Masatake Sugita 研究室

## 研究の問い 本研究室は、ペプチド医薬品の開発における主要な課題である膜透過性の改善と予測メカニズムの解明に取り組んでいます。特に環状ペプチドは、従来の医薬品では到達困難な細胞内のタンパク質相互作用を標的にできる有望な候補ですが、膜透過性が低いため臨床応用が制限されています。また、タンパク質やペプチド分子が溶液中でどのような立体構造の変化を示すのか、また有機溶媒や脂質環境がこれらの性質にいかに影響するかについても研究対象としています。 ## 手法 分子動力学シミュレーション（コンピュータで原子・分子の動きを計算する方法）を主要なツールとしており、GPU（高速演算処理機）を活用した大規模計算を実施しています。膜透過過程の再現には、加速サンプリング法やレプリカ交換法といった高度な技術を用いて、広範な構造変化を探索しています。同時に分光法などの実験手法でも分子の性質を測定し、シミュレーション結果を検証しています。さらに、膜透過性に関する包括的なデータベースを構築し、機械学習による予測法の開発も進めています。 ## 主要な発見 脂質膜の組成が分子の膜透過性を決定する重要な要因であること、そして膜界面付近での静電相互作用がペプチドの膜透過能に強く相関していることが明らかになっています。また、ペプチドの骨格構造を化学修飾することで膜透過性を向上させることが可能であり、修飾方法によって分子の立体構造変化が異なることが判明しています。これらの知見は、より透過性の高い医薬品候補の設計指針につながると考えられています。