化合物の構造解析で抗結核薬開発に貢献する！
Profile
秋津貴城
あなたが研究を通して成し遂げたいことはなんですか？
化学者にとって、新しい化合物を合成してその化合物が世の中のために役立つことは、創造性・経済性・社会貢献などの面から、研究の大きな動機や目標になり得ます。ところが、「自社や自国の経済的な優位性を保つため」などの理由により、その新しい化合物が何であるかさえも秘密にしておかなければならない場合があります。すると、それは特定の範囲のみでしか役立つことなく長い年月が経過することになってしまいます。
私は、物質の性質を理解する科学としての基盤の部分は人類共通の財産としておきたいと考えています。そしてそのために、今や収録数100万件を超えたビッグデータである結晶構造データベースの情報蓄積に貢献し性質の理解に全力を注ぐことが、結果的に世の中の役に立つ、というスタンスで、金属錯体に関する研究を続けています。
どのようなアプローチで実現しようとしていますか？
結晶構造データベースの情報蓄積のためには、新しい化合物を作ること、その形（構造）とはたらき（機能）を知ること、それらの関連性を明らかにしていくことを、地道に繰り返し続けていくことになります。それには、世界各国の研究者と協力し分担することが必要不可欠です。
私はこれまで、先進国・発展途上国問わず国際共同研究をいくつも行ってきました。現在は、抗結核薬になりそうな化合物を作っているアフリカ諸国の共同研究者とともに研究を進めています。その中で私は、X線結晶構造解析という分析方法を駆使し、新しい化合物の立体構造を調べることを担当しています。
現在取り組んでいる研究課題はなんですか？
今回主にターゲットにするのは、ニコチン酸ヒドラジドに由来するシッフ塩基やその金属錯体です。ニコチン酸ヒドラジドはヒトの結核治療で最初に導入され、もっとも一般的に使用されている薬剤です。効き目を高めるために、現在もシッフ塩基と呼ばれる部位を組み込んださまざまな類似体が合成され続けています。さらに鉄などの金属イオンを結合させた金属錯体として、抗結核作用を高める工夫がされています。
合成はアフリカ諸国の共同研究者が担当します。私は共同研究者から受け取った結晶をX線解析し、立体構造を決定することで分子間相互作用や分子認識に関する情報を獲得します。薬剤になりそうな化合物の立体構造は、結合する相手となる体内の蛋白質との凹凸の相性や互いに引きつけ合う性質の有無を知るうえで、重要な情報や知見となります。これにより、抗結核薬として機能する特徴があるか推測することができるのです。
Why we need your support
X線結晶構造解析は、近年ルーチン的な化学分析方法として普及しており、昔のように限られた装置や特殊な技術を要する実験ではなくなりました。ところが、アフリカ諸国の共同研究者にとってはその限りではありません。合成能力は高いものの、手元ですべての実験ができない環境にあるため、結晶学や考察に詳しい国外のパートナーが不可欠なのです。しかし日本において、他国との共同研究で申請可能な基礎研究資金は、そのほとんどが特定の先進国対象となっているのが現状です。
今回皆さまからいただいたご支援は、X線結晶構造解析の装置利用に関するランニングコストなどの実験費用として使用します。この基礎研究の成果は、将来的にアフリカだけでなく全世界で結核に苦しむ人々が楽に治療を進められる新薬の開発に貢献すると考えています。ご支援のほど、よろしくお願いいたします。
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Emmanuel Ngwang Nfor
秋津教授とは数年来共同研究中で、種々の真菌に対し抗菌活性を示す、ヒドラゾンを配位子に含む金属錯体分子の外側である配位子での分子認識に重点を置き、新規構造となる配位子のヒドラゾン誘導体の結晶構造解析と分子間相互作用を発表しました。結晶構造解析データに基づいたタンパク質とのドッキングシミュレーションを行い、リガンドとタンパク質との分子間相互作用も現在研究中です。
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Offiong Efanga Offiong
秋津・Nfor両教授の共同研究は、結晶学の基礎研究としても興味深く、生物学的特性と特徴的な共役分子構造により 4-ヒドロキシクマリンは薬理効果を示し、大きな関心を呼んでいます。ピラジナミドをエタノール溶液中の氷酢酸の存在下で反応させ、ヒドラゾンシッフ塩基を合成したときに偶然得られた、複素環式4-ヒドロキシクマリン化合物でキラル結晶化の珍しい報告もあります。
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Project timeline
| Date | Plans |
|---|---|
| 2022年7月 | 合成者から結晶が届く |
| 2022年8-10月 | 結晶構造解析測定実験と解析 |
| 2022年11-12月 | 分子間相互作用やドッキング計算の考察 |
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