有機化学・薬学 常識を覆す糖の再排出メカニズムの発見～代謝スパイスへの応用～
大腸菌が一度取り込んだグルコースを、グルコース6リン酸にして菌体外に再放出するという新たなメカニズムを発見しました。このメカニズムを基に代謝工学と細胞表層工学を組み合わせることで、目的物質の生産量を向上させる新たな技術の開発に成功しました。
有機化学・薬学
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有機化学・薬学 体液に触れると瞬時に固化する合成ハイドロゲルで速やかな止血を実現
体液と接触した際に速やかに自己固化する合成ハイドロゲルを設計しました。このハイドロゲルは、はじめは液体ですが、体液の一種である血液と接触すると瞬時に血液を巻き込んだ固化を起こし、止血に至ります。
有機化学・薬学 スーパーコンピュータ「富岳」と「発見するAI」で、がんの薬剤耐性に関わる未知の因果メカニズムを高速に発見する新技術を開発
現場のデータから新たな発見の手掛かりを提示する技術「発見するAI」をスーパーコンピュータ「富岳」に実装し、1,000兆通りの可能性から未知の因果を発見できる技術を開発しました。抗がん剤の薬剤耐性を分析するために、がんの細胞株から得られた遺伝子発現量データに本技術を適用し、肺がん治療薬の耐性の原因を示唆する遺伝子の新たな因果メカニズムを抽出することに成功しました。
有機化学・薬学 酵素の機能改変で自然界にないイソプレノイドを合成～新規バイオポリマー合成酵素の開発に期待～
高分子の合成に重要なイソプレノイド重合酵素の結晶構造と重合反応の制御機構を解明。重合酵素の機能改変により、自然界にはない重合度14のポリイソプレノイドの合成に成功。
有機化学・薬学 カビから見つけた抗マラリア化合物～新たな制御薬剤の開発に期待～
二次代謝を制御する化合物で処理したカビから、強力な抗マラリア活性を示す新しい天然化合物ジヒドロルシラクタエン(DHLC)を取得することに成功しました。DHLCは、マラリア原虫に対する50%生育阻害濃度(IC50)が1.5ナノモーラー(nM)であり、非常に強力な活性を示します。既知の抗マラリア薬として知られるクロロキンの耐性株に対しても同様に強力な効果を示すことから、新たな抗マラリア薬あるいはそのリード化合物となることが期待できます。
有機化学・薬学 極微量の細胞サンプルから迅速で簡便なタンパク質分析を実現
質量分析のためのサンプル前処理の時間を大幅に短縮する画期的な手法「AnExSP」を開発しました。AnExSP法を用いることで、従来法では20時間以上かかっていたサンプル前処理を、最短90分まで短縮することが可能になります。またAnExSP法は専門性の高い高度な実験技術を用いることなく、微量な細胞サンプルから損失を抑えた再現性の高い細胞内タンパク質分析を可能にします。
有機化学・薬学 RAS遺伝子変異による発がんに関わる新たなメカニズムとその弱点を発見し核酸医薬による新規治療を提唱
多くのがんの発がんに関連している代表的ながん遺伝子でありながら、いまだ有効な治療薬が一部の変異のみに限られているRAS遺伝子変異について、発がんに関わる新たなメカニズムとその弱点を発見しました。また、このメカニズムに作用しがん細胞のみを攻撃する核酸医薬を新たにデザインし、治療応用が期待されることを実験で確認しました。
有機化学・薬学 光でイオンを輸送する膜タンパク質の巧妙な仕組み～XFELが捉えた光駆動型イオンポンプロドプシンの構造変化～
太陽光などの光を受けて塩化物イオン(Cl-)を細胞内に輸送する海洋細菌由来の「光駆動型イオンポンプロドプシン」の構造変化を、X線自由電子レーザー(XFEL)施設「SACLA」を用いた高解像度の構造解析により解明しました。
有機化学・薬学 天然の地球化学反応を利用して、抗生物質耐性に対抗する(Harnessing a natural geochemical reaction to combat antibiotic resistance)
2022-01-31 ローレンスリバモア国立研究所(LLNL)抗生物質により、歴史的に死因の上位を占めていた細菌感染症が広くコントロールできるようになりました。しかし、従来の抗生物質をヒトや動物に過剰に使用した結果、より強く、より強力な細菌...
有機化学・薬学 シグナル伝達の「偏り」を生み出すリン酸化機構の解明～副作用を切り分けたGPCR作動薬の開発に貢献～
薬剤の主要な作用標的であるGタンパク質共役型受容体(GPCR)の機能を調節する因子のGPCRキナーゼ(GRK)について、その活性制御機構を明らかにしました。降圧薬の標的として知られる1型アンジオテンシンII受容体(AT1受容体)に関して、薬理作用の異なる作動薬が、別々のGRK選択性とβアレスチン機能を誘導することを見出しました。
有機化学・薬学 アミロイドの脱凝集メカニズムを解明～アミロイド構造に依存した脱凝集機構が明らかに～
全反射照明蛍光顕微鏡を用いて、酵母のSup35プリオンタンパク質のアミロイド(Sc4アミロイド)に蛍光ラベルしたシャペロンタンパク質を加え、Sc4アミロイドが脱凝集する過程を調べました。脱凝集にはHsp104、Ssa1、Sis1の三つのシャペロンタンパク質が必要であることが分かりました。アミロイドにはSsa1とSis1が先に結合し、そこにHsp104が結合・解離を繰り返すことで、アミロイドが分断されることが分かりました。別の構造を持つSup35のSc37アミロイドでは、アミロイドが一様に脱凝集(溶解)されたため、脱凝集の様式が分断とは異なることも明らかになりました。
有機化学・薬学 パンデミック初期のSARS-CoV-2株感染によって誘導された免疫は、 長期にわたって維持され、デルタ株による再感染を防御する
mRNAワクチンの被接種者血清のデルタ株に対する中和活性は、従来株に対する活性よりも低かった。従来株の感染から回復し、長期間経過したハムスターは、デルタ株の再感染に対しても従来株に対してと同等の抵抗性を示すことが明らかとなった。また、このハムスターにデルタ株を再感染させたところ、同個体から別の個体へのウイルス飛沫伝播は認められなかった。従来株の感染によって誘導された免疫は、長期にわたり記憶され、変異株に対する感染防御に寄与することが明らかとなった。