今回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 薬学系研究科 有機合成化学教室（金井研究室）の巽 俊文（たつみ としふみ）さんにお願いしました。

本プレスリリースの研究内容は、廃棄物の少ないC末端伸長型のペプチド合成法の開発です。ペプチド合成といえば、縮合試薬や過剰に使用するアミノ酸を廃棄してしまうことが大きな問題と言われていますが、回収・再利用可能な、アミノ酸のエピ化を抑制する添加剤を開発し、廃棄物の少ないペプチド合成に仕上がっています。

この研究成果は、「Communications Chemistry」誌に掲載され、またプレスリリースにも成果の概要が公開されています。

本テーマを指揮された生長 幸之助先生（現: 産総研、主任研究員）と、研究室を主宰されている金井 求教授より巽さんについてコメントを頂戴いたしました！

【Q1. 今回の受賞対象となったのはどんな研究ですか？】

ペプチドは低分子医薬と抗体医薬の利点を兼ね備えた創薬モダリティーとして期待されています。固相合成法などの従来のペプチド合成法では、C 末端から N 末端に向かってペプチド鎖を伸長します。しかし、この方法では、高価な保護アミノ酸や縮合試薬に由来する廃棄物が大量に発生し、環境負荷や製造コストが高くなります。従来法とは逆のN 末端から C 末端へのペプチド伸長反応は、主鎖無保護アミノ酸を利用できるため、これらの問題点に劇的な改善をもたらす手法ですが、反応点の区別やエピメリ化の併発などが問題となり、その開発は困難でした。今回、私たちはペプチドチオ酸を用いることでペプチドＣ末端のカルボン酸と出発アミノ酸を区別し、N末端からC末端へのペプチド伸長反応の開発に成功しました。

【Q2. 本研究テーマについて、自分なりに工夫したところ、思い入れがあるところを教えてください】

回収可能な高活性なN-ヒドロキシピリドン添加剤の開発になります。N-ヒドロキシピリドンをこの反応の添加剤に用いると、問題のエピメリ化を抑制できることは前任者たちの検討から分かっていました。しかし、当時、使用していた添加剤では回収や精製、スケールアップが困難で、より実用的な条件にすべく添加剤構造のさらなる検討を行いました。反応終了後、ヘキサン洗浄で大部分を回収できる冒頭図の添加剤を開発し、大半の無保護アミノ酸とペプチドチオ酸のカップリング反応が高い収率、低いエピメリ化率で達成でき、グラムスケールへのスケールアップも可能になりました。

【Q3. 研究テーマの難しかったところはどこですか？またそれをどのように乗り越えましたか？】

極性官能基を側鎖にもつ無保護アミノ酸とのカップリング反応ではアミノ酸の溶解性が低く、低収率に留まっていました。しかし、条件を種々検討しましたが、収率は上がらず、温度をあげると溶媒のDMSOが分解するため、途方に暮れていた時、少しでも熱伝導性がよくなればと半ばあきらめた状態で40 ℃でマイクロウェーブを照射する条件を試すと、収率が劇的に改善されました。マイクロウェーブ装置は高温、高圧で反応をかけるときに使用するものと思っていましたが比較的低温でも効果があるのを実感しました。そこで生物活性ノナペプチドであるDelta Sleep-Inducing Peptideの合成では全カップリング工程にマイクロウェーブ装置を用いることで、収率を改善しサブグラムスケールでの収束的全合成を達成できました。

【Q4. 将来は化学とどう関わっていきたいですか？】

私は今後も大学で研究を続けていく予定です。学生時代は、不斉有機分子触媒の研究に従事し、卒業後は今回のペプチド合成の研究以外にも、放射線を使った創薬研究や抗体薬物複合体に関連した研究にも携わせてもらいました。様々な研究に触れる機会を頂いたので、今後はこれらの経験を活かしながら、ライフサイエンスに貢献できる反応開発や創薬研究を行いたいと思います。そして、病気で苦しんでいる人や悩んでいる人に対して少しでも力になれるような研究をしていきたいと思います。

【Q5. 最後に、読者の皆さんにメッセージをお願いします】

最後までお読みいただきありがとうございました。この研究は金井研の卒業生たちに代々引き継がれながら行われた研究で、プロジェクトの開始から論文投稿まで10年ほどかかったと思います。今回、なんとかこの研究を論文にすることができ、その中で実験がうまくいかないときや壁にぶち当たった時こそ、周りのスタッフや学生達とディスカッションを行い、知恵を借り、助けてもらいながら、愚直に実験をやりぬくことが重要だと改めて気づきました。一人でもがくだけでは、このプロジェクトは完遂できなったと思います。最後に、スポットライトリサーチの機会を与えていただきましたChem-Stationの皆様、本研究遂行にあたり、ご指導、手厚いサポートいただいた金井先生、生長先生、共著者の皆さま、有機合成化学教室の皆様にこの場をお借りして感謝申し上げます。