スチュアート・リー・シュライバー (Stuart Lee Schreiber, 1956年2月6日- )は、アメリカ合衆国の化学者で、専門はケミカルバイオロジーである。ハーバード大学の名誉教授。

研究概要 彼は、低分子化合物を用いて生命現象を解析する研究を進め、ケミカルバイオロジーの発展に大きく貢献した。特に、低分子化合物によってタンパク質間の相互作用を誘導・安定化する「分子糊(molecular glues)」の研究や、化学的にタンパク質同士を近接させる「chemical inducers of proximity」の概念の発展に貢献した。これらの研究は、標的タンパク質の機能を制御する新たな創薬手法の発展にもつながっている。さらに、多様性指向合成(DOS)の確立や、DOSなどから見出した低分子化合物を生物学的な「プローブ」として利用し、細胞内のシグナル伝達や遺伝子発現などの生命現象を解析するとともに、得られた知見を創薬につなげるという、ケミカルバイオロジーの研究手法を発展させた。

経歴 ニュージャージー州イートンタウン生まれ。軍人であった父の都合で、1歳から4歳までをフランスのイヴリーヌ県で過ごす。帰国後はバージニア州フェアファックスで育ち、1977年バージニア大学卒業、1981年ハーバード大学から有機化学のPh.D.を取得。指導教授は岸義人であった。1981年イェール大学助教となり、1986年に教授に昇任。1988年から現職。1994年からハワード・ヒューズ医学研究所研究員を務める。また、1997年にはハーバード大学のInstitute of Chemistry and Cell Biology(ICCB)を設立し、初代所長を務めた。同研究所は後のブロード研究所におけるケミカルバイオロジー研究の基盤となった。また(the Broad Institute)の創設時からの主要メンバーである。

主な研究・業績

有機合成化学と複雑な天然物の全合成

研究キャリアの初期には、有機合成化学の立体化学の制御、複雑な天然物合成の方法論の開発に注力し、ペリプラノンBや免疫抑制剤FK-506などをはじめとする複雑な天然物の全合成を行った。

シグナル伝達経路の解明

免疫抑制剤であるFK506およびシクロスポリンが、それぞれFKBP12-FK506-カルシニューリン、およびシクロフィリン-シクロスポリン-カルシニューリンという三量体複合体を形成することで、脱リン酸化酵素カルシニューリンの活性を阻害すること明らかにした。この研究は、スタンフォード大学のGerald CrabtreeによるNFATタンパク質に関する研究とともに、カルシウム-カルシニューリン-NFATシグナル伝達経路の解明へとつながった。

mTORの発見と栄養応答シグナル

栄養応答を制御する重要な因子であるmTOR(mechanistic target of rapamycin)の発見に至る研究を行い、David Sabatiniらとは独立してmTORを同定した。低分子ラパマイシンがFKBP12とmTOR(当初はFKBP12-ラパマイシン結合タンパク質:FRAPと命名)に同時に結合することを明らかにし、その後の研究から酵母や哺乳類における栄養応答シグナル伝達ネットワークの解明に貢献した。

プロテアソームの機能解明

低分子ラクタシスチンがプロテアソームの特定の触媒サブユニットに結合して阻害することを発見した。非ペプチド性プロテアソーム阻害剤としてのラクタシスチンは、プロテアソーム機能の研究において有用であることが示された。

HDACの解明

低分子化合物トラポキシンおよびデプデシンを用いて、これらがin vivoでヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)を阻害することを示した。トラピソキシンのアフィニティマトリックスを用い、ヒストン脱アセチル化酵素活性を有する核タンパク質を単離・同定した。

多様性指向型合成(DOS)と化学遺伝学

共通の合成戦略を用いて、骨格や立体化学、置換基などにおいて多様性に富む低分子化合物群を効率的に創製する方法として、多様性志向型合成(Diversity-Oriented Synthesis:DOS)の概念を提唱した。DOSによって構築した多様な低分子化合物ライブラリーを生物学的スクリーニングに用いることで、特定の標的をあらかじめ定めずに、生理活性を持つ化合物を探索することが可能となる。このような低分子プローブを用いた 化学遺伝学(chemical genetics)は、生理活性を持つ低分子化合物を用いて遺伝子産物やタンパク質の機能を操作し、その結果生じる表現型を解析することで、生命現象の分子機構を明らかにする研究を進めた。このように、低分子プローブを体系的に探索・利用することで、ゲノム情報から遺伝子産物の機能解析を経て、創薬へとつなげる研究手法の発展に貢献した。 また、2003年には化学遺伝学研究のための公開データベース「ChemBank」を立ち上げ、低分子化合物と生物学的情報を統合して研究に利用する環境の整備にも取り組んだ。

抗感染症薬の研究 DOSを活用することで、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)のライフサイクルの複数の段階を標的とし、マラリアの治療と伝染予防の両方を可能にする二環式アゼチジン「BRD7929」を含む、新規抗微生物化合物を見出した。また、トリプトファン合成酵素のアロステリック阻害を通して結核菌(Mycobacterium tuberculosis)を死滅させる合成アゼチジン誘導体「BRD4592」を発見した。 ハイスループットスクリーニングとの組み合わせにより、クルーズトリパノソーマ(Trypanosoma cruzi)やC型肝炎ウイルスの複製を阻害する化合物、およびトキソプラズマ(Toxoplasma gondii)の増殖を阻害する化合物を見出した。

分子糊とタンパク質間相互作用

低分子化合物が、本来は結合しない、あるいは結合の弱いタンパク質同士の相互作用を誘導・安定化する現象に着目し、このような低分子化合物によって新たなタンパク質間相互作用が生じる現象を「分子糊(molecular glues)」と名付けた。さらに、低分子化合物によって細胞内の特定のタンパク質同士を近接させる「chemical inducers of proximity」の概念を発展させた。これらの研究は、タンパク質の機能を化学的に制御する新たな手法の開発につながり、標的タンパク質分解を利用するPROTACなどの創薬技術の発展にも影響を与えた。

その他

Tim Mitchisonと共同で、チューブリンを標的としない初の低分子の有糸分裂阻害剤「モナストロール(monastrol)」を見出した。モナストロールはモータータンパク質であるキネシン5(kinesin-5)を阻害することが示された。 また、治療抵抗性や薬剤耐容性を示す一部のがん細胞が、脂質過酸化を抑制するGPX4と呼ばれる酵素に強く依存して生存していることを明らかにした。GPX4の機能を阻害すると脂質過酸化が蓄積し、鉄に依存した細胞死であるフェロトーシスが誘導されることから、GPX4を標的とした新たながん治療戦略の可能性が示された。

受賞歴 1989年 ACS純粋化学賞 1993年 イーライリリー生物化学賞 1994年 パウル・カラー・ゴールドメダル 1995年 ウォーレン賞 1997年 テトラヘドロン賞 2001年 ウィリアム・H・ニコルズ賞 2006年 トムソン・ロイター引用栄誉賞(化学部門)「DNA、RNA、たんぱく質などよりも小さな低分子を用いて細胞回路と信号の伝達経路を解明、修正し、新しい重要な生化学分野の推進力となった先駆的な研究に対して」 2014年 アーサー・C・コープ賞 2015年 名古屋メダル(MSD生命科学財団) 2016年 ウルフ賞化学部門 2016年 トムソン・ロイター引用栄誉賞(生理学・医学部門)「成長因子ラパマイシン標的蛋白質(TOR)と哺乳類ラパマイシン標的蛋白質(mTOR)の発見」 2024年 コッホ・ゴールドメダル 2025年 ウェルチ化学賞

脚注

出典 Broad Institute of Harvard and MIT, Chemical Biology Program Schreiber lab, Harvard University HHMI Genomics & Chemical Genetics, Video Lecture