2014 Fiscal Year Annual Research Report
リグニンから新規プラットホームケミカルの変換技術開発と高分子材料開発
| Project/Area Number |
24380180
|
|---|
| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
中村 雅哉 独立行政法人森林総合研究所, きのこ・微生物研究領域, 室長 (50353793)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
敷中 一洋 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00507189)
片山 義博 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (10214339)
大塚 祐一郎 独立行政法人森林総合研究所, バイオマス化学研究領域, 主任研究員 (80455261)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | リグニン / 2-ピロン4,6-ジカルボン酸 / プロトカテク酸4,5-ジオキシゲナーゼ / プロトカテク酸3,4-ジオキシゲナーゼ / バニリン / 3-カルボキシムコノラクトン / アミド化合物 / ポリエステル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
パルプ工場排水路から単離されたリグニン分解微生物Sphingobium sp. SYK-6株の低分子リグニン化合物分解酵素遺伝子（バニリンデヒドロゲナーゼ遺伝子：lig V、プロトカテク酸4,5-ジオキシゲナーゼ遺伝子：lig ABC）とバニリン酸脱メチル酵素遺伝子（van AB）を再構成して、遺伝子組換えバイオリアクターを構築し、ユニークな物理化学的特性を有する2-ピロン4,6-ジカルボン酸（PDC）の生産技術を確立した。得られたPDCを基に新たな高分子材料の開発を行い、PDC を骨格に組み込んだ各種ポリエステルを試作した結果、PDCとのエステルをアルキル基からフェニル基にすることにより分解温度の上昇が見込まれることが明らかとなった。そこで，PDCの持つカルボン酸の酸クロリド化物と芳香族ジオールとの重縮合を行い、熱可塑性ポリエステルを合成した。得られたポリマーはPDCに直接結合した芳香族の存在に起因すると考えられる高い熱分解温度を示した（Td5≧300 ℃）。一方、芳香族化合物分解菌であるPseudomonas putida KT2440株のプロトカテク酸3,4-dioxygenaseをコードするpcaHGとNeurospora crassaから得た3-carboxy-cis,cis-muconate lactonizing enzymeをコードするpcaB(E)、バニリン酸脱メチル酵素遺伝子をコードするvan AB、バニリンデヒドロゲナーゼ（ベンズアルデヒドデヒドロゲナーゼ）をコードするlig Vを再構成した遺伝子組換えバイオリアクターを構築し、3-carboxymuconolactone（3CML）を得た。得られた3CMLをイソシアン酸 n-ヘキシルと反応させ3CMLのアミド化合物を得ることが出来た。この化合物を基に高分子化（ポリアミド化合物）が可能となった。
|
| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
