Journal of the American Chemical Societyで発表

人工ポリ環状エーテル分子による生体機能制御

所属：分子生命科学専攻　生命構造化学分野
名前： 不破　春彦

　人類は長い歴史の中で，植物や微生物の抽出物に含まれる薬効成分など，天然由来の有機化合物（天然物）を医薬資源として活用してきました。また近年では，有機化合物を用いて複雑な生物現象を分子レベルで制御・解析する，ケミカルバイオロジーと呼ばれる研究領域が脚光を浴びており，天然物は自然科学の広範な領域で重要な役割を期待されています。一方で，生産生物から微量しか得られない希少天然物も数多く知られており，化学合成による実践的な化合物供給法の開発や，天然物を基盤とした新しい生体機能分子の開発が望まれています。
　海洋生物である渦鞭毛藻が生産するポリ環状エーテル天然物は，環状エーテルが数ナノメートルに渡って梯子状に連なる巨大分子構造を特徴とし，強力な生物活性を発現することが知られています。ガンビエロールは，フランス領ポリネシアのガンビエ諸島で採取した渦鞭毛藻Gambierdiscus toxicusより単離された微量ポリ環状エーテルで，電位依存性カリウムイオンチャネル（Kvチャネル）に特異的に結合し，極低濃度で阻害することが知られています。しかし，ポリ環状エーテル天然物の多くはナノメートルサイズの巨大複雑分子であるため，ポリ環状エーテルを基盤とした生体機能分子の開発は，有機化学者にとって極めて挑戦的な課題です。
　このたび，東北大学大学院生命科学研究科の不破春彦准教授，佐々木誠教授のグループは，スペイン・サンチアゴ大学コンポステーラ校のLuis M. Botana教授のグループとの共同研究により，ガンビエロールの分子右半分に相当する人工類縁体を設計・合成し，本化合物が天然物と完全に同等のKvチャネル阻害作用を示すことを明らかとしました。さらに本化合物を，アルツハイマー病モデルのトランスジェニックマウスの初代培養神経細胞に添加すると，アルツハイマー病の原因物質と考えられているアミロイドβペプチドや異常リン酸化タウ蛋白質が減少することを見出しました。
本研究は，ポリ環状エーテル天然物の構造モチーフを活用した，新しい生体機能分子の人工的な創出に成功した先駆的な例であり，2012年5月2日付の米化学会誌Journal of the American Chemical Societyで発表されました。

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プレスリリース文