎反應時大量產生之反應分子一氧化氮，進而與腎臟發炎及腎臟纖維化有相關。這些研究成果已發表在國際SCI期刊。此外，近期之研究成果主要發現為：細胞內甲基化反應參與發炎反應並與抗老化蛋白質克羅索之表達有相關。未來之研究重心將專注於細胞內甲基化反應與抗老化克羅索蛋白質在發炎性相關疾病、老化、癌症細胞之訊息傳遞相關研究。此外，結合本系已建立良好之蛋白質二維膠體電泳系統，針對腎臟細胞及癌症細胞經過不同藥物處理之後，差異表現之蛋白質作整體性之研究，並進一步對這些蛋白質參與之訊息傳遞路徑相關機制作全面性的探討。