研究者紹介

微生物の有する生合成遺伝子は、人知を超えた多様性によって数多くの有用物質を生み出します。それら生合成遺伝子を人工的に機能改変し、新規有用物質のデザインや、天然では貴重な化合物の安定的供給を実現します。また産業上価値のある酵素遺伝子の迅速な同定技術によって化合物開発を促進します。

天然物は人智を超えた構造からなり、また強力な生物活性を示す化合物も多く存在する。実際に、低分子 (中分子も含む) 医薬品の6割は天然化合物あるいはその構造を模倣した化合物である。天然化合物は多くの不斉点を含む複雑な天然化合物骨格の構造展開は、現代の有機化学をもってしても困難な課題の一つである。 当研究室では、生合成遺伝子を異種宿主で生産する技術を確立しているが、それらの生合成遺伝子を精密に改変する技術も開発しており、人工天然化合物誘導体を生産することが可能になっている。本技術は、試験管内 (in vitro) モジュール編集と命名した技術であり、CRISPR-Cas9反応とGibson assemblyを組み合わせることで、一塩基のエラーなく人工生合成遺伝子を構築するものである。本技術はrapamycinなどの中分子天然化合物の骨格デザインおよび生産において実証しており、立体制御を含む生合成のロジックを利用した物質生産に利用することができる。