新薬やワクチン開発につながる「ウイルスもどき」とは？

ウイルスのタンパク質の殻を人工的に合成

ウイルスの中心には遺伝情報であるDNAやRNAなどの「核酸」があり、その周囲を「キャプシド」というタンパク質の殻が覆っています。このキャプシドの構造を「ペプチド」という成分を用いて人工的に合成することができます。ペプチドもタンパク質も、ともにアミノ酸で形成されており、アミノ酸が数個から数十個つながったものがペプチド、それ以上の数がつながったものがタンパク質となります。

ピンポイントでがん細胞を狙い撃ちする新薬も

人工的に合成されたキャプシドは、天然のウイルス同様に細胞内に侵入できます。いわば「ウイルスもどき」のようなものです。ただし毒性はほとんどないので、医療に役立てることができます。通常のウイルスは内部に核酸を持ちますが、ウイルスもどきのキャプシド内部に薬を入れて体内に取り込むのです。分子設計に手を加えれば、特定の患部に薬を届けることも可能になります。例えば、特定のがん細胞に結合する分子をウイルスもどきに付与すれば、狙ったがん細胞だけに届く新薬が作り出せるでしょう。

新しいワクチンの創出にもつながる

コロナウイルスやHIVウイルスなどは、キャプシドの周りに「エンベロープ」という脂質の膜を備えた高度な形状をしています。エンベロープ型ウイルスは、生物の細胞膜とエンベロープを融合させることができるため、体内に侵入しやすいという特性を持っています。実は、まだ不完全ではありますが、エンベロープ型ウイルスキャプシドも人工的に合成できます。
弱毒化、不活性化したインフルエンザウイルスを体内に入れて、免疫細胞に抗体を作らせることがインフルエンザワクチンの基本的な仕組みです。体内に侵入しやすい人工エンベロープ型ウイルスキャプシドを活用して免疫細胞を刺激すれば、いろいろな種類のワクチン開発につながるでしょう。天然のウイルスを実験に使うことは危険がともないますが、ウイルスもどきには毒性がほとんどないので、医療をはじめ幅広い分野に応用できるメリットがあります。

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先生情報 / 大学情報

鳥取大学工学部化学バイオ系学科教授松浦和則先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

有機化学、ペプチド化学

先生が目指すSDGs

メッセージ

化学でも物理でも、受験のための勉強だけではなく、自ら興味を持って学んでほしいです。私は高校時代に、数列や漸化式の問題をパズル感覚で解いて楽しんでいました。進路については、高校のうちから厳密に絞らなくても大丈夫です。いろいろなことに興味を持って、幅広い視野を身につけてください。
高校の化学は記憶力が良ければそれなりに点数は取れますが、大学の化学は理論立っていて数学や論理的な思考力も求められます。ぜひ、今のうちから体系的に思考する訓練を続けましょう。

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鳥取大学は、教育研究の理念に「知と実践の融合」を掲げ、高等教育の中核としての大学の役割である、人格形成、能力開発、知識の伝授、知的生産活動、文明・文化の継承と発展等に関する学問を教育・研究し、知識のみに偏重することなく、実践できる能力をつけるように努力しています。また、研究・教育拠点、幅広い専門的職業人の養成、地域の生涯学習機会の拠点、社会貢献機能など個性輝く大学を目ざし、地方大学にこそ求められるオンリーワンの研究開発を行い、社会に貢献し、国際的競争力を確保できる大学運営を目ざしています。