高付加価値化学物質の持続可能な生産に向けたリグノセルロース系バイオマスの価値向上において、フェノール系バイオポリマーであるリグニンの複雑さが課題になっている。ベルギーを主とする研究チームが、トウモロコシのリグニン生合成における主要遺伝子であるp-COUMAROYL-CoA:MONOLIGNOL TRANSFERASE 1 (ZmPMT1 )のCRISPR/Cas9編集によって、リグニン全体の量を変えることなく、リグニンのp-クマロイル化を破壊することに成功した。
- Zmpmt1 変異体バイオマスの還元的触媒分別（RCF）により、再生可能なポリウレタン合成（発泡体、接着剤、樹脂、エラストマーなど）に理想的な、グアイアシル由来のアルコールを豊富に含むリグニンオイルが得られる。
- ZmPMT1はリグニンへのp-クマリン酸基の取り込みを制御しており、その欠損は代謝フラックスをGユニットに向かわせるが、Sユニットやフラボノイドには向かわせない。
- Zmpmt1 変異体バイオマスのバイオリファイニングは、化学およびバイオエネルギー生産に利用可能な、改良されたリグニンオイルが得られるため、持続可能性の目標に合致する。
- 変異型トウモロコシバイオマスは、産業用の再生可能な原料とともに食料や飼料を提供することで、化石由来の化学物質への依存を減らし、循環型バイオエコノミーを支援する。
[出典] "CRISPR/Cas9 editing of p-COUMAROYL-CoA:MONOLIGNOL TRANSFERASE 1 in maize alters phenolic metabolism, lignin structure, and lignin-first biomass processing" Oliveira DM, de L. S. Salem M [..] Vanholme R, Boerjan W. Trends Biotechnol. 2025-02-14. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2025.01.006 [著者所属] Ghent U (Dept Plant Biotechnology and Bioinformatics), VIB Center for Plant Systems Biology (Ghent), VIB Metabolomics Core (Ghent), KU Leuven–U Leuven (Dept Microbial and Molecular Systems), U Antwerp (Biochemical Wastewater Valorization and Engineering Group), U Wisconsin-Madison (Great Lakes Bioenergy Research Center and the Wisconsin Energy Institute), U Wisconsin (Dept Biochemistry)；グラフィカルアブストラクト参照
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