ほとんどの生物には、食事などでとりこんだ有機化合物を、酸素を使ってエネルギーを取り出し、ATPに変換する機構をもっています。人体にもこのエネルギー産生機構が存在し、ミトコンドリアがその仕組みを担っています。ところがこのエネルギー産生プロセスがうまく働かなくなる難病があります。これが「ミトコンドリア病」です。ミトコンドリア病には有効な治療法がいまだに見つかっていません。当研究室では、ミトコンドリア病の治療薬開発をめざし、チトクロームCオキシダーゼという酵素の研究を行っています。また、オキシダーゼ研究から派生して、近年再び発症者が増えている結核の新薬開発にも取り組んでいます。

研究キーワード
チトクロムCオキシダーゼ
電子伝達、生体エネルギー
チトクロムCオキシダーゼその活性調節メカニズムの解明
結晶構造解析とクライオ電顕による構造解析
タンパク質の構造情報をつかった創薬研究

私たちの研究室は、ミトコンドリアにおけるエネルギー産生の新規調節分子(Higd1a)を発見し報告しました［1］。Higd1aは低酸素環境で発現が誘導され、ミトコンドリアの呼吸鎖複合体IV（チトクロームCオキシダーゼ）に直接結合して、活性中心のヘム a周辺の構造をアロステリックに変化させることにより、オキシダーゼ活性を上昇させATP産生速度を上昇させることを明らかにしました。日本医療研究開発機構(AMED)の支援をうけ、この研究を展開させたチトクロムCオキシダーゼの活性を上昇する治療薬の開発を進めています。22万化合物のスクリーニングにより、細胞での呼吸鎖活性を上昇させ、ミトコンドリア病モデル細胞の細胞生存率を改善させる有望な候補化合物を取得しており、現在鋭意開発を進めています。