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小麦胚芽由来の低コスト成長因子を開発する名大発スタートアップNUProteinの挑戦

 

食糧危機・環境問題の解決策として期待される培養肉の生産コスト低減を目指して、コムギ胚芽を活用した成長因子を低コストで開発する企業がいる。

徳島に本社を構えるNUProtein(エヌユープロテイン)だ。今月17日、同社代表の南賢尚氏、研究員の板谷知健氏がセミナーに登壇した。

2016年設立の同社は、製粉所で発生するコムギの副産物からコムギ胚芽抽出液を作成し、これを利用した無細胞タンパク質合成による廉価な成長因子を開発している。

無細胞タンパク質合成について説明する前に、細胞の中で行われるタンパク質合成のメカニズムを見ておこう。

タンパク質合成では遺伝情報を持つメッセンジャーRNA(mRNA)、材料を運搬するトランスファーRNA(tRNA)、工場となるリボソームが必要となる。

まずDNAから、遺伝情報がmRNAに手渡される(転写という)。mRNAは情報を持っているが、材料となるアミノ酸は持っていない。これは部品がないのに、設計図だけ持って工場に立っている状況に等しい。そこで、トランスファーRNA(tRNA)が必要なアミノ酸をリボソームという「工場」まで運んでタンパク質が作られる(下図)(さらに詳しいメカニズムはFoovo代表個人ブログを参照)。

タンパク質合成の流れを図解したもの(Foovo作成)

この細胞内におけるタンパク質合成を、生細胞を使わず試験管で行うことを無細胞タンパク質合成といい、1950年代から研究事例が報告されている。

無細胞タンパク質合成では大腸菌や酵母などの生細胞を使わずに、タンパク質の「テンプレート」となるmRNAと、アミノ酸、リボソーム、tRNAなどタンパク質合成に必要な成分を加えて、試験管の中でタンパク質を作る。生細胞を使用しないため、タンパク質をつくる合成反応が細胞の生死から切り離されており、微生物を使った組換えタンパク質の生産よりも自由度が高いのが特徴だ

コムギ胚芽抽出液にはリボソームなど、タンパク質合成のために必要な分子が含まれている。従来は、使用するコムギが特定品種に限定されたほか、四塩化炭素を使って粉砕したコムギを浮遊選別した後に洗浄で胚乳を除去するなど、胚芽の抽出プロセスが煩雑だった。

NUProteinは品種に依存せず、浮遊選別、洗浄による胚乳除去などのプロセスを不要とする独自の製法を開発し、製粉会社で発生する副産物を原料とする独自製法により、低コストなタンパク質合成を実現している。

(HEK293やCHOなどの)組換えタンパク質の生産では、1グラムのタンパク質を合成するのに材料コストが3000万円、3週間以上の時間と240Lの培地が必要となる。これに対し、NUProteinの技術を使うと、材料コストは1/3000、期間は1/20、使用培地は1/24に抑えられるという。

培養液関連の共通成分を使用できるため、「大きな設備投資が必要なく、顧客サイトでの費用圧縮ができる」と代表の南氏は語る。

デメリットもある。コムギ胚芽抽出液は活性の高さから超低温管理が求められるため、保管・輸送コストがかかる。日本から海外へ輸送するには甚大なコストがかかるというデメリットに加え、培養肉・培養魚企業が海外に多いことが、NUProteinが海外展開を「必然」と考える理由になった

出典:NUProtein

すでに海外から製造委託の引き合いや、米国・欧州・シンガポール企業からサンプルに対する高評価なフィードバックが寄せられているという。

海外では大麦タバコなどの植物を「工場」として目的の成長因子を開発する分子農業スタートアップが登場しているが、同社のビジネスモデルは企業が自社(オンサイト)で成長因子を合成することを可能とする

つまり、成長因子の原料となるコムギ胚芽抽出液を培養肉企業に提供し、タンパク質合成プロトコルの技術ライセンスを提供できるという強みがある。

セミナーではさらに上流の、バリューチェーン全体におけるビジネスモデルの構想から、大手参入によるさらなるコスト削減の可能性、米など小麦以外の原料の可能性なども語られた。

 

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アイキャッチ画像の出典:NUProtein

 

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