住友ゴム 大学と共同で天然ゴム収率改善につながる酵素評価法を発明

住友ゴムは2022年4月14日、埼玉大学・戸澤譲教授、東北大学・高橋征司准教授、金沢大学・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と発表した。

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りった。今回の発明により、今後新たな重要成分の発見を通して、天然ゴムの収率改善や人工的な生合成などにつながることが期待される。

天然ゴムを生み出すパラゴムノキにおける天然ゴム生合成(超高分子量イソプレン鎖の生合成)は、「Hevea rubber transferase 1(HRT1)」、「HRT1-REF bridging protein(HRBP)」、「Rubber elongation factor(REF)」と呼ばれる3つのタンパク質が重要であることがわかっていたが、複数の分子結合を行な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。

従来技術の天然由来の膜上でのイソプレン鎖を生合成

「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、天然由来の膜を使用するため不純物の混入が課題となっていた。そこで、天然由来の材料を使わない人工膜(ナノディスク)を利用した酵素評価方法の開発が行なわれてきた。

今回発見された人工膜を利用するイソプレン鎖の生合成

今回、「HRT1」を「HRBP」と一緒に人工膜上に載せると、「HRT1」がイソプレン鎖を生合成することを発見。これは人工膜上で「HRT1」の機能を発揮させた世界で初めての事例となる。

人工膜のイソプレン鎖長イメージ

東南アジアの熱帯雨林にのみ生育するパラゴムノキは、取り巻く自然環境や病害によって天然ゴムの生産量が大きく左右されるため、天然ゴムと同様の物性を人工的に生成するためのプロセスとして、今回の発見は大きなマイルストーンになるかもしれない。

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