横浜ゴム、バイオマスからイソプレンを生成する世界初の新技術を開発――石油への依存度低減と二酸化炭素削減に期待

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横浜ゴムは2018年7月26日、理化学研究所、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でき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)の原料として使用されており、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。イソプレン生成技術を確立することにより、石油への依存度が低減でき二酸化炭素削減に貢献できる。

三者は2013年から共同研究を進め、2015年には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」を用いてイソプレンの新規合成法を発見した。今回の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。この細胞内でバイオマス(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、さらには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も実現した。

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段階で行う。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持つ。本来イソプレン生成能を持たない大腸菌に、これらを導入して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える。さらに同技術は、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適用可能だ。

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