【テクノロジー解説】「カチッ」とはまる化学反応:むずかしいことをかんたんに。分子のパーツを、すばやく、いらない副産物なしでつなぐ「クリックケミストリー」。生きた細胞の中で使える反応にも広がり、がんの薬のねらいを高める研究も(2022年ノーベル化学賞)
薬をつくる化学は、自然の複雑な分子をまねようとして、時間もお金もかかってきました。2022年のノーベル化学賞は「むずかしくしすぎない」化学に贈られました。シャープレス博士(2回目の受賞)は2000年ごろ、分子のパーツがすばやく確実に、いらない副産物なしで「カチッ」とつながる「クリックケミストリー」を提唱。メルダル博士とシャープレス博士は、銅を使ってアジドとアルキンをつなぐ反応を、それぞれ見つけました。ベルトッツィ博士は、生きた生物の中で、細胞のふだんの化学をじゃませずに起こる反応を開発。薬の開発や、DNAの地図づくり、がんの薬のねらいを高める研究などに使われています。
プレ男「クリックケミストリー」って名前、パソコンのクリックみたい。
メル美分子のパーツが「カチッ」とはまるイメージらしいよ。
こんにちは、Dr. Taro です。 「テクノロジー解説」、今回はクリックケミストリーです。2022年のノーベル化学賞の発表と一般向け解説をもとにまとめました。
「むずかしくしすぎない」化学
- 化学者は長いあいだ、どんどん複雑な分子をつくることをめざしてきました。薬の研究では、薬の働きをもつ自然の分子を人工的につくり直すことが多く、すばらしい分子がつくられてきましたが、たいてい時間がかかり、とても高価でした
- 2022年の賞は、むずかしいことをかんたんにする化学に贈られました。ノーベル化学委員会の委員長は「ものごとを複雑にしすぎず、かんたんでシンプルなことで勝負する。まっすぐな道でも、役に立つ分子はつくれる」と述べています
分子のパーツが「カチッ」とつながる
- バリー・シャープレス博士(2001年に続き、2回目のノーベル化学賞)は、2000年ごろ、「クリックケミストリー」という考え方を打ち出しました。シンプルで確実、すばやく反応し、いらない副産物ができない化学です
- その少しあと、モーテン・メルダル博士とシャープレス博士は、それぞれ別々に、クリックケミストリーの「宝石」となる反応を発表しました。銅を触媒にして、アジドとアルキンという部品をつなぐ反応です
- この反応はいま広く使われていて、薬の開発、DNA の地図づくり、目的に合った材料づくりなどに役立っています
プレ男ブロックのおもちゃみたいに、カチッとつなげられるのか。
生きた細胞の中で「カチッ」
- キャロリン・ベルトッツィ博士は、クリックケミストリーを新しい段階に進めました
- 細胞の表面にある、大事なのにとらえにくい分子(糖鎖、グリカン)を地図にするため、生きた生物の中で起こるクリック反応を開発しました
- この「生体直交化学」の反応は、細胞のふだんの化学をじゃませずに起こります
- いまでは世界中で、細胞を調べたり、生き物の中の現象を追いかけたりするのに使われています。この反応を使って、がんの薬のねらいを高める研究が進み、臨床試験も行われています(2022年当時)
クリックケミストリーは、分子のパーツをすばやく確実に、いらない副産物なしでつなぐ化学です。生きた細胞の中で使える反応にも広がり、薬の開発や細胞の研究に役立っています。
化学のつながり
- 炭素どうしをつなぐ:クロスカップリング
- シャープレス博士の1回目の受賞:「右手型」だけをつくり分ける触媒
- 細胞の中を光らせて見る:光るクラゲのタンパク質「GFP」
プレ男シャープレス博士、2回もノーベル賞!しかもテーマが「シンプルに」って、かっこいい。
メル美むずかしいことをかんたんにするって、いちばんむずかしいのかもね。
金属でも酵素でもない「第3の触媒」は、触媒は「金属」と「酵素」だけじゃなかったへ。
分子がパートナーを交換する反応は、分子の「パートナー交換ダンス」メタセシスへ。
まとめ
- クリックケミストリー:分子のパーツがすばやく確実に、副産物なしでつながる化学(シャープレス博士、2000年ごろ)
- その代表が、銅を使ってアジドとアルキンをつなぐ反応(メルダル博士、シャープレス博士)
- 生体直交化学:生きた生物の中で、細胞の化学をじゃませずに起こる反応(ベルトッツィ博士)
- 薬の開発、DNA の地図づくり、がんの薬のねらいを高める研究などに
- 2022年ノーベル化学賞(シャープレス博士は2回目)
参考文献
- The Royal Swedish Academy of Sciences. Press release: The Nobel Prize in Chemistry 2022. NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2022/press-release/ (閲覧日:2026年10月10日)
- NobelPrize.org. The Nobel Prize in Chemistry 2022 — Popular information. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2022/popular-information/ (閲覧日:2026年10月10日)
この記事は一般的な情報提供を目的としたもので、個別の診断・治療に代わるものではありません。 気になる症状や不安がある場合は、医療機関にご相談ください。