医薬分子化学研究室

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原子レベルで生命現象を解明する

ご挨拶

生命現象は連続的な化学反応の積み重ねとして理解することができます。私たちは、化学と生物学の手法を用いて生命現象を分子レベルのみならず原子レベルで解明することを目指しています。また、タンパク質の立体構造や低分子化合物とタンパク質の相互作用を理解したうえで、受容体や酵素を標的とする医薬品の論理的創製を目指しています。このような化学と生物学にまたがる学際領域の研究を、有機化学・コンピューター化学(科学)・構造生物学・分子生物学の各手法を統合的に活用して行っています。

核内受容体はリガンド依存的に標的遺伝子の転写制御を行う転写因子です。ヒトには48種存在し、発生、糖代謝、骨代謝、抗炎症作用、免疫制御などの重要な生命機能にかかわる種々の遺伝子発現制御を行っており、生活習慣病の発症や病態進行に深く関与していることが知られています。私達の研究室では、核内受容体の一員であるビタミンD受容体(VDR)とパーオキシソーム増殖薬活性化受容体(PPAR)を分子標的とする医薬創製に取り組んでいます。

研究テーマ

  1. 核内受容体のリガンド探索と機能解析
  2. メタボリックシンドローム治療薬の分子設計と合成
  3. プローブ分子を用いた遺伝子発現機構の構造生物学的研究
  4. 天然由来の医薬品候補化合物の不斉合成

研究概要

理論に基づいて新薬を作る

ビタミンDとビタミンD受容体

 活性型ビタミンDはカルシウム代謝を調節するホルモンですが、それ以外に細胞の分化誘導・増殖抑制、免疫調節など多彩な生理作用を持つ化合物です。活性型ビタミンDは核内受容体の一員であるビタミンD受容体に結合し、標的遺伝子の転写を制御することにより作用を発現します。活性型ビタミンD及びそのアナログは、骨疾患、免疫疾患などの治療薬として現在、臨床現場で使用されていますが、それ以外にも癌、動脈硬化、糖尿病などの医薬品としても期待されており、世界中で活発に研究されています。

 私たちは遺伝性疾患である2型くる病のテーラーメイド医薬品や骨Paget病(変形性骨炎)に有効なアンタゴニストをビタミンD受容体のX線結晶構造解析で可視化されるポケット構造に基づいて設計し、合成しています。また、それら合成化合物を用いて作用発現機構を構造生物学的に明らかにする基礎研究を行っています。

高度不飽和脂肪酸の誘導体の合成と標的分子の相互作用解析

 脂肪酸は多くの種類が存在します。臨床の現場ではメタボリックシンドロームの治療薬としてω-3系の高度不飽和脂肪酸であるDHAやEPA製剤が使用されています。また、研究の段階では高度不飽和脂肪酸の代謝物や誘導体は特徴のある生物活性をもつものが多く報告されています。

 私たちは生体成分である高度不飽和脂肪酸の潜在能力に着目しており、高度不飽和脂肪酸の有機合成を礎とし、設計・合成した誘導体の生物活性や標的とするタンパク質との相互作用を高い精度で解析しています。

 メタボリックシンドローム治療薬の代表的な標的分子の一つにPPARγがありますが、私たちはPPARγのポケット構造に基づき、リガンドの設計・合成を行いました。その結果、PPARγを活性化させる化合物としてDHA誘導体を見出すことができました。当該化合物が糖尿病のモデルマウスの血糖値を有意に改善させたことを報告しています。

 現在、治療薬に供することを目的とし、様々なメタボリックシンドロームの標的タンパク質に対し、有機化学、細胞を使用した実験、生物物理化学的手法を組み合わせた多面的なアプローチにより研究を行っています。

教員紹介

山本 恵子 教授 / 学位:薬学博士

  • 研究分野:メディシナルケミストリー、ケミカルバイオロジー
  • 担当科目:生物有機化学(2年前期)
    医薬開発特論Ⅲ(5年後期)
    化学系特論(6年前期)
    医薬分子設計学特論(修士課程)
    メディシナルケミストリー特論(博士課程)
    先端薬学(博士課程)

熱中できることが見つかれば、充実した日々が始まります。
私たちは熱中できることを提供したいと思い、日々頑張っています。

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伊藤 俊将 准教授 / 学位:博士(薬学)

  • 研究分野:創薬化学・構造生物学
  • 担当科目:生物有機化学
    医薬開発特論III

薬学部出身者は様々な分野で活躍することができますが、活躍の先にあるのは概して患者さんの幸せです。将来の活躍を見据え、他者を思いやる心を育ててください。

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佐藤 美鶴 講師 / 学位:博士(薬学)

  • 研究分野:薬用植物からの生理活性部室の検索
  • 担当科目:化学Ⅰ

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石田 寛明 特任助教 / 学位:博士(薬科学)

  • 研究分野:創薬化学、有機合成化学、天然物有機化学
  • 担当科目:有機化学実習Ⅱ (3年前期)
    医薬開発特論Ⅲ (5年後期)

有機化学をベースに分子生物学や構造生物学を駆使して、創薬を目指しています。
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