UCLAの有機化学者は、最近海綿から発見されたパーキンソン病や同様の疾患の治療に役立つと考えられる分子の合成に成功した。この分子はリソデンドリン酸Aとして知られ、DNA、RNA、タンパク質を損傷し、さらには細胞全体を破壊する他の分子に対抗すると考えられている。さらに、研究チームは、環状アレンと呼ばれる長い間無視されてきた珍しい化合物を用いて、この分子の有用なバージョンを研究室で生産するために、必要な化学反応連鎖の重要なステップを制御するという興味深い試みも行っている。
この研究成果は、2023年 1月19日付のScience誌に掲載された。この論文は「歪んだ環状アレンの立体特異的トラッピングによるリソデンドリン酸Aの全合成（Total Synthesis of Lissodendoric Acid A Via Stereospecific Trapping of a Strained Cyclic Allene）」と題されている。
UCLAのKenneth N. Trueblood化学・生化学教授で、本研究の責任著者であるニール・ガーグ博士（写真）は、「現在の医薬品の大半は有機合成化学によって作られており、新しい化学反応を確立することが我々の学術的な役割の一つとなっている。」と述べている。
このような有機合成分子の開発を難しくしているのが、「キラリティー」（手のひら返し）と呼ばれるものだとガーグ博士は指摘する。リソデンドリン酸Aを含む多くの分子は、化学的には同じであるが、右手と左手のように3次元的に鏡像となる2種類の異なる形態で存在することができる。この2つの分子は、それぞれ「エナンチオマー」と呼ばれる。
医薬品の場合、ある分子の一方のエナンチオマーが有益な治療効果を示し、もう一方のエナンチオマーは全く効果がない、あるいは危険であることがある。しかし、実験室で有機分子を合成すると、両方のエナンチオマーが混在することが多く、不要なエナンチオマーを化学的に除去することは、プロセスに困難とコスト、そして遅延をもたらす。
この課題を解決し、自然界にほとんど存在しないリソデンドリン酸Aのエナンチオマーだけを迅速かつ効率的に製造するために、ガーグ博士のチームは、12段階の反応工程の中間体として環状アレンを採用した。1960年代に初めて発見されたこの反応性の高い化合物は、それまでこのような複雑な分子を作るために使われたことはなかった。
「環状アレンは、半世紀以上前に発見されて以来、ほとんど忘れ去られていた。それは、それらがユニークな化学構造を持ち、生成されるときにほんの一瞬しか存在しないためだ。」とガーグ博士。
研究チームは、この化合物のユニークな性質を利用して、環状アレンのある特定の不斉バージョンを生成できることを発見し、その結果、最終的にリソデンドリン酸A分子の目的のエナンチオマーをほぼ独占的に生成する化学反応を導き出した。
リソデンドリン酸Aのアナログを合成することは、この分子が将来の治療薬に適した性質を持っているかどうかを調べるための第一歩だが、この分子の合成方法は、医薬研究に携わる他の科学者にもすぐに役立つものだと、この化学者らは述べている。
「従来の考え方に挑戦することで、我々は環状アレンの作り方を知り、それを使ってリソデンドリン酸Aのような複雑な分子を作ることができた。他の人たちも環状アレンを使って新しい薬を作れるようになることを期待している。」とガルグ博士は語っている。
この記事は、UCLAのサイエンスライターであるホーリー・オーバー氏が執筆したニュースリリースをもとに作成された。
