創薬基盤研究部門

現在位置組織 > 創薬基盤研究部門  > 研究グループ紹介 > 次世代ゲノム機能グループ


※ 次世代ゲノム機能グループは、「最先端バイオ技術探求グループ」 に改編されました。(2016年5月2日付)
次世代ゲノム機能グループ [ 所在地:臨海副都心センター ] 

次世代ゲノム機能グループはヒトゲノムに限定せず、幅広い生物のゲノム機能解析とそれを応用した創薬支援を目的とし、①タンパク質合成に重要な役割を担うtRNAの機能獲得に必須なRNA修飾メカニズムなどの機能性RNAの解析、および ②二次代謝産物生合成遺伝子を応用した化合物生産研究を展開しています。さらに、遺伝子情報およびそれらがコードするタンパク質構造情報等を分子標的とし、天然物ライブラリーを主とした創薬スクリーニングを行っています。

研究課題

微生物遺伝子を用いた天然化合物生産
微生物遺伝子を用いた天然化合物生産

生合成遺伝子を用いた異種発現システムによる天然化合物生産技術の開発

 従来の発酵法による微生物二次代謝生産では、微生物ゲノム中に存在する生合成遺伝子数の1/3にも満たない能力しか引き出せていないことが明らかになってきています。本研究では、難培養微生物由来の未利用生合成遺伝子を含め、様々な微生物の生合成遺伝子を異種ホストに形質転換し、異種発現システムにより、これまで人類が入手不可能であった新奇天然化合物を創出することを目的としています。また、これまで「匠のノウハウ」に依存して来た化合物の高生産化を、ゲノム改変等の技術を用いて科学的に高生産微生物構築する技術開発も行っています。

天然物ライブラリーを用いた創薬スクリーニング
天然物ライブラリーを用いた創薬スクリーニング

世界最大級の天然物ライブラリーを用いた創薬スクリーニング

 現在上市されている医薬品の6割以上は天然化合物あるいは天然化合物を模倣して合成展開した化合物に由来するように、天然物ライブラリーは創薬スクリーニングのソースとして長く用いられています。当グループは、国内有数の製薬系企業提供の天然物ライブラリーを含む、世界最大級の天然物ライブラリーを保有しており、当ライブラリーを用いた企業およびアカデミア発の創薬ターゲットを対象に、大規模な医薬、動物薬、農薬等のリード化合物探索を展開しています。

tRNAの硫黄修飾塩基の生合成機構の解析

tRNAの硫黄修飾塩基の生合成機構の解析(鴫 直樹)

 コドンとアミノ酸を結び付けるtRNAには多数の転写後修飾があり、硫黄修飾塩基はコドン認識や立体構造の安定化という重要な役割を担っています [図①]。本研究では、多くの生物に共通する複雑な生合成のしくみを、好熱性細菌をモデルに解析しています。
 反応性の高い硫黄を利用する巧妙な仕組みを用いて、硫黄キャリアタンパク質TtuB [図②] に活性化硫黄が結合し、これがRNA硫黄化酵素によりtRNAへ導入されます。このTtuBはユビキチンに似た構造をとり、多数の標的タンパク質に共有結合していました [図②]。真正細菌では初めての発見です。生合成因子も翻訳後修飾されており、RNA硫黄化反応が制御されていると考えています。生化学と分子生物学の手法により生合成機構を解明し、創薬や物質生産へとつなげたいと考えています。

ページの先頭へ

研究成果

ページの先頭へ

グループの構成メンバー

役職・名前 メールアドレス
上級主任研究員(次世代ゲノム機能グループ長)
新家 一男(Kazuo SHIN-YA)
メールアドレスメールアドレス
主任研究員
鴫 直樹(Naoki SHIGI)
メールアドレスメールアドレス


ページの先頭へ