創薬に有望な新たな触媒手法を開発(New catalysis method can generate a library of novel molecules for drug discovery)

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2025-09-03 カリフォルニア大学サンタバーバラ校(UCSB)

カリフォルニア大学サンタバーバラ校の研究チームは、再設計した酵素を用いる多成分酵素反応法を開発し、従来の化学・生物的手法では得られなかった新規分子骨格を効率的に合成することに成功した。『Science』誌に発表された成果では、6種類の新しい分子スキャフォールドを創出し、多様な分子ライブラリを構築できることを示した。この技術は、これまで大量生産に限られていたバイオ触媒の応用範囲を拡大し、創薬初期段階での探索化学に活用できる点が画期的である。新手法により、分子の新規性と多様性を同時に確保でき、医薬候補分子の発見スピードを加速させることが期待される。研究者は、酵素工学と触媒化学の融合により、創薬研究に新たなプラットフォームを提供するとしている。

<関連情報>

立体選択的三重ラジカルカップリングによる多様性指向型光生物触媒合成 Diversity-oriented photobiocatalytic synthesis via stereoselective three-component radical coupling

Chen Zhang, Jun Zhou, Pei-Pei Xie, Silvia M. Rivera, […] , and Yang Yang
Science  Published:31 Jul 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/science.adx2935

Abstract

Enzymatic multicomponent C–C bond forming reactions for diversity-oriented synthesis remain rare. Using cooperative photobiocatalysis, we developed a stereoselective three-component radical-mediated C–C coupling unknown in both organic chemistry and biochemistry. Directed evolution of repurposed pyridoxal decarboxylases enabled full fragment variability in this three-component coupling, giving rise to six classes of valuable products, many of which were inaccessible by other methods, even in a racemic fashion. This enzymatic platform integrates a range of asymmetric catalysis principles, including remote stereocenter construction, stereodivergent catalysis, kinetic resolution and parallel kinetic resolution, achieving excellent diastereo- and enantiocontrol over radical intermediates. The broad substrate scope and complementary specificities of evolved enzyme variants enabled combinatorial library synthesis, affording structurally and stereochemically diverse scaffolds for medicinal chemistry.

有機化学・薬学
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