| 研究課題/領域番号 |
21K18246
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分47:薬学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
阿部 郁朗 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (40305496)
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| 研究分担者 |
森 貴裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (60734564)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2023年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2022年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2021年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 腸内細菌 / 薬物代謝活性化 / 立体構造基盤 / プロドラッグ / 酵素 / 薬物代謝酵素活性化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腸内細菌による薬物代謝活性化の分子基盤解明に挑戦する。ヒト腸内細菌メタゲノムライブラリーより、還元的C-C 結合開裂によりアンスロン二量体から単量体への代謝活性化を触媒する酵素を同定し、その性状と反応機構を明らかにする。一方、イソフラボンC-配糖体のC-C 結合開裂については、既に報告のあるヒト腸内嫌気性細菌の酵素複合体の結晶構造解析を進め、C-配糖体のC-C 結合開裂反応機構を明らかにする。こうした天然薬物プロドラッグの活性化機構を応用することで、ドラッグデリバリーの新たな方法論の開発など、これまでにない分子創薬・治療戦略の先鞭を付ける。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、ヒト腸内細菌による天然薬物プロドラッグの代謝活性化機構を取り上げた。近年のメタゲノム、メタボローム解析技術の進歩と相まって、マイクロバイオーム研究の進展は目覚ましいものがある。本研究では、ヒト腸内細菌メタゲノムライブラリーのスクリーニングにより、還元的なC-C 結合開裂により、アンスロン二量体から単量体への変換を触媒する酵素を同定し、基質特異性など、酵素の精密機能解析により、その性状と反応機構を明らかにし分子基盤を解明することを目的とした。また、漢薬葛根の有効成分イソフラボンC-配糖体のC-C 結合の開裂については、ヒト腸内嫌気性菌PUE株のDgpB-C複合体によって触媒されることが報告されている。そこで、この酵素複合体の結晶構造解析を行い、その結果、C-配糖体のC-C 結合開裂反応のメカニズムとその立体構造基盤を解明することに成功した。
さらに加えて、C-C 結合の開裂反応など、特に化学結合の開裂・形成に関わる種々の関連酵素の性状や反応機構・立体構造基盤を明らかにし、生体触媒としての応用を検討した。これら研究成果をNature, Nature 姉妹誌、JACS, Angew Chem など、トップジャーナルに印刷公表するとともに、各種国際学会で発表した。
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