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バイオマスからのイソプレン⽣成新技術を理研、横浜ゴムと共同開発
~⼈⼯反応を起こす細胞の創製に成功、世界初~
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2018年7月26日


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⽇本ゼオン株式会社(社⻑︓⽥中公章)は、国⽴研究開発法⼈理化学研究所(以下、理研)、横浜ゴム株式会社との共同研究により、バイオマス(⽣物資源)からイソプレンモノマー(以下、イソプレン)を効率的かつ安定的に⽣成できる新技術を開発しました。イソプレンは、主に⾃動⾞タイヤなどの原料として使われる合成ゴム(ポリイソプレンゴム)の原料として使⽤されています。現在、イソプレンはナフサ熱分解の副⽣成物として⼯業的に⽣産されていますが、イソプレン⽣成技術を確⽴することにより、⽯油依存が軽減され、地球温暖化の原因とされる⼆酸化炭素削減への貢献が期待できます。

当社は理研、横浜ゴムと2013年から共同研究を進め、2015年に「in silico 代謝設計技術」を⽤いてコンピューター内でイソプレンの新規合成法を発⾒しました。新技術はこれを進化させたもので、世界で初めて細胞内(in vivo)で出発原料であるバイオマス(糖)からイソプレン⽣成までを⼀貫して⾏うことに成功しました。さらに⽣成したイソプレンを重合してポリイソプレンゴムの合成を実現しました。研究にあたっては、理研・環境資源科学研究センター(CSRS)が保有する細胞設計技術、植物科学技術を活⽤しています。

※コンピューターで⼈⼯代謝反応を新規に設計する技術

⾃然界ではイソプレンは、メバロン酸(糖から⽣成した中間物質)から5段階の反応を経て⽣成することが知られていますが、今回の研究により、メバロン酸からイソプレン⽣成までを2段階で⾏える⼈⼯代謝経路が新たに発⾒され、さらに驚異的なイソプレン⽣成能を持つ⾼活性酵素が作成されました。そして、これらを本来イソプレン⽣成能を持たない⼤腸菌に導⼊することで優れた⽣成能を付与させ、細胞内で効率的かつ安定的にイソプレンを⽣成することに成功しました。なお、同じくブタジエン系合成ゴムのようなジエンゴムにも本技術が適⽤できることも確認されました。

ゼオングループはこれからも産官学の垣根を越えた研究に積極的に取り組み、⼈類の持続的発展と地球環境に貢献してまいります。

イソプレンの細胞内⽣産の様⼦ イソプレンの細胞内⽣産の様⼦
新技術で重合されたポリイソプレンゴム 新技術で重合されたポリイソプレンゴム
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