私たちが普段、医師から処方されて服用する薬は、病気の原因となっている生体内の標的分子へ有効に働きかけて、症状を緩和していると考えられます。しかし、実際のところ標的分子が分からないまま使用されているケースも少なくありません。

近年になって、遺伝子情報の利用や分子レベルの解析が進み、分子標的治療薬と呼ぶ新しい薬の開発手法が注目され、より効果的で副作用の少ない創薬が期待されています。しかし、標的分子を見極めるためには、細胞内の多種多様なタンパク質や複雑なネットワークの存在などが原因で、多くの時間と労力が費やされています。

基幹研究所ケミカルバイオロジー研究基盤施設の研究グループは、二次元電気泳動法を活用したプロテオミクスを駆使し、薬剤候補と期待される化学物質が引き起こす細胞内のプロテオームの変化を調べる手法で、生体内の標的分子の推定や作用機序の分類が可能なことを明らかにしました。具体的には、ヒトの培養細胞であるHela細胞を培養した培養液に、抗がん作用の知られるゲルダナマイシンをはじめ、標的分子が明らかな19種の化合物を別々に加えました。次に、細胞内の全タンパク質を蛍光色素で標識し、二次元電気泳動法や質量分析を実施して、化合物間の類似度調べました。その結果、同じ標的分子を持つ化合物は似たパターンを示すこと、同じ標的分子でも作用機序が違う化合物は違うパターンとして検出できることが分かりました。

この解析手法は、薬剤候補となる新規化合物の標的分子を迅速に推定することが可能となるため、効率的・高効果な創薬の開発に貢献することが期待できます。