菅 裕明（すが ひろあき、1963年2月21日 - ）は、日本の工学者、教育者、実業家、東京大学大学院理学系研究科教授、岡山大学エグゼクティブアドバイザー。バイオベンチャー企業「ペプチドリーム」創業者で社外取締役。日本のケミカルバイオロジー、進化分子工学で活躍する学者である。
概説 岡山市北区出身日本学士院賞授賞の決定について。岡山県立岡山芳泉高等学校を経て、岡山大学大学院修了後、渡米岡山出身・菅東大教授にウルフ賞 化学部門、日本人３人目山陽新聞2023年6月16日 。マサチューセッツ工科大学大学院（化学科）で正宗悟に師事、Ph.D.を取得後、マサチューセッツ総合病院分子生物学科・ショスタク研究室にて博士研究員。 主な研究は、人工リボザイム、分子進化、遺伝暗号改変、細菌クオラムセンシング。 2006年、東京大学発バイオベンチャーであるペプチドリーム株式会社の設立に参画。同社は、菅の全ての特許技術の使用権を有している。
主な研究・業績の概要 RNAを利用した人工生体分子の創製と、遺伝暗号を人工的に書き換える技術の開発を行った。特に、天然の生物が利用する遺伝暗号やアミノ酸の制約を人工的に拡張し、自然界には存在しないペプチドを効率よく作り出すための技術を開発してきた。
研究の基盤となったのが、tRNAのアミノアシル化反応を触媒する人工リボザイム「フレキシザイム（Flexizyme）」である。フレキシザイムは、通常のアミノアシルtRNA合成酵素とは異なり、さまざまな非天然アミノ酸をtRNAに結合させることを可能にした。これにより、通常の生物の翻訳系では利用されないアミノ酸を、リボソームによるペプチド合成に組み込むための基盤が確立された。
さらに、フレキシザイムを基盤として「遺伝暗号リプログラミング」を発展させた。従来も、終止コドンなどを利用して非天然アミノ酸をタンパク質に導入する「ナンセンス抑制法」が開発されていたが、導入できる位置やアミノ酸の種類には制約があった。これに対し遺伝暗号リプログラミングでは、細胞を用いずに再構成した翻訳系の中で、コドンとアミノ酸の対応関係そのものを人工的に組み替える。フレキシザイムによって非天然アミノ酸を指定したtRNAに結合させ、そのtRNAに任意のコドンを対応させることで、天然の遺伝暗号にはないアミノ酸を複数種類、指定した位置に組み込んだペプチドをリボソームによって合成することが可能になった。この技術の重要性は、単に天然の20種類のアミノ酸に新しいアミノ酸を「追加」するのではなく、遺伝暗号と翻訳系を人工的に再設計することで、天然の生物が持たないアミノ酸の組み合わせやペプチド構造を体系的に作り出せるようにしたことにある。
また、遺伝暗号リプログラミングをmRNAディスプレイ法と組み合わせることで、非天然アミノ酸を含む膨大な種類のペプチドから、目的のタンパク質に結合するものを効率よく選び出す方法を確立した。mRNAディスプレイは、合成されたペプチドと、それをコードするmRNAを対応づけた状態で保持する技術であり、目的のタンパク質に結合するペプチドを選択した後、そのペプチドの遺伝情報を回収して増幅することができる。この仕組みにより、非常に多数のペプチド候補を同時に探索することが可能になる。mRNAディスプレイ法と組み合わせて発展させたのが、RaPID（Random nonstandard Peptides Integrated Discovery）システムである。RaPIDでは、非天然アミノ酸を含む膨大な種類のペプチドを一度に作り、その中から目的のタンパク質に強く結合する分子を選び出すことができる。特に、低分子医薬品では結合させることが難しいタンパク質表面や、抗体では到達しにくい細胞内の標的に対して、高い結合能を持つ特殊ペプチドを探索できる点に特徴がある。
これらの研究は、生命が本来備えている「20種類のアミノ酸」と「遺伝暗号」という制約を人工的に拡張し、天然には存在しない分子をリボソームによって体系的に創製する、という発想につながっている。RaPIDを利用して得られた特殊ペプチドは、基礎研究だけでなく、タンパク質間相互作用を標的とする創薬への応用も進められている。
略歴 1981年 岡山県立岡山芳泉高等学校卒業 1986年 岡山大学工学部工業化学科卒業 1989年 岡山大学大学院工学研究科修士課程修了 1994年 マサチューセッツ工科大学大学院化学科博士課程修了（Ph.D.） 1994年 マサチューセッツ総合病院、ハーバード大学医学大学院 博士研究員 1997年 ニューヨーク州立大学バッファロー校化学科 Assistant Professor 2002年 ニューヨーク州立大学バッファロー校化学科 Associate Professor 2003年 東京大学先端科学技術研究センター助教授 2005年 東京大学先端科学技術研究センター教授 2010年 東京大学大学院理学系研究科教授 2018年 岡山大学エグゼクティブアドバイザー（兼務） 2020年 日本学術会議会員会員・連携会員等日本学術会議 2022年 内閣府総合科学技術・イノベーション会議議員第7号 令和4年2月8日（火曜日）衆議院 日本化学会会長
受賞・栄典 2011年 - 日本学術会議会長賞 2015年 - 文部科学大臣表彰科学技術賞 2016年 読売テクノ・フォーラム ゴールド・メダル賞 マックス・バーグマンメダル 日本イノベーター大賞特別賞 2017年 - 名古屋メダル（シルバー） 2019年 - 紺綬褒章 2020年 - フンボルト研究賞 2022年 紺綬褒章 プレローグ・メダル（チューリッヒ工科大学） 2023年 - ウルフ賞化学部門 2024年 日本学士院賞 岡山県文化特別顕賞 2025年 神戸賞 2026年 王立協会フェロー選出Exceptional scientists elected as Fellows of the Royal Society アントニオ・フェルトリネッリ国際賞
編著 「切磋琢磨するアメリカの科学者たち」 共立出版 2004 「実験医学増刊 Vol.43 No.2 創薬の不可能を可能にする 中分子ペプチド医薬」 羊土社 2024
関連項目 東京大学 岡山大学 ペプチドリーム
出典
外部リンク Welcome to The Suga Laboratory 菅研究室のウェブサイト PEPTIDREAM INC ペプチドリーム株式会社