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生産

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1: 2017/01/22(日) 23:16:21.53 ID:CAP_USER
化学的手法でクモの糸を創る
-クモ糸タンパク質の構造を模倣したポリペプチドの合成-

要旨

理化学研究所(理研)環境資源科学研究センター酵素研究チームの土屋康佑上級研究員と沼田圭司チームリーダーの研究チームは、高強度を示すクモ糸タンパク質のアミノ酸配列に類似した一次構造[1]を持つポリペプチドを化学的に合成する手法を開発しました。
また、合成したポリペプチドはクモ糸に類似した二次構造[1]を構築していることを明らかにしました。

クモの糸(牽引糸)は鉄に匹敵する高強度を示す素材であり、自動車用パーツなど構造材料としての応用が期待されます。
しかし、一般的にクモは家蚕のように飼育することができないため、天然のクモ糸を大量生産することは困難です。
また、一部の高コストな微生物合成法を除くと、人工的にクモ糸タンパク質を大量かつ簡便に合成する手法は確立されていません。

今回、研究チームはこれまでに研究を進めてきた化学酵素重合[2]を取り入れた2段階の化学合成的手法を用いて、アミノ酸エステルを材料にクモ糸タンパク質のアミノ酸配列に類似したマルチブロックポリペプチドを合成することに成功しました。
また、X線散乱実験による構造解析により、合成したマルチブロックポリペプチドがクモ糸タンパク質と類似した二次構造を構築していることを明らかにしました。

本研究で確立した合成手法を用いると、微生物合成法よりも低コストで、大量のポリペプチド材料を得ることができます。
得られた材料は既存の石油由来の高強度材料の代替品として、持続可能社会の実現に大きく貢献すると期待できます。

本研究成果は、米国の科学雑誌『ACS Macro Letters』オンライン版(1月17日付け)に掲載されました。

続きはソースで

▽引用元:理化学研究所 プレスリリース 2017年1月19日
http://www.riken.jp/pr/press/2017/20170119_1/

図1 クモの牽引糸のアミノ酸配列
クモの巣の縦糸に使われる牽引糸はポリアラニン配列(図の赤い配列)とグリシンを多く含む配列(黒い配列)が繰り返し現れる構造を持ち、この特殊な配列が構築する高次構造が高強度を発現する。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2017/20170119_1/fig1.jpg
図2 2段階の化学合成手法によるクモ糸タンパク質に類似したポリペプチドの合成
化学酵素重合により、それぞれ硬い構造および柔らかい構造を形成するポリアラニン配列およびグリシンを多く含む配列の2種類のポリペプチドブロックを合成した。
引き続き、重縮合によりこれらの配列をつなげることで、クモ糸タンパク質の持つ繰り返し配列に類似したマルチブロックポリペプチドを合成した。
二次構造を調べた結果、ポリアラニン配列由来の逆平行βシート構造が形成されていることが分かり、クモ糸と類似した二次構造を構築していた。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2017/20170119_1/fig2.jpg
ダウンロード (3)


引用元: 【材料】化学的手法でクモの糸を創る クモ糸タンパク質の構造を模倣したポリペプチドの合成/理化学研究所 ©2ch.net

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1: 2016/11/22(火) 00:27:40.21 ID:CAP_USER
バイオ工学による天然ゴムの試験管内合成に成功 ?天然ゴムの安定供給や新たな分子構造の天然ゴムの開発に貢献?

東北大学大学院工学研究科の高橋征司准教授、山下哲助教(注1)、中山亨教授(バイオ工学専攻応用生命化学講座)らは、住友ゴム工業株式会社、埼玉大学との共同研究により、天然ゴムの生合成に必要なタンパク質を発見し、それらを再構成する手法を開発しました。
これにより、天然ゴムに匹敵する分子量のポリイソプレンを試験管内で合成することに成功しました。

続きはソースで
 
(注1)現所属:金沢大学理工研究域物質化学系(准教授)

パラゴムノキの天然ゴム生合成マシナリ
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20161116_02.jpg

▽引用元:東北大学 2016年11月16日 11:00 | プレスリリース
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2016/11/press20161116-02.html

詳細(プレスリリース本文)
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20161116_02web.pdf

▽関連
住友ゴム
天然ゴム生合成機構に関する研究成果がオープンアクセス誌「eLife」で公開
http://www.srigroup.co.jp/newsrelease/2016/sri/2016_107.html
パラゴムノキにおける天然ゴム生合成機構に関する研究成果を発表
http://www.srigroup.co.jp/newsrelease/2016/sri/2016_100.html

論文
eLIFE
Identification and reconstitution of the rubber biosynthetic machinery on rubber particles from Hevea brasiliensis
https://elifesciences.org/content/5/e19022

ダウンロード (1)

引用元: 【物質化学】天然ゴムの試験管内合成に成功 安定供給や新たな分子構造の天然ゴムの開発に貢献/東北大など©2ch.net

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1: 2016/11/05(土) 01:37:35.64 ID:CAP_USER
20世紀初頭のロサンゼルス地震、石油とガス採掘が原因か 研究

【11月2日 AFP】20世紀初めの石油ブーム時代に、米カリフォルニア(California)州ロサンゼルス盆地(Los Angeles Basin)で発生した強力な地震5件のうち4件は、石油およびガスの生産活動が原因だったとする研究論文が1日、発表された。
 
発表された研究論文によると、1920年のイングルウッド(Inglewood)地震、1929年のウィッティア(Whittier)地震、1930年のサンタモニカ(Santa Monica)の地震と1933年のロングビーチ(Long Beach)地震はすべて石油採掘活動に起因した可能性があるという。
 
米地震学会の学術誌「Bulletin of the Seismological Society of America」に論文を発表した米地質調査所(USGS)のスーザン・ホフ(Susan Hough)氏とモーガン・ペイジ(Morgan Page)氏は、これらの地域では、地震の直前に石油またはガスの採掘作業が開始されていたと説明している。
ただ、研究では直接の因果関係は示されていない。
 
続きはソースで

(c)AFP

▽引用元:AFPBBNews 2016年11月02日 13:17 発信地:ワシントンD.C./米国
http://www.afpbb.com/articles/-/3106578
ダウンロード (2)


引用元: 【地質学】20世紀初頭のロサンゼルス地震、石油とガス採掘が原因か©2ch.net

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1: 2016/10/23(日) 21:22:06.88 ID:CAP_USER
【プレスリリース】LEDと性フェロモンを用いた環境・生産に負荷の少ない新型の害虫誘◯トラップを開発 | 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/51451
https://research-er.jp/img/article/20161020/20161020154318.png


岡山大学大学院環境生命科学研究科(農)の宮竹貴久教授、ベンハー芙蓉株式会社(岐阜県岐阜市)、富士フレーバー株式会社(東京都羽村市)らの共同研究グループは、貯蔵穀類の大害虫であるタバコシバンムシが、紫外領域(375nm)の LED の直射光に最もよく反応することを実証。LED と既存の性フェロモンの効果を組み合わせることで、メスオスともに捕獲できることを実際の食品工場で実証し、害虫の行動特性を利用した新型の害虫誘◯トラップの開発に成功しました。本研究成果は 10 月 19 日(米国東部時間午前 7 時)に、アメリカ昆虫学会の公式ジャーナル「Journal of Economic Entomology」(Oxford University Press)オンライン版に掲載されます。

タバコシバンムシは、小麦・米・大豆・菓子・乾麺などの貯蔵穀物の世界的な大害虫で、化学農薬に対する抵抗性系統が出現しています。環境への負荷の視点からも化学的防除が困難で、性フェロモンを用いた方法では、オスしか誘引することができませんでした。

今回開発した新トラップは、オスの誘引とともに、LED の光に対する行動特性を利用して、メスの発生スポットも特定することができます。また、化学農薬と比べて、環境・生産に負荷の少ない方法です。今後、タバコシバンムシの発生スポットを特定できるとともに、格段に効率的な防除・管理が実現できると期待されます。

続きはソースで

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引用元: 【技術】LEDと性フェロモンを用いた環境・生産に負荷の少ない新型の害虫誘殺トラップを開発 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/09/23(金) 12:13:32.93 ID:CAP_USER
共同発表:世界最高レベルの性能を持つアンモニア合成触媒を開発
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160921/index.html
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160921/icons/zu1.jpg
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160921/icons/zu2.gif


ポイント
アンモニアは化学肥料の原料として重要な化学物質であり、近年は再生可能エネルギーの貯蔵・輸送を担うカーボンフリーのエネルギーキャリアとしても重要性が増している。そのため、アンモニアを高効率で生産する高活性な触媒の開発が求められてきた。
既存の工業プロセスよりも理想的な条件で、世界最高レベルのアンモニア合成性能を示す触媒を開発することに成功した。
開発した触媒の表面は特殊な構造を持つこと、さらにその表面構造と担体の塩基性の相乗効果によって、高いアンモニア合成活性が実現していることを明らかにした。
開発した触媒によって、既存のプロセスの省エネ化・合理化、再生可能エネルギー由来のアンモニア生産プロセスの実現が期待できる。


大分大学 工学部の永岡 勝俊 准教授らの研究グループは、既存の工業プロセスよりも理想的な条件で、世界最高レベルのアンモニア合成活性を示す新規触媒として、酸化プラセオジム注1)にルテニウム注2)を担持した触媒(Ru/Pr2O3)を開発しました。

アンモニアは化学肥料の原料として重要な化学物質であり、世界の食料生産の根幹を担っています。近年は再生可能エネルギーの貯蔵・輸送を担うエネルギーキャリア注3)としても注目されています。従来の工業プロセスに用いられている鉄触媒は高濃度のアンモニアが存在する条件では充分に働かないという特徴があります。そのため、非常に高い圧力と温度下でアンモニア合成が行われているにもかかわらず、投入エネルギー量に見合った量のアンモニアが回収できず、多量のエネルギーが浪費されているという問題があります。この問題を解決するためには、現実的な条件(350―400ºC、10―100気圧)で高濃度のアンモニアを得ることができるプロセスの実現と、そのキーテクノロジーとなる、高性能な触媒の開発が求められてきました。

研究グループでは、工業上理想的な条件において、生成速度換算で従来型触媒の約2倍という、非常に高いアンモニア合成活性を示し、高効率でアンモニアを得ることができるRu/Pr2O3(図1)を開発するとともに、①ルテニウムが結晶性の低いナノレイヤーとして担持されていること、②Pr2O3が高い塩基性を有すること、という2つの特徴が相乗的に作用することで、アンモニア合成反応の律速段階である窒素分子の切断が促進され、高活性が実現されていることを明らかにしました。開発した触媒によって、アンモニア合成プロセスの合理化・省エネ化、再生可能エネルギー由来のアンモニア生産プロセスの実現が期待できます。また、特殊な形態で担持されたルテニウムはさまざまな反応で優れた触媒性能を示すことが期待できます。

本研究成果は、英国王立化学会(The Royal Society of Chemistry)のフラッグシップジャーナルChemical Scienceのオンライン版にて近日公開されます。

本研究は、科学技術振興機構(JST) 戦略的創造推進事業 チーム型研究(CREST)「再生可能エネルギーの輸送・貯蔵・利用に向けた革新的エネルギーキャリア利用基盤技術の創出」(研究総括:江口 浩一 京都大学 大学院工学研究科 教授)の研究課題「エネルギーキャリアとしてのアンモニアを合成・分解するための特殊反応場の構築に関する基盤技術の創成」(研究代表者:永岡 勝俊 大分大学 工学部 准教授)(研究期間:平成25~30年度)の一環で実施されました。

続きはソースで

 
ダウンロード

引用元: 【触媒科学】世界最高レベルの性能を持つアンモニア合成触媒を開発 金属の特殊な積層構造と塩基性酸化物の相乗作用 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/09/06(火) 08:23:43.64 ID:CAP_USER
チョコレート危機、この植物が救う? カカオ豆の代替に (CNN.co.jp) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160905-35088544-cnn-int


(CNN) カカオ豆の減少による世界のチョコレート危機は、アムラタマゴノキという植物で救えるかもしれない――。そんな研究結果がこのほど科学誌に発表された。「アムラタマゴノキは真の潜在的可能性が理解されていない『シンデレラ』種の1つ」と研究者は指摘している。

専門家によると、世界のカカオ豆の生産量は気候変動や不作など複数の要因により、ここ数年で減少傾向にある。その一方で需要は増大し続けている。

カカオ生産者はさらに、子どもを働かせたり十分な賃金を払わないといった労働搾取の批判にもさらされてきた。

しかし研究チームによれば、アムラタマゴノキのバターはカカオ豆からつくるココアバターに成分や特徴が近く、チョコレートの原料の代替として利用できる可能性があることが分かったという。

さらに、こうした植物を活用すれば自然保護の取り組みにも役立つ可能性も指摘している。

「アムラタマゴノキのような果物は、地方に住む人にとっての大切な食料や医療や収入源でありながら、森林破壊によって減少しつつある」と英バンガー大学の研究者は指摘。「市場価値の高い商品の加工を通じて十分に活用されていない商品の価値が高まれば、こうした種の保全に向けた機運が生まれ、代替収入源の確保や貧困対策の助けになる」と解説している。

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引用元: 【食品科学】チョコレート危機、この植物が救う? カカオ豆の代替に [無断転載禁止]©2ch.net

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