ゲノムマイニングと異種発現を基盤とする天然物合成生物学研究で創薬の新領域を拓く

私の研究室では、生物の巧みな物質生産システムを利用した「ものづくり」「ものとり」を実践しています。現在は、糸状菌 （カビ） のゲノム上にコードされる未知化合物の生合成遺伝子を活用することで、様々な研究分野にインスピレーションを与えるような魅力的な天然物や擬天然物を創生し目指して日々研究に取り組んでいます。糸状菌の作り出す多様な二次代謝物 (天然有機化合物) は、ペニシリンやロバスタチンに代表されるような有用薬理活性物質が多いことから、医薬品開発の重要な探索資源として認識されています。次世代シーケンサーによる糸状菌ゲノム解析が進むにつれ、未知なる二次代謝物の設計図 (生合成遺伝子クラスター) が数多く存在することが明らかになりました。そこにはいったいどのような二次代謝物の構造が描かれているのでしょうか。私たちは、糸状菌のゲノム上に存在するユニークな設計図を探索し (ゲノムマイニング)、その情報に基づき、有機化学、遺伝子工学、合成生物学などの幅広い領域の知識や手法を駆使して新規性の高い二次代謝物の獲得する「ポストゲノム型天然物探索」を展開しています。新しい天然物を発見するだけでなく、新しい化学反応、酵素反応や生合成マシナリーの開拓や二次代謝制御システムの解明にも興味を持って取り組んでいます。研究してで創出した天然物は、共同研究を通じて様々な薬理活性を評価し、医薬シーズ探索への応用を目指します。天然物は感染症治療薬やがん治療の分野で強みを発揮してきた歴史を踏まえて、抗菌 （薬剤耐性菌）、抗真菌、抗ウイルス、抗がん活性の評価を軸とします。ポストゲノム時代にあってこそなし得る天然物探索「ものとり」を展開し、天然物創薬の発展に貢献します。