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横浜ゴム イソプレン生成で世界初新技術を開発 日本ゼオンなどと共同で

2018年07月26日

ゴムタイムス社

 横浜ゴムは7月26日、理化学研究所(以下=理研)、日本ゼオンとの共同研究により、バイオマス(生物資源)から効率的にイソプレンを生成する世界初の新技術を開発したと発表した。

 イソプレンは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)の原料で、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る。新技術によるイソプレン生成技術を確立することにより、石油への依存度を低減し、地球温暖化の原因とされる二酸化炭素削減に貢献できる。

 横浜ゴムと理研、日本ゼオンは2013年から共同研究を進め、15年にコンピューターで人工代謝反応を新規に設計する技術(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た。

 新技術はこれを進化させたもので、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一貫して行うことに成功した。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た。研究にあたって、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る。

 イソプレンは、自然界においてメバロン酸(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た。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。さらに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持つ。

 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し、イソプレン生成能を持たせることによって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、同じく合成ゴムであるブタジエンのようなジエンゴムにも同技術が適用できることを確認している。

 

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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