何年もの間、コーラルベリー（写真）の葉からの活性物質は、新種の強力な薬になると思われてきたが、これまでこの物質を大量に製造することは非常に労力を要する作業だった。ドイツのボン大学の研究者らは、この物質を生成する実験室で簡単に培養できる細菌を特定したことから、状況は変わるかもしれない。この結果は、2021年1月8日にNature Communicationsでオンラインで公開された。 このオープンアクセスの論文は「チオエステラーゼを介した側鎖エステル交換が強力なGqシグナル伝達阻害剤FR900359を生成する（Thioesterase-Mediated Side Chain Transesterification Generates Potent Gq Signaling Inhibitor FR900359.）」と題されている。コーラルベリーは現在、再び多くのリビングルームを飾っている。 冬には真っ赤な実をつけ、北半球でこの時期に人気のある観賞植物だ。
しかし、薬剤師にとっては別の理由で興味深いものだ。喘息や特定の種類の癌に対する希望の光として近年出現した活性物質が含まれている。 残念ながら、この物質「FR900359（略称：FR）」を大量に入手するのは、かなり面倒だ。 温室で植物を栽培するには何週間もかかるし、収量は標本によって大きく異なる可能性がある。
ちなみに、この植物自体は有効成分を生成しないが、葉にそれを行う細菌を持っている。 「しかし、これらはコーラルベリーでのみ成長し、実験室で栽培することはできない」とボン大学薬学生物学研究所のMax Crüsemann 博士は説明する。 FRの製造は複雑な作業だ。
細菌はこの目的のための特別な組立ラインを持っており、そこでは多くの酵素が連携して働く。 細菌の遺伝子構成は、この組立ラインをどのように設定する必要があるかを指定している。 「我々は今、FR合成のためにこれらの遺伝子を持っている他の微生物について巨大なデータベースを検索した」とCrüsemann博士は説明した。 「その過程で、別の細菌に出くわした。そのコーラルベリーの類縁とは異なり、植物ではなく土壌で増殖し、培地で容易に繁殖する。」
この発見は、将来のFRの生産を大いに促進するはずだ。 しかし、それはまた、活性物質がどのように機能するかについてのより詳細な洞察を可能にする。 「FRが細胞内のシグナル伝達分子の重要なグループであるGqタンパク質を阻害することは、数年前からわかっていた」と、製薬生物学研究所のCornelia Hermes博士は説明した。 「それはFRを非常に効果的にする：今日まで、同様の効力でGqタンパク質を阻害する他の化合物は知られていない。」
Hermes博士は、Crüsemann 博士とGabriele König 教授のグループで博士号を取得しており、同僚のRené Richarz 博士とともに、現在公開されている研究の大部分を担当した。 研究者らが調査した疑問の1つは、FRがなぜこれほど優れた阻害剤であるかということだった。
分子は、実際のコアと、アームのようにそれに接続されている側鎖の2つの部分で構成されている。 両方とも別々に製造されてから、一緒にリンクされる。 「FRの機能には側鎖が不可欠だ」とCrüsemann博士は説明する。 「それが存在しないか、わずかに変更されている場合でも、Gqタンパク質に対する阻害効果は大幅に減少する。」
セル内の中央制御ステーション
セル内のGqタンパク質の機能は、都市の緊急コールセンターの機能と似ている。つまり、セル外からのさまざまな信号が収束する場所だ。 これによりGqタンパク質が活性化され、次に特定の代謝プロセスがオンまたはオフに切り替えられる。 したがって、多数のシグナル伝達経路を阻害する代わりに、治療効果を達成するためにはGqタンパク質を阻害するだけで十分だ。
これは、FRが非常に効果的であるだけでなく、全身に投与された場合、非常に有毒であることを意味する。 「したがって、目標は、病理学的に変化した行動を示す細胞にのみFRを投与することだ」とCrüsemann博士は述べた。 今日、細菌の遺伝子は簡単かつ特異的に改変することができる。 「このようにして、原理的には、体内の特定の細胞に正確に輸送され、そこでのみ機能するものなど、特定の特性を持つFRバリアントを生成できる」とこの製薬生物学者は述べている。
したがって、FR分子の歴史は、この新しい研究の結果として別の章が加わる可能性がある。この活性物質は、30年以上前に日本の研究者によって発見された。 2015年に、その生物学的作用機序は、製薬生物学研究所のKönig教授とEviKostenis博士が率いる研究グループによって説明された。
この仕事は現在、ドイツ研究振興協会（DFG）研究グループの基礎を形成している。 今日、世界中でますます多くの研究グループがこの新しく発見された細菌を新しいツールとして使い、この分子の可能性を探求中だ。
Nature Communications の論文の著者には他に、Daniel A. Wirtz,、Julian Patt、Wiebke Hanke、Stefan Kehraus、Jan Hendrik Voß、Jim Küppers、Tsubasa Ohbayashi、Vigneshwaran Namasivayam、Judith Alenfelder、Asuka Inoue、Peter Mergaert、Michael GütschowそしてChrista E. Müller が含まれている。
BioQuick News:Possible Breakthrough in Producing Large Quantities of Potential Therapeutic Drug Compound (FR) Originally Found in Bacterium Colonizing Coralberry Plant; Compound Inhibits Gq Proteins and Has Shown Suggestive Effectiveness in Asthma and Certain Cancers
