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理工学部HOME > 学問のすゝめ > ダブルメジャーとフロンティアから生まれる生体機能制御分子

学問のすゝめ

ダブルメジャーとフロンティアから生まれる生体機能制御分子

戸嶋 一敦 (応用化学科 教授)

 皆さんは、「薬をつくる」という言葉をよく耳にしませんか?しかし、薬を「作る」と、薬を「創る」とでは、同じ発音ですが、それらの意味は随分違います。「作る」と「創る」には、「どちらも材料にあれこれ手を加えて目的のものをこしらえ出す」という意味がありますが、「創る」には、目的のものが、「新しいもの」であったり、「初めてのもの」という意味合いが付け加わります。私たちの研究室では、薬に代表される「生体機能制御分子」を、文字通り、「作る」研究と「創る」研究の両方を精力的に展開しています。

 それでは、「生体機能制御分子」を「創る」ためには、どんなことが必要でしょうか?初めての新しい、いわゆるオリジナルの分子を「創る」わけですから、そこにはまず、どんな分子を創れば良いのか?という「分子デザイン」が必要です。現在では多くの場合、コンピュータ分子シミュレーションで行います。しかし、ここで考え出される「生体機能制御分子」は、言わば絵に描いた餅です。そこで次に、これを現実のものとするため、「有機合成化学」を駆使して、目的の分子を合成し、実際に手にします。目的のデザインした分子を一から作るのはなかなか大変ですが、手に入れても、これで終わりではありません。自分たちが手に入れた分子が、デザイン通り、望みの機能を持っているか?解析・評価する必要があります。「生体機能制御分子」の場合、このためには、「生物化学」や「細胞生物学」におけるさまざまな手法を駆使して機能の解析・評価を行います。もちろん、その結果、せっかく創った分子が、望みの機能を持っていないこともあります。その場合は、その知見を活かして、新たな「分子デザイン」へと繋げます。もうおわかりでしょうか?オリジナルの「生体機能制御分子」を「創る」研究には、「分子デザイン」→「有機合成化学」→「生物化学」→「細胞生物学」といった一連の流れを持ったサイクルが必要です。このため、物を作るための「化学」や、機能を解析するための「生物」といった、単独の学問領域だけではカバーしきれないのです。そこには、「化学」と「生物」の融合、すなわち、「ダブルメジャー」が不可欠です。さらに、これまで誰も創ったことのないオリジナルで、しかも新しい機能を持った「生体機能制御分子」を目指す「フロンティア」精神と、それを可能にする「フロンティア」領域の開拓がおのずから必要です。

 これまでに、私たちの研究室では、この研究方針を強く意識し、さまざまな「生体機能制御分子」を生み出してきました。特に、「化学」と「生物」に加え、光という「物理」的要素も取り入れた「生体機能光制御分子の創製」です。これらの分子は、細胞の中に入り、特定波長の光を当てると、いろいろな病気に関係している核酸、タンパクや糖鎖を分解し、それらの機能を制御します。しかも、標的とした機能だけを、時間と空間の両方の観点から精密に制御できます。具体的には、乳がん細胞の増殖を抑えるもの、HIVの複製を抑えるもの、アミロイドβの毒性を回避し神経細胞の生存を可能にするもの、薬剤耐性を持つインフルエンザ酵素の活性を抑えるもの、さらには、結核菌の増殖を抑える「生体機能光制御分子」などが、これまでに誕生し、現在、さらなる応用展開がなされています。

 これら自分たちの創意工夫を持って生み出した「生体機能制御分子」には、自分の分身、あるいは子供の様な愛着が湧いてきます。「ダブルメジャー」と「フロンティア」の精神を持った研究スタイルを基盤とし、自分オリジナルの「生体機能制御分子」を創る! そんな夢を抱きながら日々研究に励んでいます。

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