研究課題
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
中国・曁南大学との共同研究により、新たな創薬資源の採集調査を実施する。新奇天然物生合成マシナリーを探索し、その詳細を解明する。具体的には、生物多様性ホットスポットとされる中国南西部における未開拓薬用資源微生物を対象として、新奇生合成酵素遺伝子を探索する。さらに、その生合成反応機構の詳細を解明し、複雑骨格薬用天然物の生合成マシナリーの合理的再構築により、狙ったものを正確に作る、天然物を凌ぐ新規希少有用物質の大量安定供給をめざす。研究代表者を含め、若手研究者を戦略的に当該地域に派遣し、国際共同研究を強力に推進することで、独創的、先駆的な研究を格段に発展させる。
本研究では、中国・曁南大学の高昊教授、胡丹教授らとの共同研究により、新奇天然物生合成マシナリーの発掘と解明を目的とした。医薬資源として重要な、アルカロイド、テルペン、ポリケタイド、ペプチドなどの薬用天然物とその関連化合物をとりあげた。有機化学を基盤として、その生合成マシナリーの詳細を酵素・遺伝子レベルで明らかにするとともに、酵素反応機構とその立体構造基盤を解明した。また、酵素タンパクの立体構造情報に基づく合理的な触媒機能の拡張などにより、さらなる分子多様性と新規骨格の創出を達成した。合成生物学と創薬研究の革新的ツールとなる超天然型新規生体触媒と創薬シード化合物を創製した。
医薬資源として重要な天然物の生合成に関わる酵素・遺伝子を活用することにより、物質生産の可能性をさらに大きく広げることになる。本研究はその学術性が極めて高いのみならず、生合成研究が天然の秘められた新規化合物の発見を通して創薬研究などへも応用可能なことを示しており、天然物化学の新しい方法論の可能性を実証した。合成生物学は、従来の有機合成によるプロセスに比べて、クリーンかつ経済的な新しい技術基盤として期待できることから、社会的にも意義があり、医薬品のみならず、エネルギー、新規素材の生産技術の革新に直結する。国際共同研究を強力に推進することで、独創的、先駆的な研究を格段に発展させた。
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すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (51件) (うち国際共著 41件、 査読あり 51件、 オープンアクセス 20件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 12件、 招待講演 12件) 備考 (2件)
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