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天然ゴムの生合成メカニズムを解明

住友ゴム工業 、人工膜を用いた酵素評価法を大学と共同発明

タイヤ 2022-04-14

 住友ゴム工業は、埼玉大学の戸澤譲教授、東北大学の高橋征司准教授、金沢大学の山下哲准教授らと共同で、天然ゴム生合成メカニズム解明につながる人工膜(ナノディスク)を用いた酵素評価方法を発明した。従来は天然由来の膜を使用していたが、この人工膜を利用した新手法により、不純物を含まない環境で、より精度の高い評価が可能になる。

 パラゴムノキでの天然ゴム生合成(超高分子量イソプレン鎖の生合成)では、「Hevea rubber transferase1(HRT1)」、「HRT1-REF bridging protein(HRBP)」、「Rubber elongation factor(REF)」と呼ばれる3つのたんぱく質が重要であることが判明していた。しかし、複数の分子結合を行う酵素と考えられる「HRT1」がどのような条件で機能を発揮するかは解明されていなかった。

従来法


今回発明した新手法


 「HRT1」はこれまで、ゴム粒子膜や酵母膜など天然由来の膜上でイソプレン鎖を生合成することは確認できていたが、天然由来ゆえの不純物の混入が課題となっていた。そこで、天然素材を使わない人工膜を利用した酵素評価方法の開発を行ってきた。

 今回の発明により、「HRT1」を「HRBP」と一緒に人工膜に載せると、「HRT1」がイソプレン鎖を生合成することを発見した。これは人工膜上で「HRT1」の機能を発揮させた世界初の事例となる。今後新たな重要成分(+α)の発見で、さらにイソプレン鎖を伸ばすことができれば、天然ゴムの人工的な生合成も可能になる。

人工膜のイソプレン鎖長イメージ

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