社会に役立つ機能性人工DNAをデザインし合成する

生命活動における多くの触媒反応は、主としてアミノ酸から構成される酵素によって行われています。しかし、既にRNAが酵素機能、遺伝子抑制機能などを持つことが発見されています。またDNAに関しても、従来は遺伝情報の担い手としてしか考えられてきませんでしたが、近年、試験管内高速進化法と呼ばれる手法によって、酵素機能を持ったDNAが発見されました。このように、生体分子にはまだ発見されていない多くの潜在能力があると考えられます。このような機能を持った生体分子を思いのままにデザインし、合成することができれば、生命科学分野の基礎科学研究をはじめ、医療・エネルギーに関する社会問題を解決することも可能になります。しかし、生体内ではアミノ酸は20種類、核酸は4種類と規定されているため、その可能性が限定されてしまっています。そこで、わたしたちは有機化学と遺伝子工学を組み合わせ、DNAに種々の化学修飾を行った分子をデザインして実際に合成しています。こうして合成した化合物を社会に役立てる一例として、インフルエンザウイルス感染を阻害する化学修飾人工DNAを作り出すことに取り組んでいます。インフルエンザウイルスは現在、パンデミックが最も危惧されているウイルスですが、治療の問題点として、必ず治療薬に対して耐性を有するウイルスが出現してしまう点が挙げられます。実際にタミフル耐性のウイルスも既に確認されており問題となっています。一方、わたしたちが合成したヘマグルチニン (HA) タンパク質を標的とした化学修飾人工DNAは、どのように変異したインフルエンザウイルスに対しても治療が可能である可能性があることがわかりました。みなさんが研究室で合成した化合物が、実用化され社会で活躍したり、生命誕生の謎を解き明かす日がくるかもしれません。