東工大、常圧下で
二酸化炭素を固定化する
有機合成手法を開発
東京工業大学の研究チームは、
通常は激しい条件を要する
二酸化炭素(CO2)固定化反応を、
生体触媒の一種である
リンゴ酸酵素を用いることで
穏やかな条件で実行することに成功1)。
酵素は生体内の反応を触媒するタンパク質で、
穏やかな条件で反応を進行させる。
研究チームは今回、
ピルビン酸とCO2の反応を触媒し、
リンゴ酸を生成することが知られている
リンゴ酸酵素に着目。
石炭くずから発見された好熱菌由来の
頑強なリンゴ酸酵素を用いて研究を進め、
37℃、常圧のCO2下という穏やかな条件下で、
高収率でリンゴ酸を合成することに成功。
さらに、リンゴ酸酵素が
非天然の基質であるα-ケトグルタル酸への
CO2固定化反応も触媒することも検出2)。
CO2を有効利用する方法として、
有機分子にカルボキシル基(-COOH)として
固定するカルボキシル化反応の開発に
注目が集まっています。
しかし、CO2は化学的安定性が高く、
反応しにくい分子であるため、
従来の化学的なカルボキシル化反応の多くは
高温・高圧を必要とし、
エネルギー効率や安全性に課題が。
CO2を用いるカルボキシル化反応の触媒として
リンゴ酸酵素の可能性が見出されたことで、
持続可能な社会の発展に貢献する
ことが期待されています。
【引用文献】
1)
2)https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.4c00290
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