2013 Fiscal Year Annual Research Report
多様なバイオポリエステルを合成する資源循環型フレックス微生物工場の開発
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23681015
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松本 謙一郎 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80360642)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | バイオベースプラスチック / バイオテクノロジー |
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| Research Abstract |
ポリ乳酸（PLA）は、高い透明性と優れた加工特性を持ち、現在最も利用が進んでいるバイオプラスチックである。しかし、硬質なPLAは柔軟性が要求される用途には使用できないことが欠点であった。本研究課題では、微生物システムを利用して高付加価値のプラスチック材料を生産するために、多様な新規バイオポリマーを合成できるフレキシブル微生物工場を開発する事を目的とした。この目的を達成するため、多様な構造のモノマーを供給し、かつ重合できる代謝経路を微生物内に構築した。さらに、本生合成系を利用して、これまで報告例のなかったグリコール酸を構成成分として含むポリエステルの生合成に初めて成功した。これらの結果は、国際的な科学雑誌であるJ. Biotechnology誌において発表した。その後の合成方法の改良により、この第一報の100倍以上の生産性が達成できた。さらに本バイオポリマー合成系を発展させ、乳酸と類似の構造を有し、これまで細胞内で合成された事のなかった2-ヒドロキシ酪酸(2HB)の重合に着手し、ほぼ2HBから構成されるポリエステルを合成することが出来た。ここで注目するべきは、本システムが2HBの２つの鏡像異性体の混合物である安価なラセミ体を原料として、片方の異性体のみを含む高度に立体構造制御されたポリマーが合成可能な事である。この利点を生かし、2HBポリマーが透明性と伸張性に優れた物性を持つ事を初めて示した。これらの結果は、国際的な科学雑誌であるBiomacromlecules誌に掲載された。次いで、合成経路を拡張することにより、2HBと乳酸の共重合体を合成した。得られたポリマーはどのようなモノマー分率でもフィルム上に成型可能であり、２つのユニットの立体構造が類似しているため、安定な構造をとりうる事が分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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