天然ゴムの品種改良につながる実験に成功～自然界にないバイオポリマーを合成～
2022年06月30日
住友ゴム工業(株)は、東北大学 高橋征司准教授、金沢大学 山下哲准教授、埼玉大学 戸澤譲教授らと共同で、天然ゴムの鎖長制御に重要な天然ゴム合成酵素の部位を特定しました。さらに、この天然ゴムの鎖長制御に重要な部位をトマト由来酵素に組み込むことにより、自然界には存在しない構造のバイオポリマーの合成に成功しました。今後、研究を進めることで、天然ゴムの収率改善やタイヤ性能向上に寄与する天然ゴムの生産につながることが期待されます。
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このたび本研究グループは、同じ酵素グループに属していて構造が類似しているトマト由来の酵素（短鎖を合成）と、天然ゴムを合成する酵素（長鎖を合成）の構造を比較することで、鎖長に影響を及ぼす重要部位を発見しました。
さらに、トマト由来酵素の重要部位を、天然ゴム合成酵素の重要部位と置き換えた改変酵素では、天然ゴムと同程度の鎖長のポリイソプレンを合成することを発見しました。この改変酵素を用いることで、天然ゴム合成酵素とは異なる開始基質を利用可能となり、その反応生成物として自然界には存在しないバイオポリマーの合成に成功しました。
| トマト由来酵素 | 天然ゴム合成酵素 |
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| 赤枠が鎖長に影響を及ぼす重要部位 | |
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| 重要部位を置き換えたイメージ |
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酵素を触媒として用いた合成反応イメージ ①通常の天然ゴムを合成。②トマト由来酵素では短鎖しか合成できない。③改変酵素を触媒とすることで、天然ゴムと異なる構造で、天然ゴムと同程度の鎖長を持つバイオポリマーの合成に成功
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なお、これらの研究成果は、2022年6月27日から30日にドイツ・ニュルンベルクで開催されたDKT IRC 2021※1で発表しました。今後も、天然ゴムの安定供給とともに、安全・安心で環境負荷の少ないタイヤの提供を通して、持続可能な社会の発展に貢献していきます。
※1 ゴム技術についてあらゆるテーマのプレゼンテーションが行われる国際会議 DKT IRC 2021ホームページ
＜ご参考＞
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