薬のタネになる天然化合物を作る微生物

微生物の生産する天然化合物（分子量200~1,000程度の小分子化合物で、二次代謝物とも呼ばれます）は、ペニシリンやストレプトマイシン、アベルメクチンのように、医薬品や農薬として広く利用されてきました。

この地球上には未知の微生物が多くいます（身近な土の中からも新種を見つけることは割と簡単）。誰も調べたことのない微生物には、その働きを誰も知らない遺伝子があり、きっと新たな医薬・農薬のタネになる天然化合物を作る能力をもっているはずです。

新しい天然化合物は、探し方が鍵

最近では、新しい天然化合物を発見するのが困難になっています。他の人と同じ方法では、すでに他の人が見つけたものばかりを発見することになるので、探し方を工夫する必要があります。

土の中からあまり研究されていない糸状菌（カビ）を集めて探索源とする、というのが工夫の一つで、もう一つは、誰も使っていない「道具＝酵素阻害剤」を使うことです。

鏡像異性体を作り分ける酵素を発見

私はこれまで、天然化合物の複雑な化学構造が「どうやって」作られるのかを調べる研究を行ってきて、非常に興味深い酵素を発見しています。Diels-Alder反応（大学の有機化学で絶対に習う、超有名な化学反応）を触媒する酵素で、私たちが発見した酵素は、同じ仲間だけど、鏡像異性体を作り分けることができます（構造生物学、天然物化学、有機化学、計算科学の専門家たちと共同で現在も、この謎「どうやって作り分けるのか」の解明にも挑んでいます）。

将来は欲しい化合物を作りたい

この酵素の研究の過程で、私たちは酵素阻害剤を発見しました。そして、この阻害剤を、新規化合物を探す「道具」とすることで、自分たちが欲しい化合物を効率的に見つけることができるようになりました。

同時に、生産菌のゲノム解読を進めることで、化合物とそれを作るための遺伝子をつなげていくことができ、将来的には、自在に、自分たちでデザインした遺伝子から化合物を作ることができるようになると期待しています。