合成生物学と有機合成化学を融合させた分子創製

DNAタグ化ポリケチド-ペプチド融合型マクロ環化合物の創製

【発表のポイント】
• 合成の難しい天然有機化合物（天然物）を、他の天然物そのものの化学構造を変換することで有用な化合物の創製に成功しました。
• ゲノムマイニングと異種発現を基盤とする合成生物学的手法と有機合成化学を融合した新しい分子創製アプローチの提案です。
• ポリケチド－ペプチド融合型マクロ環化合物からなるDNAエンコードライブラリーの構築法を確立しました。

【概要】
植物や微生物が作り出す天然有機化合物（天然物)は、医薬品、香料および染料など様々な用途に利用されてきましたがその合成には困難さがありました。
近年、遺伝子資源の中から望みの天然物の生合成^(注1)に関わる遺伝子を探すゲノムマイニング^(注2)が可能となり、その生合成遺伝子を異種発現^(注3)させることで、所望の天然物を安定的に供給する合成生物学^(注4)を用いる手法が開発されました。
東北大学大学院薬学研究科の浅井禎吾教授、惟村壮哉大学院生らの研究グループは、糸状菌のマクロライド天然物^(注5)を合成生物学的に供給し、それらを化学変換することでポリケチド部品^(注6)として調製し、別途合成したペプチドと二点での独立した連結反応により、ポリケチド－ペプチド融合型マクロ環化合物^(注7)の創製に成功しました。さらに、DNAタグを付加したペプチドとマクロライド由来のポリケチド部品との環化反応を達成し、新規ポリケチド－ペプチド融合型マクロ環DNAエンコードライブラリー^(注8)の創製法の基盤を構築しました。今後、これらの化合物のライブラリーを創製することで、医薬品の候補となる化合物の発見に繋がることが期待されます。
本論文は、合成生物学と有機合成化学を融合した新しい分子創製のコンセプトを提案する成果であり、2024年10月16日付で科学誌 Organic Lettersにオンライン掲載されました。

詳細（プレスリリース本文)