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新规创薬资源の开拓と天然物创薬研究
人类は古代から、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。また実际に、生薬などとして利用されてきた植物や、菌类?细菌类といった微生物などが产生する天然化合物から、これまで数多くの医薬品が开発されてきました。このように天然化合物は医薬品の元、すなわち创薬资源であるといえます。
天然医薬资源学讲座では、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结果として、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、画期的な天然物创薬研究を行うことができません。そこで新たな创薬资源を开拓していくことを积极的に行っていきます。
1．多様性指向型合成を活用した新たな创薬资源の开拓
多様性指向型合成は、一つの出発物质から多数の分子骨格の异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组み合わせた「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构造多様性をもった新规化合物群を取得することができます。これらを新たな创薬资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。これを分离?精製?构造决定することで、构造多様化合物ライブラリーを构筑し、创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。
2．未利用生物种による新たな创薬资源の开拓
新たな创薬资源として、植物や菌类?细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异なる「未利用生物」に着目し、これらの生物が产生している化合物を探索し、新规创薬资源として开拓していきます。
具体的には、复数の生物界をまたぐ非常に多様な生物种である原生生物に重点を置き、细胞性粘菌?卵菌?ペラゴ藻などの未利用生物を活用していきます。実际に、これまで细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试薬として贩売されるに至っており、细胞性粘菌を含めたこれらの未利用生物は新规创薬资源として大いに期待できると考えられます。
3．多成分系における分子ネットワークの构筑とディレプリケーション
植物や微生物などのエキスは様々な化合物を含んでいる多成分系であることから、含有化合物全ての构造情报や量を把握することは容易ではありません。私たちは尝颁-惭厂/惭厂を用いた多成分一斉分析によって取得された化合物データを基に分子ネットワークを构筑することで、多成分系における化合物プロファイルの视覚的理解を可能にするとともに、既知化合物の効率的な排除（ディレプリケーション）によって、迅速な新规化合物の発见とその构造推定を実现しています。
本分析基盘を応用することにより、例えばシアノバクテリアが生产する新规化合物の探索や，生薬の品质の判别、さらには多成分系における化合物间相互作用の解析を行っています。