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理化学研究所、横浜ゴムと共同開発

日本ゼオン、バイオマスからイソプレン生成の新技術

原材料 2018-07-26

イソプレンの細胞内生産の様子


 日本ゼオンは7月26日、理化学研究所、横浜ゴムとの共同研究により、合成ゴムの原料となるイソプレンをバイオマスから効率的かつ安定的に生成できる新技術を開発したと発表した。世界初となる新しい人工経路の構築と高活性酵素の作成により、優れたイソプレン生成能を持つ細胞を創製。この細胞内(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た。生成したイソプレンを重合して、自動車タイヤなどの原材料として使われるポリイソプレンゴム(IR)の合成も実現した。

 日本ゼオン、理化学研究所、横浜ゴムは2013年から共同研究を進め、2015年にはコンピュータで人工代謝反応を新規に設計する技術である「in silico 代謝設計技術」を用いて、コンピュータ内でイソプレンの新規合成法を発見。今回の新技術はそれを進化させた。

 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るが、今回構築した新しい人工経路はメバロン酸からイソプレン生成までを2段階で行える。また作成した高活性酵素は、自然界の酵素では不可能な驚異的なイソプレン生成能を有している。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。イソプレン生成能を持たせることで、効率的なイソプレン生成を人工的に行うことができる。なお、同技術は同じくブタジエン系合成ゴムのようなジエンゴムにも適用できることを確認している。

 イソプレンは、自動車タイヤなどの原材料として使われるポリイソプレンゴム(IR)の原料。イソプレンは現在、ナフサ熱分解の副生成物として工業的に生産されているが、イソプレン生成技術の確立により、石油依存の軽減と二酸化炭素削減への貢献が期待できる。

新技術で重合されたポリイソプレンゴム

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