自然をお手本にして進歩してきた化学を語る上で，微生物が産出する天然化合物の話は欠かせないものの一つです。中でも多数見出されてきた医薬の役割は新薬が合成されるようになった現在でも失われることはなく，さらに未知化合物の探索も活発に継続されています。
　今回取り上げた解説により，1928年（岩波・理化学辞典では1929年）にフレミングが青カビから発見した抗生物質ペニシリンに端を発して約70年になる医薬探索の歩みを，わかりやすく概観できます。

ペニシリン骨格（上左；下はその一例，ペニシリンG）とD-アラニル-D-アラニンの構造（上右；下はR'がHの場合）の重ね合わせ。上図の緑色部分が類似している。
（上の構造式は原報図４を若干変えて作成；-COOを-COOHとして表記）

◎原報より：『図4のようにペニシリンは細菌の細胞膜のD -ala-D -alaを模することにより抗菌性を発揮するが，人間の知恵でD -ala-D -alaの構造からペニシリン骨格がデザインできたであろうか。』

《抗生物質についての本ページ作者の補足》　　抗生物質とは微生物によって産出されるもので，もともとは他細胞の発育を阻止する物質とされたが，現在は抗菌，抗ウィルス，酵素阻害，制がんなどの作用をもつ物質を幅広くさすようになった。現代の医学で抗生物質の果たしている役割はきわめて大きい。
　最初に発見された抗生物質は，上記のようにフレミングが青カビから見つけたペニシリンで，ブドウ球菌の培地に青カビが入り込んでその周囲のブドウ球菌が溶けていることから気づいたものである。なお，1957年には梅澤濱夫がカナマイシンを発見している。
　抗生物質は一般に特定の菌にだけ作用するという選択毒性をもち，たとえばペニシリンは動物には無く細菌だけがもつ細胞壁に作用してその合成を阻害して死滅させるものである。他には細菌の細胞のタンパク質や核酸の合成を阻害したり，細胞膜質の機能を障害するなどの作用によるものがある。
　ところが，抗生物質を使っているうちに，それに耐性をもつ菌が現れてくることがわかった。これを耐性菌(*)というが，さらに別な抗生物質を見出したり開発するなどして対応していくことが必要となっている。
　現在は微生物由来のものと人工的に合成されたものを含めて100種類以上の抗生物質があるが，化学構造的にはβ-ラクタム系（ペニシリン類等），アミノグリコシド系（ストレプトマイシン，カナマイシン等）など10数種類に分類できる。

*　医療関係のニュースに時々登場するMRSAはメチシリン耐性黄色ブドウ球菌の略で，抗生物質のメチシリン（ペニシリン系に属する）に対する耐性ができたものである。最近，医療施設内で抵抗力の下がっている患者や高齢者がさまざまな感染症にかかってしまう院内感染が問題になっているが，MRSAに感染して死亡した例もある。バンコマイシン耐性菌（VRE）の出現も脅威となっている。

参考文献・Webページ
• 東京大学総合研究博物館・常設展／薬学部門
• 日本製薬工業協会／医学・薬学が歩んできた道すじ
• バイオ博物館／昔からあったバイオ：醸造技術（Biotechnology Japan）　※原報図1のプラバスタチン，タクロリムス(FK506)など
• 昭和ディスク／耐性菌情報　※バンコマイシン耐性腸球菌（VRE-Vancomycin Resistant Enterococci）についてなど
• 金岡英徳，“抗生物質と薬剤耐性菌”
• H.D. ヘルツェ ほか，江崎俊之 訳，「分子モデリング −基本原理と創薬への応用」，地人書館(1998) 　※図を含めて書籍全文参照可
• 本間善夫・川端潤，「パソコンで見る動く分子事典」，講談社ブルーバックス(1999) 　※p.85〜「天然成分」中のp.111〜「微生物由来」参照

• 分子表示プラグインのChimeを利用した資料例
  • アトピー新薬／タクロリムス