Bioorganic chemistry

化学・生物応用工学専攻 生物有機化学研究室

Research

コンセプト

 ”生物有機化学”は,生命機能を維持する様々な化学物質について,生化学と有機化学の両視点から解明していく学問形態の一つです。”生物有機化学”と冠する名は,工学部や理学部,農学部,薬学部といった様々な分野に存在することからもその研究内容は非常に多岐に渡ることがわかります。当研究グループでは,有機合成を用いた生体機能の制御をコンセプトに,ターゲットとする生体機能を制御する機能性分子を有機化学により創り出し,この分子が発現する優れた機能を解明していくことを目的としています。

キーワード:機能性生体分子,自己組織化,遺伝子発現制御,分化誘導

機能性生体分子の設計

 非常に多くの化学物質の中で,本研究室では特にペプチド,ペプチド核酸(PNA),シグナル低分子有機化合物に着目しています。例えば,ペプチドやPNAは固相合成法を用いてアミノ酸(核酸)配列を制御した~40残基(塩基)程度までの機能性分子を設計・合成しています。年々開発される新しい活性化剤や合成用樹脂を用いて,合成が困難とされていた分子を合成します。また,細胞分化を誘導するシグナル分子として利用する低分子有機化合物は液相法を用いて合成し,カラム分取後の構造解析(NMR, MS等)などを経て実際に分化誘導効率を評価します。

有機化学的な合成から生化学的な評価系まで

 有機化学なのに核酸・タンパク質とは,ギャップが大きく感じられることと思います。有機化学により調製した生理活性分子の機能を評価するためには,生化学の評価系が必要不可欠です。遺伝子発現制御を目的としたPNA-PEGコンジュゲートの研究では,無細胞タンパク質合成システムや細胞内トランスフェクションなどin vitro, in situ評価を行います。また,アミロイド線維形成に関する研究ではアミロイドタンパク質を用いるなど,有機合成はもちろん,タンパク質発現計の評価・細胞機能評価を行うため多くの知識が必要となります。まず機能性分子の設計と合成に多大な時間を必要とするため,学部4年生の1年間で評価系まで到達することは困難ですが,数年にわたって設計した生体分子が生命機能を制御するその瞬間は非常に感慨深いものがあります。詳細は,研究テーマをご覧下さい。

研究テーマ

業績

外部リンク