核酸有機化学と天然物化学

生物有機化学研究室では核酸有機化学と天然物化学に関する研究を行っています

核酸 (DNA) は四種のヌクレオシドがリン酸ジエステル結合で連結した構造からなります。アデノシンはチミジンと、グアノシンはシチジンと特異的に水素結合し塩基対を形成します。人のDNAは３０億個の塩基対からなります。従って、人の遺伝情報を基にヌクレオシドを１７残基以上リン酸ジエステル結合で連結させることにより、人の特定の遺伝子を標的として遺伝子の特定の部位に選択的に結合する人工核酸を創製することが理論的に可能となります。また最近の研究から、DNAの転写産物であるRNAの内、タンパク質合成に関する遺伝情報を持たないRNAが、遺伝情報を持つRNAに働きかけそれらの機能を調節していることが明らかとなってきています。これはRNA を用いることにより、間接的にタンパク質の機能を制御できることを意味しており、このことから今日RNAを利用した創薬科学が欧米を中心として展開されています。比較的小さいものであれば全てのRNAを化学的に合成することが可能であることから、この方法はがんやウイルス感染など様々な疾患対する新しい治療法になるものと期待されています。私たちの研究室でも、日本発の新しいRNA治療薬の開発を目指し、日夜、研究を進めています。

一方、自然界に見出される有機化合物の中には様々な薬理活性を持つものが数多くあります。例えば、医薬品として私たちが利用している抗生物質や抗がん物質、抗炎症物質等の中には、植物や微生物が起源となっているものが多数あります。また、最近では古来から食用に用いられてきた食品等の中に、抗菌、抗癌、抗アレルギー性などの作用が見出されて注目されるようになりました。特に私たちが研究対象としている、緑茶中のカテキンやブルーベリーや赤ワインの成分として知られるアントシアニン、大豆中のイソフラボン等は健康食品等にも広く利用されています。私達は独自の分離精製技術と機器分析を利用した構造決定技術をいかして、身近な食品や和漢薬、植物等から、それらのもつ機能性物質の構造決定や、その大量分離法の確立を行っています。また生物の生命活動は、つき詰めていけば全て化学反応といえます。私達は機能性物質の化学反応性を生理活性発現機構の解明のための良いメディエーターとしてとらえ、分離精製して得られた物質をもとに化学反応性について研究を行い、反応による化学構造の変化や反応メカニズムを追求しています。