講座概要
タンパク質の「構造を見る」から始まる生命科学・創薬研究
本研究室では、タンパク質の立体構造を手がかりとして生命現象の仕組みを解明するとともに、SBDD（Structure-Based Drug Design：構造ベース創薬）を活用した新しい医薬品の開発に取り組んでいます。SBDDとは、病気に関わるタンパク質の「かたち」や薬が結合する部位を詳しく解析し、その立体構造に適した化合物を合理的に設計する創薬手法です。また、国内外の大学や研究機関と連携し、タンパク質構造解析、生化学、物理化学、化合物合成、動物実験など、多様な研究手法を組み合わせて研究を進めています。さらに、AIによる構造予測や解析、放射光、クライオ電子顕微鏡を用いた構造解析、宇宙環境を利用したタンパク質結晶化実験など、先端的な技術も積極的に活用しています。タンパク質の「構造」と「機能」の関係を分子レベルで理解することで、生命現象の謎を解き明かし、その知見を新しい治療法や医薬品の創出へとつなげることを目指しています。
教授挨拶
人間の体内に入った薬が、どこに、どのように結合するのか、見てみたいと思いませんか？ 薬剤の多くがタンパク質に結合します。ＤＮＡにも結合します。そこはナノメートルより１桁小さな原子の世界です。私たちと一緒に覗いてみましょう。病気の発症および進行、あるいは診断および治療に関連する基本的な生物学的過程の解明にとって、タンパク質をはじめとする生体物質の基礎研究は必須です。当分野では、医薬品候補化合物の探索（化合物スクリーニング）を行い、その標的タンパク質と候補化合物複合体の立体構造から新薬の種（シード）を見出し、その実用化を目標としています。
講座スタッフ
| 教授 | 野中 孝昌 | のなか たかまさ |
| 教授 | 阪本 泰光 | さかもと やすみつ |
| 大学院生 | 八木 さおり | やぎ さおり |
講座における主たる研究テーマ
主に新規作用機序の抗菌薬、抗ウイルス薬、抗腫瘍薬の創薬研究を行う。
- 多剤耐性菌・歯周病菌に対する新規抗菌薬の開発
- 多発性骨髄腫に対する新規抗がん剤の開発
- 抗菌薬・抗ウイルス薬及び抗腫瘍薬の標的分⼦であるジペプチド産生酵素(DPP)及びペプチド輸送体の構造解析
- 医薬品を含む低分子化合物のX線結晶構造解析およびその分子軌道計算
- サーマルシフトアッセイによる標的分子と化合物の相互作用解析
- 医薬品の化学構造式のTeX用スタイルファイルの作成
- 疑似微小重力装置によるタンパク質結晶化実験
講座の主な業績
【令和６（2024）年度】
- Knak T, Takada S, Illarionov B, Krisilia V, Carvalho LP, Lungerich B, Sakamoto Y, Höfmann S, Bacher A, Kalscheuer R, Held J, Fischer M, Tanaka N, Kurz T. Expanding the Chemical Space of Reverse Fosmidomycin Analogs. ACS Med Chem Lett. 2025; 16(1): 136-143.
- Takada S, Abdullaziz MA, Höfmann S, Knak T, Ozawa SI, Sakamoto Y, Kurz T, Tanaka N. The Diverse Binding Modes Explain the Nanomolar Levels of Inhibitory Activities Against 1-Deoxy-d-Xylulose 5-Phosphate Reductoisomerase from Plasmodium falciparum Exhibited by Reverse Hydroxamate Analogs of Fosmidomycin with Varying N-Substituents. Molecules. 2025; 30(1): 72.
- Abdullaziz MA, Takada S, Illarionov B, Carvalho LP, Sakamoto Y, Höfmann S, Knak T, Kiffe-Delf AL, Mazzone F, Pfeffer K, Kalscheuer R, Bacher A, Held J, Fischer M, Tanaka N, Kurz T. Reverse N-Substituted Hydroxamic Acid Derivatives of Fosmidomycin Target a Previously Unknown Subpocket of 1-Deoxy-d-xylulose 5-Phosphate Reductoisomerase (DXR). ACS Infect Dis. 2024; 10(5): 1739–1752.
【令和５（2023）年度】
- Kikuchi S, Wada A, Kamihara Y, Okazaki K, Jawaid P, Rehman MU, Kobayashi E, Susukida T, Minemura T, Nabe Y, Iwao N, Ozawa T, Hatano R, Yamada M, Kishi H, Matsuya Y, Mizuguchi M, Hayakawa Y, Dang NH, Sakamoto Y, Morimoto C, Sato T. DPP8 Selective Inhibitor Tominostat as a Novel and Broad-Spectrum Anticancer Agent against Hematological Malignancies. Cells. 2023; 12(7): 1100.
【令和４（2022）年度】
- Sakamoto Y, Roppongi S, Nakamura A, Tanaka N. X-ray crystallographic analysis of Stenotrophomonas maltophilia DPP7. Photon Factory Activity Report 2021. 2022; (39 Pt B): 26.
【令和３（2021）年度】
- Nakamura A, Suzuki Y, Sakamoto Y, Roppongi S, Kushibiki C, Yonezawa N, Takahashi M, Shida Y, Gouda H, Nonaka T, Tanaka N, Ogasawara W. Structural basis for an exceptionally strong preference for asparagine residue at the S2 subsite of Stenotrophomonas maltophilia dipeptidyl peptidase 7. Sci Rep. 2021; 11: 7929.
