研究紹介
新規創薬資源の開拓と天然物創薬研究
人類は古代から,植物・キノコなどの身の回りにある生物をくすりとして利用してきたといわれています.また実際に,生薬などとして利用されてきた植物や,菌類・細菌類といった微生物などが産生する天然化合物から,これまで多くの医薬品が開発されてきました.このように天然化合物は医薬品の元,すなわち創薬資源であるといえます.
天然医薬資源学講座では,創薬資源となりうる物質を天然化合物から探し出す,あるいは天然化合物をモチーフとして生み出す研究を行います.また,そのようにして得られた物質をシード化合物として,実際に医薬品や農薬などの開発,あるいは生命科学研究に役立つ物質の開発を目指していきます.
一方で,これまで様々な形で旺盛に天然化合物探索が行われてきた結果として,新たな天然化合物が枯渇しつつあると言われています.したがって,従来通りの天然化合物探索を行っているだけでは,画期的な天然物創薬研究を行うことができません.そこで様々な技術と自由な発想を組み合わせることで,新たな創薬資源を開拓していくことを積極的に行っていきます.
多様性指向型合成を活用した創薬資源の開拓
多様性指向型合成は,一つの出発物質から多数の分子骨格の異なる化合物を生み出すための合成手法です.特にこの多様性指向型合成と,従来から行われてきた天然化合物探索とを組み合わせた「多様性拡大抽出物」からは,これまで植物や微生物などから得られてきた天然化合物以上の構造多様性をもった新規化合物群を取得することができます.これらを新たな創薬資源として活用する研究を行っていきます.
例えば,生薬として利用されている薬用植物のエキスに対して,直接,多様性指向型合成で用いられるような化学反応を行い,多様性拡大抽出物とします.これを分離・精製・構造決定することで,構造多様化合物ライブラリーを構築し,創薬研究におけるシード化合物を取得することができます.
未利用生物種による新たな創薬資源の開拓
新たな創薬資源として,植物や菌類・細菌など従来の天然化合物探索に利用されてきた生物とは異なる「未利用生物」に着目し,これらの生物が産生している化合物を探索し,新規創薬資源として開拓していきます.
具体的には,複数の生物界をまたぐ非常に多様な生物種である原生生物に重点を置き,細胞性粘菌・卵菌・ペラゴ藻などの未利用生物を活用していきます.実際に,これまで細胞性粘菌から得られた化合物が免疫抑制作用などを有した生命科学研究のための重要な試薬として販売されるに至っており,細胞性粘菌を含めたこれらの未利用生物は新規創薬資源として大いに期待できると考えられます.
感染症治療薬を指向した創薬研究
感染症は人類に一番身近な疾患です.人類の長い歴史は,感染症との戦いの歴史でもありました.そのような長い歴史の中で様々な感染症治療薬が開発されてきましたが,病原菌はそれらに対して薬剤耐性を獲得し新薬開発とのいたちごっこが続いています。一方で,多く医薬品が開発されてきた感染症とは異なり,特に発展途上国で蔓延する感染の中には未だ有効な薬剤が存在しないものもあります.
当研究室ではその中でも,薬剤耐性機構の1つである β-ラクタマーゼの阻害薬や中南米に主に蔓延しているシャーガス病,3大感染症の1つであるマラリアの治療薬に焦点を当て創薬研究を行なっています.研究室で見出された天然化合物の基に,新たな治療薬の開発に挑戦しています.