特許ウォッチ

公開番号2025110110
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-28
出願番号2024003849
出願日2024-01-15
発明の名称ポリイソプレノイドの製造方法、空気入りタイヤの製造方法及びゴム製品の製造方法
出願人住友ゴム工業株式会社,株式会社インプランタイノベーションズ
代理人弁理士法人WisePlus
主分類C12P 5/02 20060101AFI20250718BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】カルスを用いた場合であっても、好適にポリイソプレノイドを製造できる、ポリイソプレノイドの製造方法を提供する。
【解決手段】シス型プレニルトランスフェラーゼ(CPT)ファミリー蛋白質をコードする遺伝子、及びRubber Elongation Factor(REF)ファミリー蛋白質をコードする遺伝子が導入された形質転換カルスによりポリイソプレノイドを製造することを特徴とするポリイソプレノイドの製造方法。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
シス型プレニルトランスフェラーゼ（ＣＰＴ）ファミリー蛋白質をコードする遺伝子、及びＲｕｂｂｅｒＥｌｏｎｇａｔｉｏｎＦａｃｔｏｒ（ＲＥＦ）ファミリー蛋白質をコードする遺伝子が導入された形質転換カルスによりポリイソプレノイドを製造することを特徴とするポリイソプレノイドの製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記形質転換カルスは、外来のＮｏｇｏ－Ｂｒｅｃｅｐｔｏｒ（ＮｇＢＲ）ファミリー蛋白質をコードする遺伝子を有さない請求項１記載のポリイソプレノイドの製造方法。
【請求項３】
前記シス型プレニルトランスフェラーゼ（ＣＰＴ）ファミリー蛋白質をコードする遺伝子、及びＲｕｂｂｅｒＥｌｏｎｇａｔｉｏｎＦａｃｔｏｒ（ＲＥＦ）ファミリー蛋白質をコードする遺伝子からなる群より選択される少なくとも１種が、ゴム産生植物由来である請求項１記載のポリイソプレノイドの製造方法。
【請求項４】
前記シス型プレニルトランスフェラーゼ（ＣＰＴ）ファミリー蛋白質をコードする遺伝子、及びＲｕｂｂｅｒＥｌｏｎｇａｔｉｏｎＦａｃｔｏｒ（ＲＥＦ）ファミリー蛋白質をコードする遺伝子からなる群より選択される少なくとも１種が、Ｈｅｖｅａ属、Ｔａｒａｘａｃｕｍ属、及びＰａｒｔｈｅｎｉｕｍ属からなる群より選択される少なくとも１種の属に属する植物由来である請求項１記載のポリイソプレノイドの製造方法。
【請求項５】
前記シス型プレニルトランスフェラーゼ（ＣＰＴ）ファミリー蛋白質をコードする遺伝子、及びＲｕｂｂｅｒＥｌｏｎｇａｔｉｏｎＦａｃｔｏｒ（ＲＥＦ）ファミリー蛋白質をコードする遺伝子からなる群より選択される少なくとも１種が、Ｈｅｖｅａｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ（パラゴムノキ）、Ｔａｒａｘａｃｕｍｋｏｋｓａｇｈｙｚ（ロシアンタンポポ）、及びＰａｒｔｈｅｎｉｕｍａｒｇｅｎｔａｔｕｍ（グアユール）からなる群より選択される少なくとも１種の植物由来である請求項１記載のポリイソプレノイドの製造方法。
【請求項６】
前記形質転換カルスが、ゴム産生植物由来である請求項１記載のポリイソプレノイドの製造方法。
【請求項７】
請求項１～６のいずれかに記載のポリイソプレノイドの製造方法により得られたポリイソプレノイドと、添加剤とを混練して混練物を得る混練工程、前記混練物から生タイヤを成形する生タイヤ成形工程、及び前記生タイヤを加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法。
【請求項８】
請求項１～６のいずれかに記載のポリイソプレノイドの製造方法により得られたポリイソプレノイドと、添加剤とを混練して混練物を得る混練工程、前記混練物から生ゴム製品を成形する生ゴム製品成形工程、及び前記生ゴム製品を加硫する加硫工程を含むゴム製品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイソプレノイドの製造方法、空気入りタイヤの製造方法、及びゴム製品の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、工業用ゴム製品に用いられている天然ゴム（ポリイソプレノイドの１種）は、トウダイグサ科のパラゴムノキ（Ｈｅｖｅａｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ）や桑科植物のインドゴムノキ（Ｆｉｃｕｓｅｌａｓｔｉｃａ）などのゴム産生植物を栽培し、その植物体が有する乳管細胞で天然ゴムを生合成させ、該天然ゴムを植物から手作業により採取することにより得られる。
【０００３】
現在、工業用ゴム製品に用いられている天然ゴムは、パラゴムノキをほぼ唯一の採取源としている。パラゴムノキは東南アジアや南米などの限られた地域でのみ生育可能な植物である。従来、パラゴムノキにエテフォンやジャスモン酸メチルを塗布することで、乳管形成の誘導を引き起こし、天然ゴムの増産を行ってきた。更に、パラゴムノキは、植樹からゴムの採取が可能な成木になるまでに７年程度を要し、また、天然ゴムを採取できる期間は２０～３０年に限られる。今後、開発途上国を中心に天然ゴムの需要の増大が見込まれているが、上述の理由によりパラゴムノキによる天然ゴムの大幅な増産は困難である。そのため、天然ゴム資源の枯渇が懸念されており、パラゴムノキの成木以外の安定的な天然ゴムの供給源やパラゴムノキにおける天然ゴムの生産効率の改善が望まれている。
【０００４】
天然ゴムは、イソペンテニル二リン酸（ＩＰＰ）を基本単位とし、シス－１，４－ポリイソプレン構造をとっており、天然ゴムの生合成にはその構造からシス型プレニルトランスフェラーゼ（ＣＰＴ）が関係していると考えられている。例えば、パラゴムノキでは複数のＣＰＴの存在が確認されており、ＨｅｖｅａＲｕｂｂｅｒｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ１（ＨＲＴ１）、ＨｅｖｅａＲｕｂｂｅｒｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ２（ＨＲＴ２）などが知られている（例えば、非特許文献１、２参照。）。また、タンポポの一種であるゴムタンポポ（Ｔａｒａｘａｃｕｍｂｒｅｖｉｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｍ）ではＣＰＴの発現量を抑えることにより、ゴムの合成量が低下することが知られている（例えば、非特許文献３参照。）。
【０００５】
また、これまでに天然ゴムの生合成に関わるタンパク質の研究として、ＲｕｂｂｅｒＥｌｏｎｇａｔｉｏｎＦａｃｔｏｒ（ＲＥＦ）、ＳｍａｌｌＲｕｂｂｅｒＰａｒｔｉｃｌｅＰｒｏｔｅｉｎ（ＳＲＰＰ）が注目されてきた（例えば、非特許文献４、５参照。）。しかしながら、これらのタンパク質とＣＰＴとの関係は解明されていない。
他方、ヒトＣＰＴにおけるドリコール生合成において、Ｎｏｇｏ－Ｂｒｅｃｅｐｔｏｒ（ＮｇＢＲ）が関与していることが示唆されている（例えば、非特許文献６参照。）。
【０００６】
また、パラゴムノキから天然ゴムを増産するための方法が検討されているが、パラゴムノキでのゴム合成機構は解明されていないため、既知経路であるモノマー（イソペンテニル二リン酸）合成経路（メバロン酸経路（ＭＶＡ経路）及び非メバロン酸経路（ＭＥＰ経路））の遺伝子を発現させ、増強させた遺伝子組換えパラゴムノキが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特表２００５－５００８４０号公報
【非特許文献】
【０００８】
Ｒａｈａｍａｎ他、ＢＭＣＧｅｎｏｍｉｃｓ、２０１３年、第１４巻
Ａｓａｗａｔｒｅｒａｔａｎａｋｕｌ他、ＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、２００３年、第２７０巻、４６７１～４６８０ページ
Ｐｏｓｔ他、ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ、２０１２年、第１５８巻、１４０６～１４１７ページ
Ｈｉｌｌｅｂｒａｎｄ他、ＰＬｏＳＯＮＥ、２０１２年、第７巻
Ｐｒｉｙａ他、ＰｌａｎｔＣｅｌｌＲｅｐｏｒｔｓ、２００７年、第２６巻、１８３３～１８３８ページ
Ｋ．Ｄ．Ｈａｒｒｉｓｏｎ他、ＴｈｅＥＭＢＯＪｏｕｒｎａｌ、２０１１年、第３０巻、２４９０～２５００ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、パラゴムノキの成木以外の安定的な天然ゴムの供給源の開発やパラゴムノキにおける天然ゴムの生産効率の改善が望まれているが、現状、天然ゴムの生合成機構、特にその調節機構には未解明の部分が多く、天然ゴムの大幅な増産のためにはまだまだ多くの工夫の余地がある。
【００１０】
植物の有用物質の効率的な生産方法として、カルス細胞や毛状根細胞などの植物培養細胞の利用が考えられている。植物培養細胞の利用は、人工的に制御した環境下で細胞の管理・物質生産を行うことで、安定的に植物に含まれる有用物質を生産できるというメリットがある。しかしながら、天然ゴムなどの植物の二次代謝産物においては、通常の生育条件では生産効率が低いことが課題として挙げられる。そのため、二次代謝産物の生産を誘導するような薬剤を培地に添加して植物培養細胞を培養するなどの工夫がなされている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許