文部科学省科学研究費補助金「新学術領域研究 （領域提案型） 」 天然物ケミカルバイオロジー：分子標的と活性制御 Chemical Biology using Bioactive Natural Products as Specific Ligands MAR.2015 09 News Letter CONTENTS PAGE 2-5 特集：ChemBioChem若手座談会 PAGE 5-7 お知らせ http://chembiochem.jp/ 特 集 ChemBioChem 若手座談会 左から：海老根さん、谷口さん、久世さん、中山さん、加藤さん 座談会参加者（所属は平成26年10月29日時点） 平成26年10月29日（水）・千里ライフサイエンスセンター（大阪） れたのですが機器分析だけでは確実に決定しきれない部 海老根真琴さん（九州大学大学院・理学研究院） 分を含んでいるため、全合成により立体化学を決定する 谷口 透さん（北海道大学大学院・先端生命科学研究院） ことを試みています。また、合成研究を軸として抗真菌 久世 雅樹さん（神戸大学大学院・農学研究科） 活性の発現メカニズムを明らかにすることで、選択毒性 中山 淳さん（徳島大学大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部） の高い抗菌化合物の創製ができればと考えています。 加藤 泰彦さん（大阪大学大学院・工学研究科） 【進行】井本 正哉（慶應義塾大学・理工学部） 谷口：北海道大学大学院・先端生命科学研究院の谷口で 品田 哲郎（大阪市立大学大学院・理学研究科） す。北大で学位を取得しましたが、その間コロンビア大 学の中西香爾先生のところで２年間、ハーバード大学の 今回は、大阪・千里ライフサイエンスセンターからで ダニエル・カーン教授のところで２年間留学いたしまし す。 た。専門はキラル分光分析ということで、午後の講演で お話しさせていただきますので、詳しい内容はセッショ 井本・品田：忙しいところお集まり頂きありがとうござ ンまで残しておきたいと思います。キラリティーの天然 います。まず自己紹介をお願いします。 物から生命の起源を探っていきたいと考えています。ま た、生体高分子などにおけるマクロのレベルのキラル 海老根：九州大学大学院・理学研究院の海老根です。東 ティー、例えば螺旋構造等が生理活性に及ぼす影響など 北大学出身で、天然物の全合成を行ってきました。現在 について調べていきたいと思っています。 は、抗真菌活性をもつポリエンポリオール化合物など、 2 海洋微生物由来の化合物の全合成研究を行っています。 久世：神戸大学大学院・農学研究科の久世です。名古屋 題材にしている化合物は NMR 解析で立体化学が決定さ 大学で学位を取得したのですが、学生のころから生物の News Letter MAR.2015 vol.9 光る仕組みについて研究しています。３年前から神戸大 に移り、関西の近海に潜っては、これまで知られていな い光る生き物を探しています。生物が光る仕組みについ ては、基質の化学構造とタンパクの構造決定から機能研 究に至る道筋で解明したいと考えています。近畿の海に 潜ってみると海綿が結構生息していることが分かり、軟 体動物好きの私としては、海綿からの生物活性化合物単 離なども手掛けたいと考えています。 品田：私は昆虫を題材にした研究でフィールドに出るこ とがありますが、フィールドワークは楽しいですよね。 品田：ここからは、若い皆さんのケミカルバイオロジー に対する思いや考えをお聞きしたいと思っています。ご 井本：光る生物ということは、蛍光タンパク質を狙って 出席の方々は、専門性に富んでらっしゃるので、面白い らっしゃるのですか？ 話が聞けるのではないかと期待しています。とはいえ、 なかなか切り出しにくいかと思いますので、まずは井本 久世：応用面を考えると蛍光タンパク質なのでしょう 先生にオープニングお願いできますでしょうか。 が、私個人的には発光タンパクに興味があります。発光 に関わる基質の消費を伴うため連続性には乏しいです 井本：そうですね、これまでの天然物化学とケミカルバ が、刺激でぱっと光る生物応答の関連と仕組みを探りた イオロジーの違いという点から考えてみますと、以前ま いと思っています。 では生物活性分子を単離構造決定して全合成するのが天 然物化学の王道だったと思います。ケミカルバイオロ 加藤：大阪大学大学院工学研究科・生命先端工学専攻の ジーとは合成化学を使ってバイオロジーをするものと言 加藤です。計画班の渡辺先生と研究を行っています。東 えるのでは？皆さんはいかがでしょう。 京薬科大学と基礎生物学研究所（愛知・岡崎）でミジン コに対する毒性を遺伝子レベルで評価する研究に関わっ 谷口：ハーバード大に留学していました。ご存じのよう てきました。今は、蛍光タンパクの光る仕組みを利用し に、ハーバードはケミストリー＆ケミカルバイオロジー た化学物質の毒性の活性評価系の構築を試みています。 の発祥地です。印象的だったのは、ケミカルバイオロ 現在は、光る仕組みを組み込んだミジンコを使った遺伝 ジーという新しい領域に対する、周囲の反応が自然体で 子応答機構の解析などの応用研究を進めています。 あったということでしょうか。 中山：徳島大学大学院薬学部の中山です。千葉大学薬学 品田：新しいものを積極的に取り込んで自分のものにし 部の出身で，生物活性化合物の単離構造決定と全合成の ていく。進取の気性が感じられますね。 両方を行う研究室に在籍し、主に全合成を担当していま した。その後、スクリプス研究所にて全合成とメディシ 谷口：私の思うケミカルバイオロジーは、先ほど井本先 ナルケミストリーに携わりました。徳島大薬に移ってか 生がおっしゃられていたことに近いのですが、化学と生 らは天然物の全合成と、そのポテンシャルを引き出すケ 物の両方を手掛けつつ有機合成だけではそこには到達し ミカルバイオロジー研究を行っています。そうですね、 ない研究なのではないでしょうか。 有機合成化学ならではのアプローチから創薬に貢献した いと思っています。 品田：私自身、合成化学色の色濃いところで研究をして いますが、将来的に化学で生物学を理解し語る時代が来 井本：疾患にかかわるような細胞表現系をターゲットに るならば、生物指向の研究者はケミカルバイオロジスト して、それの表現型を変えるような化合物を天然物・微 と呼ばれてしまうのかもと思ったりしています。全合成 生物の培養液から単離し、その作用機構を追う。それを 研究に携わってきた中山さんはどうですか。 創薬シーズに持っていきたいと考えています。 中山：興味深い生物活性を示し、かつ構造的に複雑な天 品田：全合成を中心に単離・構造決定を含めた総合的な 然物が数多く取られていることは事実ですが、それらの 研究を行っていますが、そうですね、できれば教科書に 作用機序が全て解明されているわけではない。全合成の 残るような仕事をしたいと思っています。 現状を少し厳しい見方で分析すれば、全合成研究の意義 づけの部分に答えて切れていないところは否めないと思 News Letter MAR.2015 vol.9 3 います。逆にいい方にみれば、この部分（ケミカルバイ 久世：物理・化学・生物学では、分子・化合物・原子・ オロジー）をしっかり埋める合成化学研究が評価される 電子・素粒子といったサイズによる区切りがあります。 ともいえるのではないでしょうか。合成化学者にしかで 分子・原子より小さい次元で議論するのが物理だとする きないケミカルバイオロジーを目指したいと思う私に と、メタンからタンパク質・細胞くらいまでの領域が化 とっては、いい機会であると思っています。最近では、 学、タンパク・細胞レベルは生物学といった具合です。 タンパク同士を連結するための方法論や、新しい反応 化学と生物学の境界領域としてバイオケミストリーがあ （水中、熱をかけない。金属を使わないなど）開発など、 ります。天然物化学とバイオケミストリーの違いを考え 従来の有機溶媒の世界とは違う観点から、有機合成化学 ていたことがありましたが、両者の違いは化学構造式を を考えて始めています。 どこまで書くか（書くことにこだわっているか）にある のかなと思っています。本題のケミカルバイオロジーに 品田：加藤さんはどうですか？ ついては、天然物化学を包括した細胞レベルの領域を化 学者が研究する学問、あるいは、分子生物学の手法では 加藤：ミジンコを使った研究を行っていますが、生物活 カバーできないところを化学の立場からアプローチする 性物質の作用機序を解析するためにはモデル動物の系 ものと考えています。天然物化学とケミカルバイオロ が役立つと考えています。ミジンコはゲノムも解読され ジーの違いは、一言で言い表せないところはあります ているので、化学物質に対する応答メカニズムを明らか が、天然物化学では小分子とタンパク質を１：１対応で にするよい評価系になると思っています。分子生物学的 捉えるところを、ケミカルバイオロジーでは生物活性分 な手法を利用することで、これまで分かっていなかった 子が細胞に及ぼすさまざまな現象を取り扱う、いわば受 生物活性天然物の作用機序が明らかにできれば面白いと け皿が大きいところにあるのかもしれません。 思っています。天然物探索にも利用可能と思っています。 井本：久世さんが興味を持っている、光る生物をケミカ 井本：ミジンコの系に興味があるので、もう少し具体的 ルバイオロジーで考えてみるとどうなるでしょうか？ に聞かせていただけますか？ 久世：私が興味を持っているところは光る瞬間なのです 加藤：これまでは個体数の減少、子供の数が減る、形質 が、よく研究されているホタルでさえも酸素基質を体内 の変化を指標に応答を調べていましたが、私が行ってい でどのように集約しているのか、そのプロセスはあまり るのは特定の遺伝子の応答の解析です。化学物質によく 理解されていません。ケミカルバイオロジーという観点 応答する遺伝子を探索し、遺伝子の発現を可視化しま からみても、面白い題材だと思っています。 す。ミジンコのいいところは、感度がよいこと、飼育し やすい、薬剤への暴露が簡単など取り扱いやすいところ 品田：海老根さんはいかがでしょうか？ です。一番魅力的なのはハエ等の他の節足動物よりもヒ トに近い遺伝子をたくさんもっているところです。将来 海老根：全合成研究を主体とするケミカルバイオロジー 的には、ミジンコにヒト遺伝子（ミジンコヒト型）を入 を目指していますが、取り扱っている化合物のサイズが れてヒトに影響のある化合物の反応をみることも可能だ 大きなものが多く、正直なところ作るだけでも一苦労で と思っています。天然物の探索にも使える可能性は高い す。また、少しでも構造を変えると活性がなくなったり と思っています。 してしまい、プローブ化できないものも多いようです。 品田：久世さんはいかがでしょう。 井本：分子量はどれくらいですか。 海老根：いまは1,300くらいのものを扱っています。 井本：分子量が大きいですが、エリブリンの成功例もあ るし。可能性は十分にある。 海老根：そうですね。Lipinski 則で述べられているよう に、分子量500程度の化合物でないと創薬研究の標的 にはなりにくいと言われている中で、エリブリンが出て 4 News Letter MAR.2015 vol.9 きたことは大変励みになっています。とはいえ先ほども 開を考えないといけない。新しい発展を目指すには様々 触れましたが、巨大な天然物のどの部分を修飾すればい な研究者が集まるケミカルバイオロジーのような研究会 いか、デザイン分子の合成経路をどうするかなど、全合 で色々な人と話をしていくことが大事だと思っています。 成とは違う問題点もあって、試行錯誤しています。ま た、最近では比較的大きなサイズの天然物合成を手掛け 井本・品田：だいぶ盛り上がりましたが、時間がやって る研究者が少なくなっています。天然物合成は伝統ある まいりました。今回も皆さんのお考えを聞くことができ 研究分野だと思っていますが、さらなる発展に向けてど て、大いに楽しませていただきました。本日は、ありが うしたらいいか考えさせられることがあります。その意 とうございました。 味で、天然物ケミカルバイオロジーに大きな可能性を感 じています。 品田：谷口さんは面白い分析手法を展開されています が、ケミカルバイオロジー研究への応用という観点から はどうでしょうか。 谷口：分析手法や分子プローブ化などに関して、新しい 手法を開発することで今まで見えなかった新しいものが 見える、というような単なる後追い研究に留まらない展 ３－１．一般シンポジウム 天然物ケミカルバイオロジー お知らせ（関連学会情報等） （３） ：天然物ターゲット ID 最前線 平成27年３月28日（土）14：30～17：00 神戸学院大 ❶地区ミニシンポジウム・仙台 学 B 号館１階 B104 講演者（予定）：臼井健郎（筑波大院生命環境）、坂本聡（東 平成27年３月19日（木）14：00～16：00 工大院生命理工） 、川谷誠（理研） 、荒井雅 於・東北大学（片平キャンパス）生命科学研究科プロジェク 吉（阪大院薬） ト総合研究棟 １階講義室104号室・105号室 オーガナイザー：荒井雅吉（阪大院薬） 、叶直樹（東北大院薬） 講演者（予定）：Erich Kombrink（マックスプランク植物育 種研究所、ドイツ）瀬戸義哉（東北大学）、 石丸泰寛（東北大学） 平成27年３月24日（火）13：30～17：00 講演者（予定）：X iaoguang Lei （Peking University, China）、Richard Payne（The University of Sydney, Australia） 、田中浩士（東工大） 、 藤本ゆかり（慶應大） 、清水史郎（慶應大） 、 末永聖武（慶應大） 、田代悦（慶應大） 於・神戸 ４－１．天然物化学研究の最前線：生合成とケミカルバイオ ロジーの新展開 主催：日本化学会学術研究活性化委員会 共催・後援：新学術領域研究「生合成マシナリー」総括班・新 学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー」総 括班 平成27年３月26日（木）13：30～16：55 S8会場 平成27年３月25日（水）～28日（土） ❹日本化学会第95春季年会（2015） 於・日本大学理工学部 船橋キャンパス 於・慶應義塾大学理工学部（矢上キャンパス）厚生棟・大会議室 ❸日本薬学会 第135年会 平成27年３月26日（木） ～29日（日） ❷地区ミニシンポジウム・横浜 （14号館３階1433教室） 予定講演者（敬称略） ： 江口正（東工大理工） 、渡辺賢二（静 岡県大院薬） 、阿部郁朗（東大院薬） 、 池田治生（北里大） 、不破春彦（東北 大生命） 、井上将行（東大院薬） 、掛 谷秀昭（京大院薬） News Letter MAR.2015 vol.9 5 ❻新規素材探索研究会第14回セミナー ４－２．Asian International Symposium Natural Products Chemistry, Chemical Biology/ 平成27年６月５日（金） Biofunctional Chemistry and Biotechnology 於・新横浜フジビューホテル（新横浜） 平成27年３月27日（金）13：00～17：30 予定講演者（敬称略）： A. R. Pradipta（RIKEN）、Kimberly Cornelio（Osaka University, ERATO, JST）、Hiroshi Nonaka（The ❼第８回公開シンポジウム University of Tokyo）、Qiangbin Wang（Chinese Academy of Sciences）、Richard J. Payne（The 平成27年６月８日（月） ～９日（火） ・10日（水） U n i v e r s i t y o f S y d n e y ）、 P e n g C h e n （ P e k i n g 於・東 北大学（片平キャンパス）さくらホール・東北大学 University）、Xiaoguang Lei（Peking University, （川内キャンパス）萩ホール China）、Masaatsu Adachi（Nagoya University）、 講演者（予定） ：浜地格（京大） 、村田道雄（阪大）、小路弘行 Yuuichiro Hori（Osaka University）、Osamu Ohno （㈱ Prism Pharma） 、萩原正敏（京大）、青 （Keio University） 木淳賢（東北大）、有本博一（東北大） 、藤本 ゆかり（慶應大） 、三尾和弘（産総研） ※10日（水）に日本ケミカルバイオロジー学会第10回年会 とジョイントセッション開催予定 ❺日本農芸化学会2015年度大会 平成27年３月26日（木）～29日（日） 於・岡山大学 津島キャンパス ❽第７回若手研究者ワークショップ ５－１．大会シンポジウム（日本学術会議食料科学委員会農 平成27年６月９日（火）午後 芸化学分科会共同開催）：天然物ケミカルバイオロジー研究 於・東北大学（北青葉山キャンパス）理学研究科合同Ｃ棟 の新展開 青葉サイエンスホール 平成27年３月29日（日） 於・岡山大学津島キャンパス 講演者（予定）： 吉 田稔（理研）、石橋正己（千葉大） 、難波 康祐（徳島大）、西山賢一（岩手大） 、清田 ❾日本ケミカルバイオロジー学会第10回年会 洋正（岡山大） 平成27年６月10日（水） ～12日（金） 世話人： 桑 原重文（東北大）、清田洋正（岡山大）、上田実 於・東北大学（川内キャンパス）萩ホール （東北大） 講演者（予定）： 山 本雅之（東北大） 、平間正博（東北大）、 今井由美子（秋田大） 、嶋田一夫（東大）、 ５－２．大会シンポジウム：異分野融合による天然物創薬 永井健治（阪大） ～生理活性物質から医薬品シーズへ～ 平成27年３月29日（日） 於・岡山大学津島キャンパス 世話人： 井本正哉（慶應大）、長田裕之（理研）、田代悦（慶 應大） ５－３．大会シンポジウム：生命恒常性の維持に寄与するケ ミカルリガンド受容機構の新展開 平成27年３月29日（日） 於・岡山大学津島キャンパス 世話人：宗 正晋太郎（岡山大）、浜本晋（東北大）、伊原誠 （近畿大） 6 News Letter MAR.2015 vol.9 ❿第38回日本分子生物学会・第88回生化学大会合 同大会 平成27年12月１日（火） ～４日（金） 於・神戸ポートアイランド ⓫環太平洋国際化学会議2015 ⓬第57回天然有機化合物討論会 The International Chemical Congress of Pacific Basin 平成27年９月９日（水） ～11日（金） Societies 於・神奈川県民ホール Molecular Function of Natural Products: Advances towards Chemical Biology（#237） 平成27年12月15日～20日 於・ホノルル・USA 文部科学省科学研究費補助金「新学術領域研究（領域提案型）」（平成23～27年度） 天然物ケミカルバイオロジー：分子標的と活性制御 News Letter Vol.9 発行人 新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー：分子標的と活性制御」事務局 発行日 2015年３月 企画・編集 井本正哉（慶應義塾大学理工学部生命情報学科）、品田哲郎（大阪市立大学大学院理学研究科） News Letter MAR.2015 vol.9 7
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