Precise molecular conversion platform using electrochemically-driven enzymatic reactions and its application to middle molecule drug discovery

• Project/Area Number: 24K02171
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 三重 安弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (00415746)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻野 博文 大阪大学, 総合学術博物館, 准教授 (10707144) ; 安武 義晃 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20415756)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2025: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2024: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
• Keywords: 酵素反応制御 / 立体選択性 / P450ファミリー / 構造規制電極 / 分子コーティング

Outline of Research at the Start

がん等に関与する細胞内のタンパク質を阻害可能な中分子化合物による創薬が期待されている。実用のためには、中分子化合物の立体選択的な分子構造変換による特性改変が必須であり、酵素を活用する分子改変法が提案されている。しかしながら、酵素反応を駆動するための系の構築が困難なため進展していない。一方、申請者は電気的に酵素反応を駆動可能な電極触媒を開発しており、最近、当該界面特性を改変することで酵素反応の立体選択性が変わることを見出した。本研究では、この現象を明らかにして電気的酵素反応による自在な分子変換系を構築し、中分子医薬の進展に貢献する。