NTUBST2019

• 2014 – 2020 PhD in Chemistry, Technical University of Munich (TUM), Germany (International Max Planck Research School, IMPRS PhD Program)

細胞膜重塑、脂質恆定與生物工程實驗室（Laboratory of Cellular Membrane Remodeling, Lipid Homeostasis & Bioengineering）致力於探討細胞膜動態調控、脂質代謝與細胞品質控制之分子機制，並進一步將基礎生物學知識應用於微生物工程與重組蛋白生產平台的開發。

 

細胞膜重塑與品質控制機制

細胞膜系統需持續進行重塑與更新，以維持胞器功能及細胞穩態。為有效監控受損、錯誤折疊或不再需要的膜蛋白，細胞演化出多層次的品質控制機制，其中泛素化（ubiquitination）與自噬（autophagy）扮演關鍵角色。我們的研究旨在解析細胞如何透過這些途徑，協調膜蛋白的辨識、運輸與降解，進而維持膜系統的功能與恆定。我們特別聚焦於泛素訊號如何標記受損或功能失調的膜蛋白，並引導其進入不同的降解途徑，包括內質網相關降解（ER-associated degradation, ERAD）、胞吞作用（endocytosis）以及液胞/溶酶體降解途徑。此外，我們也探討泛素訊號如何與膜重塑機制協同作用，精準調控膜蛋白在不同胞器間的運輸及其最終命運。另一研究重點為自噬系統在膜品質控制中的功能。自噬不僅負責清除受損胞器與蛋白質聚集體，也參與特定膜蛋白的周轉更新。由於自噬體（autophagosome）的形成高度依賴膜來源供應與膜重塑事件，膜脂質組成、膜曲率變化以及胞器間的脂質流動，都會顯著影響自噬的效率。我們致力於釐清膜重塑如何驅動自噬體的生物合成，以及泛素依賴的品質控制機制如何與自噬途徑相互配合，共同維持胞器與膜系統的穩定性。透過解析泛素系統、自噬途徑與膜動態之間的交互作用，我們期望揭示細胞在代謝壓力、脂毒性（lipotoxicity）及其他環境逆境下，如何維持膜蛋白恆定與胞器功能。長期而言，此研究將有助於了解這些機制在神經退化疾病、代謝疾病與癌症發生發展中的生理與病理意義。

 

脂滴生物學與胞器間脂質運輸

脂滴（lipid droplets）是細胞內主要的脂質儲存胞器，不僅負責中性脂質儲存，也參與能量代謝、訊息傳遞及細胞壓力反應。我們研究脂滴生成與降解的分子機制，探討其如何協調細胞能量平衡與代謝重塑。此外，我們特別關注胞器間膜接觸點（inter-organelle membrane contact sites）所介導的脂質交換與訊息傳遞機制，解析脂質如何在內質網、脂滴、粒線體、液胞及其他胞器之間進行定向運輸，並研究脂質運輸失衡如何導致細胞胞器功能異常與代謝疾病。

 

微生物工程與生物製造平台開發

基於對膜運輸、蛋白質分泌與細胞品質控制機制的理解，進一步發展工程化真菌生產平台，以提升重組蛋白及生物製劑的生產效率。

研究方向包括：

• 建立高效率蛋白質分泌工程菌株，優化蛋白質折疊、分泌路徑及細胞代謝網路。
• 構築適用於疫苗抗原、多肽激素、融合蛋白及重組生物藥物的高產真菌工程菌株。

 

病毒載體與疫苗生物技術開發

我們亦投入魚類病毒載體開發研究，建立魚類病毒相關細胞株、感染系統與質體工具，發展可應用於疫苗開發、基因表現與功能研究的新型病毒平台。

研究目標包括：

• 開發魚類病毒載體與基因傳遞平台。
• 建構適用於水產疫苗開發之病毒表現系統。

我們利用酵母菌Saccharomyces cerevisiae、嗜甲醇酵母和哺乳動物細胞系作為模型，結合先進的顯微鏡技術、脂質體學和基因操作等技術，來解決這些領域中的重要問題。我們提倡協作環境，使同學能夠與德國（Wilfling實驗室在MPIBP）和美國（Texas A&M大學的Sui實驗室）的研究團隊合作。這樣的合作將為學生提供早期國際研究學習的機會。我們熱忱歡迎有興趣出國留學的同學加入我們的實驗室，成為這些豐富機會的一份子！

• 2023/08～now Assistant Professor, Department of Biochemical Science & Technology, National Taiwan University, Taiwan
• 2022 ～ 2023 Research Fellow, Cell Biology Program, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, United States.
• 2021 ～ 2022 Postdoctoral Fellow, Department of Molecular Metabolism, Harvard T.H. Chan School of Public Health & Department of Cell Biology, Harvard Medical School, Harvard University, United States.

• 2024 Yushan Young Fellow, The Ministry of Education, Taiwan (教育部玉山青年學者)
• 2020 Junior Scientists' Publication Award (Max Planck Institute of Biochemistry)

# Equal contribution

* Corresponding author

1. AR Yesian^#, MM Chalom^#, NH Knudsen, AL Hyde, J Personnaz, H Cho, YH Liou, KA. Starost, CW Lee, DY Tsai, HW Ho, JS Lin, J Li, FB Hu, AS Banks, and CH Lee* (2025). Preadipocyte IL-13/IL-13Rα1 signaling regulates beige adipogenesis through modulation of PPARγ activity. J. Clin. Investig., 135(11):e169152. (Citations ≥ 4, IF: 15.9, Q1)
2. K Wang, CW Lee, X Sui, S Kim, S Wang, AB Higgs, AJ Baublis, GA Voth, M Liao*, TC Walther*, and RV Farese Jr.* (2023). The structure of phosphatidylinositol remodeling MBOAT7 reveals its catalytic mechanism and enables inhibitor identification. Nat. Commun., 14, 3533 (Citations ≥ 21, IF: 17.694, Q1)
3. X Sui, K Wang, K Song, C Xu, J Song, CW Lee, M Liao, RV Farese Jr.*, and TC Walther* (2023). Mechanism of action for small molecule inhibitors of triacylglycerol synthesis. Nat. Commun., 14, 3100 (Citations ≥ 12, IF: 17.694, Q1)
4. A Bieber^#, C Capitanio^#, PS Erdmann*, F Fiedler, F Beck, CW Lee, D Li, G Hummer, BA Schulman*, W Baumeister*, and F Wilfling* (2022). In situ structural analysis reveals membrane shape transitions during autophagosome formation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 119 (39), e2209823119 (Citations ≥ 84, IF: 12.777, Q1)
5. J Song, A Mizrak, CW Lee, M Cicconet, ZW Lai, WC Tang, CH Lu, SE Mohr, RV Farese Jr.*, and TC Walther* (2022). Identification of two pathways mediating protein targeting from ER to lipid droplets. Nat. Cell Biol. 24, 1364–1377. (Citations ≥ 79, IF: 28.213, Q1)
6. S Qiao, CW Lee^#, D Sherpa^#, J Chrustowicz^#, J Cheng, M Duennebacke, B Steigenberger, O Karayel, DT Vu, SV Gronau, M Mann, F Wilfling, and BA  Schulman* (2022). Cryo-EM structures of Gid12-bound GID E3 reveal steric blockade as a mechanism inhibiting substrate ubiquitylation. Nat. Commun. 13 (1), 3041. (Citations ≥ 18, IF: 17.694, Q1)
7. F Wilfling*^#, CW Lee^#, PS Erdmann*, and W Baumeister* (2021). Autophagy ENDing unproductive phase-separated endocytic protein deposits. Autophagy 17 (10), 3264-3265. (Citations ≥ 4, IF: 13.391, Q1)
8. F Wilfling*^#, CW Lee^#, PS Erdmann*, Y Zheng, D Sherpa, S Jentsch, B Pfander, BA Schulman, and W Baumeister* (2020). A selective autophagy pathway for phase-separated endocytic protein deposits. Mol. Cell 80 (5), 764–778. (Citations ≥ 115, IF: 17.970, Q1)
9. M Allegretti^#, CE Zimmerli^#, V Rantos, F Wilfling, P Ronchi, HKH Fung, CW Lee, W Hagen, B Turonova, K Karius, X Zhang, C Müller, Y Schwab, J Mahamid, B Pfander*, J Kosinski*, and M Beck* (2020). In-cell architecture of the nuclear pore and snapshots of its turnover. Nature 586, 796–800. (Citations ≥ 193, IF: 69.504, Q1)
10.  CW Lee^#, F Wilfling^#, P Ronchi, M Allegretti, S Mosalaganti, S Jentsch, M Beck*, and B Pfander* (2020). Selective autophagy degrades nuclear pore complexes. Nat. Cell Biol. 22 (2), 159-166. (Citations ≥ 121, IF: 28.213, Q1)
11.  S. Albert, W Wietrzynski^#, CW Lee^#, M Schaffer^#, F Beck, JM Schuller, PA Salomé, JM Plitzko, W Baumeister*, and BD Engel* (2019). Direct visualization of degradation microcompartments at the ER membrane. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 117 (2), 1069-1080. (Citations ≥ 95, IF: 12.777, Q1)
12.  CW Lee, FC Yang, HY Chang, H Chou, BCM Tan, and SC Lee* (2014). Interaction between salt-inducible kinase 2 and protein phosphatase 2A regulates the activity of calcium/calmodulin-dependent protein kinase I and protein phosphatase methylesterase-1. J. Biol. Chem. 289 (30), 21108-21119. (Citations ≥ 23, IF: 5.486, Q1)
13.  CM Wen*, CW Lee, CS Wang, YH Cheng, and HY Huang (2008). Development of two cell lines from Epinephelus coioides brain tissue for characterization of betanodavirus and megalocytivirus infectivity and propagation. Aquaculture 278 (1-4), 14-21. (Citations ≥ 120, IF: 5.135, Q1)

 

 

Lab Alumni

 

林雨暘 (台灣農業化學會 114 年度研討會壁報比賽生化組優勝)

 

顏伶蓁 (台灣農業化學會 114 年度研討會壁報比賽生化組優勝)