研究者情报
研究者名
後藤 佑樹
概要
後藤佑樹 理学研究科教授、菅裕明 東京大学教授、佐竹真幸 同准教授、仙石徹 横浜市立大学准教授、濱田恵輔 同助教、岡田正弘 神奈川大学教授らの研究グループは、ペプチドに脂質を付加する酵素（プレニルトランスフェラーゼ）を効率よく探し出す新しい手法を開発し、多数の新規酵素の発見に成功しました。
ペプチドは、数个から数十个のアミノ酸がつながった分子で、生体内ではホルモンや神経伝达物质などとしてさまざまな役割を担っています。また、优れた生理活性を示すものも多く、医薬品としての利用が期待されています。一方で、ペプチドはそのままだと体内で分解されやすく、また、速やかに体外へ排出されるため、体内で长时间作用させることが难しいという课题があります。こうした课题を解决するために、医薬品开発ではペプチドに脂质を付加することが行われており、完成したペプチドの性质を自在に改良するために、狙った场所へ选択的に脂质を付加できる技术の开発が求められています。
酵素は触媒活性を持つタンパク质のことで、特定の分子の决まった位置だけを选択的に认识して化学反応を进行させることができます。脂质の一种であるプレニル基をペプチドへ付加する酵素であるプレニルトランスフェラーゼも、ペプチド上の特定の位置を选択的に修饰でき、ペプチドに脂质を付加するツールとして期待されます。これまでのプレニルトランスフェラーゼの探索研究では、天然の基质（酵素を作用させる相手）を用いて候补タンパク质の働きを一つ一つ调べる方法が主流であり、多くの时间と労力が必要でした。本研究では、天然基质に頼ることなく、さまざまな人工ペプチドを混ぜて反応させる「ごちゃまぜ人工基质法」とも呼ぶべき新手法を开発し、候补タンパク质の酵素机能を一挙に评価できるようにしています。
その结果、14种类もの新规プレニルトランスフェラーゼを见出し、この酵素の仲间を一気に倍増させることに成功しました。さらに、これまでにない脂质の付け方（脂质化様式）も复数発见しています。加えて、発见した酵素の立体构造解析により、タンパク质のわずかな构造の违いが、多様な反応を生み出すしくみも明らかにしました。本成果は、さまざまな机能性分子や医薬品候补となるペプチドの设计や机能改変を加速する基盘技术として期待されます。今后は、今回発见した酵素の活用を进めるとともに、この手法を别の种类の酵素にも応用し、より多様な机能性分子の创製を目指します。
本研究成果は、2026年7月1日に、国际学术誌「Nature Catalysis」にオンライン掲载されました。
研究者のコメント
「これまで十年以上かけて少しずつ広がってきたペプチドプレニルトランスフェラーゼの世界を、本研究では一気に押し広げることができました。本研究で考案した『ごちゃまぜ人工基质法』は、天然酵素を人工ペプチドの生产に役立てたいという以前からの研究モチベーションに根ざしています。とはいえ、想定以上の数の新しい酵素が见つかったことに、进化の过程で生み出されてきた酵素机能の多様性と奥深さに改めて惊かされました。自然界にはまだまだ面白いペプチド修饰酵素が眠っているはずなので、今后もその発见と活用に取り组んでいきます。」（后藤佑树）
【顿翱滨】
【书誌情报】
Sumika Inoue, Shunya Matsushita, Sayaka Ito, Marin Yokomine, Masayuki Satake, Chikako Okada, Keisuke Hamada, Yuchen Zhang, Risa Ohta, Taro Shiraishi, Hiroaki Suga, Masahiro Okada, Toru Sengoku, Yuki Goto (2026). Rapid screening platform for peptide prenyltransferases to diversify pseudo-natural prenylated peptides. Nature Catalysis.
