生物工学：強力な抗マラリア薬アルテミシニンの高レベルな半合成生産
Nature 496, 7446 doi: 10.1038/nature12051
2010年には2億以上のマラリア症例があり、少なくとも65万5000人が死亡した。世界保健機関は、寄生虫である熱帯熱マラリア原虫（Plasmodium falciparum）により引き起こされる無併発性マラリアの治療に対して、アルテミシニンを基盤とした併用療法（ACT）を推奨している。アルテミシニンは、植物クソニンジン（Artemisia Annua）が作る、強力な抗マラリア作用を持つセスキテルペンエンドペルオキシドである。しかし、植物由来のアルテミシニンの供給は不安定で、そのために不足と価格変動が起こってACT製造者による生産計画を複雑なものにしており、手頃な価格のアルテミシニンの安定した供給源が求められている。今回我々は、合成生物学を用いてアルテミシニンの前駆体アルテミシン酸の高収率生物学的生産のための出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）株を開発した。商業的に成り立つ濃度のアルテミシン酸を生産しようというこれまでの試みは、1リットルでわずか1.6 gしか生産できず、失敗に終わっている。今回我々は完全生合成経路を明らかにした。これには、植物脱水素酵素と第二のシトクロムの発見が含まれ、これらがアルテミシン酸の効率的な生合成経路を作り、1リットル当たり25 gのアルテミシン酸という発酵力価が得られる。さらに、我々は実用的かつ効率的で規模変更が可能な、アルテミシン酸からアルテミシニンへの変換化学経路を開発した。これは一重項酸素を化学供給源として用いるため、特殊な光化学的装置は必要ない。今回報告した菌株と過程は、半合成アルテミシニン生産の実行可能な工業過程の基盤となるもので、これによってアルテミシニンを誘導体化してACTに組み込むアーテスネートなどの医薬品有効成分にするためのアルテミシニンの安定な供給が可能となる。すべての知的財産権が無料で提供されるので、この技術によって、第一選択抗マラリア治療薬の発展途上国へのずっと低い平均年間価格での提供を拡大できるだろう。
