我々は、正体不明の痕跡量有用活性物質探索に眼を向け、唯一アクセス可能な結晶スポンジ（CS）法を駆使し、創薬への貢献を目指している。対象分子は、低分子に限らず、注目を集める中分子、更に大きなタンパク質も含める。
構造情報を質量分析でしか追えない極微量有機物構造解析の需要は高く、極限までの微小化に挑戦している。CS法は、結晶へのゲスト分子の十分な吸蔵が重要なため、器となるＣＳ自体の微小化によるミクロCS法の開発に取り組み、速度論的結晶化により数十µm程度の微小CSの生成法を確立した。次いで、ゲスト化合物の吸蔵、高輝度Ｘ線回折データマージ測定による構造解析にも成功し、ミクロCS法の端緒を開いた。また、取扱いの煩雑なＣＳ微結晶をキャピラリー中で生成、内壁へ固定化する簡便操作法も実現した。次年度中にこの手法を用いてナノグラム以下での構造解析を完成する。
オリジナルCS法は、これまで構造未定天然物等の解析に威力を発揮してきたが、ゲスト分子適用範囲に限りがあり、その拡大に挑戦した。その結果、多芳香環縮環系アニオンを接着分子としたM6L4ケージカチオン錯体の結晶体が、オリジナルCSに優る特徴を有すことを確認し、第二世代CS法の幕開けとなった。更に、ゲスト分子包含結晶体は、ゲスト分子包接単体ケージに接着分子を加えて調製できることも確認し、より実用的な選択肢を手に入れた。このように、オリジナルCS法では未達の中分子や親水的分子への適用拡大、ゲスト分子吸蔵選択肢拡張に加えて、試料調製をキャピラリー内で完結できる微小試料調製法等、学術的は言うまでもなく、操作性にもブレークスルーを達成し、あらゆる面で汎用性を拡げることに成功した。今後は、本成果を本課題の中心的プラットホームと位置づけ、強力に推進する。
タンパク質構造解析への拡張は、ゲストタンパク質の単体ケージへの内包状態・効果観察に端を発し、その結晶化によるCS法構造解析がゴールとなる。これら一連の研究から、不安定なタンパク質の安定化による高次構造や機能維持等、新しい知見を得てきた。今期、様々な分子量や表面電荷の10種のタンパク質カプセル化に成功、更に、気相拡散法により結晶化できることも見出しつつある。従来の溶液中心のＮＭＲ解析に加えて、X線やマイクロEDを用いる解析を可能とする。
加えて、本CS法を活用し、メタボローム解析や巨大ウィルス遺伝子解析に基づく痕跡生理活性物質探索も並行して進めている。