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JP7340262B2 - High-shrinkage artificial fibroin spun yarn and its manufacturing method, and artificial fibroin spun yarn and its shrinkage method - Google Patents
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JP7340262B2 - High-shrinkage artificial fibroin spun yarn and its manufacturing method, and artificial fibroin spun yarn and its shrinkage method - Google Patents

High-shrinkage artificial fibroin spun yarn and its manufacturing method, and artificial fibroin spun yarn and its shrinkage method Download PDF

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Description

本発明は、高収縮人造フィブロイン紡績糸及びその製造方法、並びに人造フィブロイン紡績糸及びその収縮方法に関する。 The present invention relates to a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn and a method for producing the same, as well as an artificial fibroin spun yarn and a method for shrinking the same.

従来から、合成繊維又は天然繊維等からなる紡績糸が、各種の編織物の材料として用いられている。そして、編織物の製造に際して、編織物に対する要求を満たし得る紡績糸が選定されている。例えば、高い肌触り性と高級感のある衣料及び寝具等を製造する際には、その材料としてシルク紡績糸等が選ばれる。 Conventionally, spun yarns made of synthetic fibers, natural fibers, etc. have been used as materials for various knitted fabrics. When producing knitted fabrics, spun yarns that can meet the requirements for knitted fabrics are selected. For example, when manufacturing clothing, bedding, and the like that are highly soft to the touch and have a luxurious feel, spun silk yarn or the like is selected as the material.

また、編織物に要求される特性によっては、材料となる紡績糸に対して所定の加工が施されることがある。例えば、衣料及び寝具等において、高い肌触り性と高級感に加えて、より高い柔軟性と保温性が望まれる場合には、収縮加工が施されてかさ高性が高められたシルク紡績糸が用いられることがある。 Further, depending on the characteristics required of the knitted fabric, the spun yarn used as the material may be subjected to predetermined processing. For example, in clothing, bedding, etc., when higher flexibility and heat retention are desired in addition to high texture and luxury, spun silk yarn that has been subjected to shrink processing to increase bulkiness is used. It may happen.

シルクの収縮方法としては、例えば、硝酸カルシウム及び塩化カルシウム等の無機塩を高濃度に溶解させた水溶液(塩縮溶液)にシルクを浸漬して収縮させる、いわゆる塩縮加工が知られている(例えば、特許文献1)。 As a method for shrinking silk, for example, the so-called salt shrinking process is known, in which silk is immersed in an aqueous solution (salt shrink solution) in which inorganic salts such as calcium nitrate and calcium chloride are dissolved at high concentrations, and then shrunk ( For example, Patent Document 1).

一方、例えば、衣料及び寝具等に汎用されるポリエステル繊維、ポリアミド繊維及びアクリル繊維等の合成繊維は、沸騰水に接触させることで40%以上の収縮率を実現している(特許文献2)。 On the other hand, for example, synthetic fibers such as polyester fibers, polyamide fibers, and acrylic fibers commonly used in clothing, bedding, etc. achieve a shrinkage rate of 40% or more when brought into contact with boiling water (Patent Document 2).

特開2001-64866号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-64866 特開2009-121003号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-121003

しかしながら、シルクは、水だけとの接触では収縮率が極めて小さなものであった。また、特許文献2に記載された収縮方法は、高温の沸騰水を取り扱うために大きな危険が伴うものであった。 However, the shrinkage rate of silk was extremely small when it came into contact with only water. Further, the shrinkage method described in Patent Document 2 involves great danger because it handles high-temperature boiling water.

本発明は、充分に高い収縮率を有し、肌触り性及び柔軟性に優れ、しかも安全に製造が可能な高収縮人造フィブロイン紡績糸、及びその製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、高収縮人造フィブロイン紡績糸を充分に高い収縮率で、安全に製造し得る、人造フィブロイン紡績糸、及びその収縮方法を提供することも目的とする。 An object of the present invention is to provide a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn that has a sufficiently high shrinkage rate, is excellent in texture and flexibility, and can be manufactured safely, and a method for manufacturing the same. Another object of the present invention is to provide an artificial fibroin spun yarn that can safely produce a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn with a sufficiently high shrinkage rate, and a method for shrinking the same.

本発明は、例えば、以下の各発明に関する。
[1]
改変フィブロインを含む、収縮された人造フィブロイン紡績糸であって、
下記式Iで定義される収縮率が1%超である、高収縮人造フィブロイン紡績糸。
収縮率={1-(収縮された人造フィブロイン紡績糸の長さ/紡績後、水と接触する前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式I)
[2]
上記改変フィブロインが、改変クモ糸フィブロインである、[1]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。
[3]
沸点未満の水との接触により収縮されたものである、[1]又は[2]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。
[4]
上記水の温度が、10~90℃である、[3]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。
[5]
上記水との接触後に乾燥させることにより更に収縮されたものである、[3]又は[4]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。
[6]
改変フィブロインを含む人造フィブロイン紡績糸を、沸点未満の水と接触させて、収縮させる工程を備え、
下記式Iで定義される収縮率が1%超である、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法。
収縮率={1-(収縮された人造フィブロイン紡績糸の長さ/紡績後、水と接触する前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式I)
[7]
上記改変フィブロインが、改変クモ糸フィブロインである、[6]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法。
[8]
上記水の温度が、10~90℃である、[6]又は[7]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法。
[9]
上記収縮させる工程が、上記水との接触後の人造フィブロイン紡績糸を乾燥させることを更に含む、[6]~[8]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法。
[10]
改変フィブロインを含む人造フィブロイン紡績糸を、沸点未満の水と接触させて、収縮させる工程を備え、
下記式Iで定義される収縮率が1%超である、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法。
収縮率={1-(収縮された人造フィブロイン紡績糸の長さ/紡績後、水と接触する前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式I)
[11]
上記改変フィブロインが、改変クモ糸フィブロインである、[10]に記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法。
[12]
上記水の温度が、10~90℃である、[10]又は[11]に記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法。
[13]
上記収縮させる工程が、上記水との接触後の人造フィブロイン紡績糸を乾燥させることを更に含む、[10]~[12]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法。
[14]
改変フィブロインを含み、かつ下記式IIで定義される収縮率が1%超である、人造フィブロイン紡績糸。
収縮率={1-(沸点未満の水に接触させることを含む収縮加工を施した人造フィブロイン紡績糸の長さ/上記収縮加工を施す前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式II)
[15]
上記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも1又は複数の(A)モチーフが欠失したことに相当する、(A)モチーフの含有量が低減されたアミノ酸配列を有する、[1]~[5]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、[6]~[9]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、[10]~[13]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は[14]に記載の人造フィブロイン紡績糸。
[式1中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が83%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
[16]
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともN末端側からC末端側に向かって1~3つの(A)モチーフ毎に1つの(A)モチーフが欠失したことに相当するアミノ酸配列を有する、[15]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[17]
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともN末端側からC末端側に向かって2つ連続した(A)モチーフの欠失、及び1つの(A)モチーフの欠失がこの順に繰り返されたことに相当するアミノ酸配列を有する、[15]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[18]
上記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、
N末端側からC末端側に向かって、隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットのREPのアミノ酸残基数を順次比較して、アミノ酸残基数が少ないREPのアミノ酸残基数を1としたとき、他方のREPのアミノ酸残基数の比が1.8~11.3となる隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットのアミノ酸残基数を足し合わせた合計値の最大値をxとし、上記ドメイン配列の総アミノ酸残基数をyとしたときに、x/yが50%以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、[6]~[9]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、[10]~[13]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は[14]に記載の人造フィブロイン紡績糸。
[式1中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が83%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
[19]
上記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともREP中の1又は複数のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当する、グリシン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する、[1]~[5]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、[6]~[9]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、[10]~[13]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は[14]に記載の人造フィブロイン紡績糸。
[式1中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が83%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
[20]
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、REP中のGGX及びGPGXX(但し、Xはグリシン以外のアミノ酸残基を示す。)から選ばれる少なくともーつのモチーフ配列において、少なくとも1又は複数の当該モチーフ配列中の1つのグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当するアミノ酸配列を有する、[19]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[21]
グリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたモチーフ配列の割合が、全モチーフ配列に対して、10%以上である、[20]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[22]
上記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、
上記ドメイン配列から、最もC末端側に位置する(A)モチーフから上記ドメイン配列のC末端までの配列を除いた配列中の全REPに含まれるXGX(但し、Xはグリシン以外のアミノ酸残基を示す。)からなるアミノ酸配列の総アミノ酸残基数をzとし、上記ドメイン配列から、最もC末端側に位置する(A)モチーフから上記ドメイン配列のC末端までの配列を除いた配列中の総アミノ酸残基数をwとしたときに、z/wが50.9%以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、[6]~[9]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、[10]~[13]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は[14]に記載の人造フィブロイン紡績糸。
[式1中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が83%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
[23]
上記改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当するのに加え、更に1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当するアミノ酸配列を有する、[19]~[22]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[24]
上記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフーREP]で表されるドメイン配列を含み、
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むアミノ酸配列を有する、[1]~[5]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、[6]~[9]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、[10]~[13]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は[14]に記載の人造フィブロイン紡績糸。
[式1中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が83%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
[25]
上記局所的に疎水性指標の大きい領域が、連続する2~4アミノ酸残基で構成されている、[24]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[26]
上記疎水性指標の大きいアミノ酸残基が、イソロイシン(I)、バリン(V)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、システイン(C)、メチオニン(M)及びアラニン(A)から選ばれる、[24]又は[25]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[27]
上記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフーREP]で表されるドメイン配列を含み、
最もC末端側に位置する(A)モチーフから上記ドメイン配列のC末端までの配列を上記ドメイン配列から除いた配列に含まれる全てのREPにおいて、連続する4アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が2.6以上となる領域に含まれるアミノ酸残基の総数をpとし、最もC末端側に位置する(A)モチーフから上記ドメイン配列のC末端までの配列を上記ドメイン配列から除いた配列に含まれるアミノ酸残基の総数をqとしたときに、p/qが6.2%以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、[6]~[9]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、[10]~[13]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は[14]に記載の人造フィブロイン紡績糸。
[式1中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が83%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
[28]
上記改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当するのに加え、更に1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当するアミノ酸配列を有する、[24]~[27]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[29]
上記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含み、
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、又は他のアミノ酸残基に置換したことに相当する、グルタミン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する、[1]~[5]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、[6]~[9]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、[10]~[13]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は[14]に記載の人造フィブロイン紡績糸。
[式1及び式2中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が80%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
[30]
上記改変フィブロインは、REP中にGPGXX(但し、Xはグリシン残基以外のアミノ酸残基を示す。)モチーフを含み、GPGXXモチーフ含有率が10%以上である、[29]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[31]
上記改変フィブロインは、グルタミン残基含有率が9%以下である、[29]又は[30]に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[32]
上記他のアミノ酸残基が、イソロイシン(I)、バリン(V)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、システイン(C)、メチオニン(M)、アラニン(A)、グリシン(G)、スレオニン(T)、セリン(S)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、プロリン(P)及びヒスチジン(H)からなる群より選択されるアミノ酸残基である、[29]~[31]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[33]
上記改変フィブロインは、REPの疎水性度が、-0.8以上である、[29]~[32]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[34]
上記改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、又は他のアミノ酸残基に置換したことに相当するのに加え、更に1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当するアミノ酸配列を有する、[29]~[33]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は人造フィブロイン紡績糸。
[35]
上記改変フィブロインは、限界酸素指数(LOI)値が26.0以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、[6]~[9]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、[10]~[13]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は[14]に記載の人造フィブロイン紡績糸。
[36]
上記改変フィブロインは、下記式Aに従って求められる最高吸湿発熱度が0.025℃/g超である、[1]~[5]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸、[6]~[9]のいずれかに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法、[10]~[13]のいずれかに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法、又は[14]に記載の人造フィブロイン紡績糸。
式A:最高吸湿発熱度={(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移したときの試料温度の最高値)-(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移すときの試料温度)}(℃)/試料重量(g)
[式A中、低湿度環境は、温度20℃及び相対湿度40%の環境を意味し、高湿度環境は、温度20℃及び相対湿度90%の環境を意味する。]
The present invention relates to the following inventions, for example.
[1]
A shrunken artificial fibroin yarn comprising modified fibroin, the yarn comprising:
A high shrinkage artificial fibroin spun yarn having a shrinkage rate defined by the following formula I of more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of shrunk artificial fibroin spun yarn/Length of artificial fibroin spun yarn after spinning and before contact with water)} x 100 (%) ... (Formula I)
[2]
The highly contractile artificial fibroin spun yarn according to [1], wherein the modified fibroin is modified spider silk fibroin.
[3]
The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to [1] or [2], which is shrunk by contact with water below the boiling point.
[4]
The high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to [3], wherein the temperature of the water is 10 to 90°C.
[5]
The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to [3] or [4], which is further shrunk by drying after contact with the water.
[6]
A step of bringing an artificial fibroin spun yarn containing modified fibroin into contact with water below the boiling point to cause it to shrink,
A method for producing a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn, which has a shrinkage rate defined by the following formula I of more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of shrunk artificial fibroin spun yarn/Length of artificial fibroin spun yarn after spinning and before contact with water)} x 100 (%) ... (Formula I)
[7]
The method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to [6], wherein the modified fibroin is modified spider silk fibroin.
[8]
The method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to [6] or [7], wherein the temperature of the water is 10 to 90°C.
[9]
The method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [6] to [8], wherein the shrinking step further includes drying the artificial fibroin spun yarn after contact with the water.
[10]
A step of bringing an artificial fibroin spun yarn containing modified fibroin into contact with water below the boiling point to cause it to shrink,
A method for shrinking an artificial fibroin spun yarn, wherein the shrinkage rate defined by the following formula I is more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of shrunk artificial fibroin spun yarn/Length of artificial fibroin spun yarn after spinning and before contact with water)} x 100 (%) ... (Formula I)
[11]
The method for shrinking artificial fibroin spun yarn according to [10], wherein the modified fibroin is modified spider silk fibroin.
[12]
The method for shrinking artificial fibroin spun yarn according to [10] or [11], wherein the temperature of the water is 10 to 90°C.
[13]
The method for shrinking an artificial fibroin spun yarn according to any one of [10] to [12], wherein the shrinking step further includes drying the artificial fibroin spun yarn after contact with the water.
[14]
An artificial fibroin spun yarn containing modified fibroin and having a shrinkage rate defined by the following formula II of more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of artificial fibroin spun yarn subjected to shrinkage processing including contact with water below the boiling point / Length of artificial fibroin spun yarn before applying the above shrinkage treatment)} x 100 (% )...(Formula II)
[15]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m ,
The domain sequence has an amino acid sequence with a reduced content of (A) n motifs, which corresponds to the deletion of at least one or more (A) n motifs compared to naturally-derived fibroin. High shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [1] to [5], method for producing high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [6] to [9], [10] to [13] The method for shrinking an artificial fibroin spun yarn according to any one of [14] or the artificial fibroin spun yarn according to [14].
[In Formula 1, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 83% or more of the total number of amino acid residues in (A) n motif. . REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
[16]
The above domain sequence corresponds to the deletion of at least one (A) n motif for every one to three (A) n motifs from the N-terminus to the C-terminus compared to naturally-derived fibroin. The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for shrinking an artificial fibroin spun yarn, or the artificial fibroin spun yarn according to [15], which has an amino acid sequence of [15].
[17]
The above domain sequence has at least two consecutive (A) n- motif deletions from the N-terminal side to the C-terminal side, and one (A) n- motif deletion compared to naturally-derived fibroin. The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for shrinking an artificial fibroin spun yarn, or the artificial fibroin spun yarn according to [15], which has an amino acid sequence corresponding to repeated sequences in this order. .
[18]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m ,
From the N-terminal side to the C-terminal side, compare the number of amino acid residues in the REPs of two adjacent [(A) n motif-REP] units sequentially to determine the number of amino acid residues in the REP with fewer amino acid residues. is 1, the sum of the number of amino acid residues in two adjacent [(A) n motif-REP] units where the ratio of the number of amino acid residues in the other REP is 1.8 to 11.3. The highly contractile artificial construct according to any one of [1] to [5], wherein x/y is 50% or more, where x is the maximum value and y is the total number of amino acid residues in the domain sequence. Fibroin spun yarn, the method for producing a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn according to any one of [6] to [9], the method for shrinking an artificial fibroin spun yarn according to any one of [10] to [13], or [ [14] The artificial fibroin spun yarn described in [14].
[In Formula 1, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 83% or more of the total number of amino acid residues in (A) n motif. . REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
[19]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m ,
The domain sequence has a reduced content of glycine residues, which corresponds to substitution of at least one or more glycine residues in REP with another amino acid residue, as compared to naturally occurring fibroin. The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [1] to [5], having an amino acid sequence, the method for producing the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [6] to [9], [10] ] to [13], or the artificial fibroin spun yarn according to [14].
[In Formula 1, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 83% or more of the total number of amino acid residues in (A) n motif. . REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
[20]
Compared to naturally occurring fibroin, the domain sequence has at least one or more motif sequences selected from GGX and GPGXX (where X represents an amino acid residue other than glycine) in REP. Production of the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to [19], which has an amino acid sequence corresponding to one glycine residue in the motif sequence being substituted with another amino acid residue method, method for shrinking artificial fibroin yarn, or artificial fibroin yarn.
[21]
The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn and high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to [20], wherein the proportion of motif sequences in which glycine residues are substituted with other amino acid residues is 10% or more of the total motif sequences. A method for producing yarn, a method for shrinking artificial fibroin spun yarn, or an artificial fibroin spun yarn.
[22]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m ,
XGX contained in all REPs in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif located on the C-terminal side of the above domain sequence to the C-terminus of the above domain sequence (where X is an amino acid residue other than glycine) The total number of amino acid residues of the amino acid sequence consisting of The highly contractile artificial fibroin spun yarn according to any one of [1] to [5], wherein z/w is 50.9% or more, where w is the total number of amino acid residues, [6] to [ The method for producing a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn according to any one of [9], the method for shrinking an artificial fibroin spun yarn according to any one of [10] to [13], or the artificial fibroin spun yarn according to [14] .
[In Formula 1, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 83% or more of the total number of amino acid residues in (A) n motif. . REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
[23]
The above-mentioned modified fibroin corresponds to one or more glycine residues in REP being substituted with another amino acid residue, as compared to naturally-derived fibroin, and one or more additional amino acid residues. The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [19] to [22], having an amino acid sequence corresponding to substitution, deletion, insertion, and/or addition of , and the method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn , a method for shrinking an artificial fibroin yarn, or an artificial fibroin yarn.
[24]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m ,
In the above domain sequence, one or more amino acid residues in REP are substituted with amino acid residues having a larger hydrophobicity index than that of naturally occurring fibroin, and/or one or more hydrophobic residues in REP The highly contractile artificial fibroin fabric according to any one of [1] to [5], which has an amino acid sequence that includes a region with a locally large hydrophobicity index, which corresponds to the insertion of an amino acid residue with a large sex index. Yarn, the method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [6] to [9], the method for shrinking an artificial fibroin spun yarn according to any one of [10] to [13], or [14] The artificial fibroin spun yarn described in .
[In Formula 1, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 83% or more of the total number of amino acid residues in (A) n motif. . REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
[25]
The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the artificial Method for shrinking fibroin spun yarn or artificial fibroin spun yarn.
[26]
[ 24] or [25], the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for shrinking an artificial fibroin spun yarn, or the artificial fibroin spun yarn.
[27]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m ,
Average hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues in all REPs included in the sequence from the domain sequence ( A ) located at the most C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence above. The total number of amino acid residues included in the region with a value of 2.6 or more is p, and the sequence from the (A) n motif located closest to the C-terminus to the C-terminus of the above domain sequence was removed from the above domain sequence. The highly contractile artificial fibroin spun yarn according to any one of [1] to [5], wherein p/q is 6.2% or more, where q is the total number of amino acid residues included in the sequence, [6 ] to [9], the method for producing a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn according to any one of [10] to [13], or the artificial fibroin yarn according to [14]. Fibroin spun yarn.
[In Formula 1, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 83% or more of the total number of amino acid residues in (A) n motif. . REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
[28]
The above-mentioned modified fibroin has one or more amino acid residues in REP replaced with amino acid residues having a larger hydrophobicity index than naturally-derived fibroin, and/or one or more hydrophobic residues in REP. In addition to the insertion of an amino acid residue with a large sex index, the amino acid sequence corresponds to the substitution, deletion, insertion, and/or addition of one or more amino acid residues [24 ] - [27] High shrinkage artificial fibroin spun yarn, method for producing high shrinkage artificial fibroin spun yarn, method for shrinking artificial fibroin spun yarn, or artificial fibroin spun yarn according to any one of [27].
[29]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif,
The content of glutamine residues in the above domain sequence corresponds to the deletion of one or more glutamine residues in REP or substitution with other amino acid residues compared to naturally occurring fibroin. Production of the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [1] to [5], which has an amino acid sequence with reduced method, the method for shrinking an artificial fibroin spun yarn according to any one of [10] to [13], or the artificial fibroin spun yarn according to [14].
[In Formula 1 and Formula 2, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 80% of the total number of amino acid residues in (A) n motif. That's all. REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
[30]
The above-mentioned modified fibroin contains a GPGXX (wherein, X indicates an amino acid residue other than a glycine residue) motif in REP, and has a GPGXX motif content of 10% or more, the highly contractile artificial material according to [29]. A fibroin spun yarn, a method for producing a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn, a method for shrinking an artificial fibroin spun yarn, or an artificial fibroin spun yarn.
[31]
The modified fibroin has a glutamine residue content of 9% or less, the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, and the shrinkage of the artificial fibroin spun yarn according to [29] or [30]. method, or artificial fibroin spun yarn.
[32]
The other amino acid residues mentioned above are isoleucine (I), valine (V), leucine (L), phenylalanine (F), cysteine (C), methionine (M), alanine (A), glycine (G), threonine ( Any of [29] to [31], which is an amino acid residue selected from the group consisting of T), serine (S), tryptophan (W), tyrosine (Y), proline (P), and histidine (H). The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, the method for shrinking the artificial fibroin spun yarn, or the artificial fibroin spun yarn described in .
[33]
The modified fibroin has a REP hydrophobicity of -0.8 or more, the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [29] to [32], the method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn, A method for shrinking artificial fibroin spun yarn, or an artificial fibroin spun yarn.
[34]
The above-mentioned modified fibroin has one or more glutamine residues deleted or substituted with other amino acid residues in REP compared to naturally-derived fibroin, and also has one or more glutamine residues substituted with other amino acid residues. The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn or high-shrinkage artificial fibroin according to any one of [29] to [33], which has an amino acid sequence corresponding to substitution, deletion, insertion, and/or addition of multiple amino acid residues. A method for producing a spun yarn, a method for shrinking an artificial fibroin yarn, or an artificial fibroin yarn.
[35]
The modified fibroin has a limiting oxygen index (LOI) value of 26.0 or more, the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [1] to [5], or any one of [6] to [9]. The method for producing a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn according to [10] to [13], or the artificial fibroin spun yarn according to [14].
[36]
The modified fibroin has a maximum hygroscopic exothermic value determined according to the following formula A of more than 0.025°C/g, the high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to any one of [1] to [5], [6] to The method for producing a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn according to any one of [9], the method for shrinking an artificial fibroin spun yarn according to any one of [10] to [13], or the artificial fibroin spinning according to [14] thread.
Formula A: Maximum hygroscopic exotherm = {(Maximum value of sample temperature when the sample is placed in a low humidity environment until the sample temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment) - (The sample temperature is transferred to a high humidity environment) Sample temperature when placed in a low humidity environment until the temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment)} (°C) / Sample weight (g)
[In Formula A, the low humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 40%, and the high humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 90%. ]

本発明によれば、充分に高い収縮率を有し、肌触り性及び柔軟性に優れ、しかも安全に製造が可能な高収縮人造フィブロイン紡績糸、及びその製造方法の提供が可能となる。本発明によればまた、高収縮人造フィブロイン紡績糸を充分に高い収縮率で、安全に製造し得る、人造フィブロイン紡績糸、及びその収縮方法の提供が可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn that has a sufficiently high shrinkage rate, is excellent in texture and flexibility, and can be manufactured safely, and a method for manufacturing the same. According to the present invention, it is also possible to provide an artificial fibroin spun yarn that can safely produce a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn with a sufficiently high shrinkage rate, and a method for shrinking the same.

一実施形態に係る改変フィブロインのドメイン配列を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the domain sequence of modified fibroin according to one embodiment. 天然由来のフィブロインのz/w(%)の値の分布を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the distribution of z/w (%) values of naturally-derived fibroin. 天然由来のフィブロインのx/y(%)の値の分布を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the distribution of x/y (%) values of naturally-derived fibroin. 一実施形態に係る改変フィブロインのドメイン配列を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the domain sequence of modified fibroin according to one embodiment. 一実施形態に係る改変フィブロインのドメイン配列を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the domain sequence of modified fibroin according to one embodiment. 改変フィブロイン繊維(フィラメント)を製造するための紡糸装置の一例を概略的に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an example of a spinning device for producing modified fibroin fibers (filaments). 吸湿発熱性試験の結果の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the result of a moisture absorption heat generation test.

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

〔高収縮人造フィブロイン紡績糸〕
本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸は、改変フィブロインを含む、収縮された人造フィブロイン繊維である。本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸は、下記式Iで定義される収縮率が1%超である。
収縮率={1-(収縮された人造フィブロイン紡績糸の長さ/紡績後、水と接触する前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式I)
[High shrinkage artificial fibroin spun yarn]
The highly contractible artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment is a contracted artificial fibroin fiber containing modified fibroin. The high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment has a shrinkage rate defined by the following formula I of more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of shrunk artificial fibroin spun yarn/Length of artificial fibroin spun yarn after spinning and before contact with water)} x 100 (%) ... (Formula I)

<改変フィブロイン>
本実施形態に係る改変フィブロインは、式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質である。改変フィブロインは、ドメイン配列のN末端側及びC末端側のいずれか一方又は両方に更にアミノ酸配列(N末端配列及びC末端配列)が付加されていてもよい。N末端配列及びC末端配列は、これに限定されるものではないが、典型的には、フィブロインに特徴的なアミノ酸モチーフの反復を有さない領域であり、100残基程度のアミノ酸からなる。
<Modified fibroin>
The modified fibroin according to the present embodiment has a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif. It is a protein that contains The modified fibroin may further have an amino acid sequence (N-terminal sequence and C-terminal sequence) added to either or both of the N-terminal side and C-terminal side of the domain sequence. Although the N-terminal sequence and the C-terminal sequence are not limited thereto, typically they are regions that do not have repeated amino acid motifs characteristic of fibroin, and consist of about 100 amino acid residues.

本明細書において「改変フィブロイン」とは、人為的に製造されたフィブロイン(人造フィブロイン)を意味する。改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列とは異なるフィブロインであってもよく、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列と同一であるフィブロインであってもよい。本明細書でいう「天然由来のフィブロイン」もまた、式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質である。As used herein, "modified fibroin" means artificially produced fibroin (artificial fibroin). The modified fibroin may be a fibroin whose domain sequence is different from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, or may be a fibroin whose domain sequence is the same as the amino acid sequence of naturally occurring fibroin. "Naturally derived fibroin" as used herein is also represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif. It is a protein that contains a domain sequence that is

「改変フィブロイン」は、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列をそのまま利用したものであってもよく、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列に依拠してそのアミノ酸配列を改変したもの(例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列を改変することによりアミノ酸配列を改変したもの)であってもよく、また天然由来のフィブロインに依らず人工的に設計及び合成したもの(例えば、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより所望のアミノ酸配列を有するもの)であってもよい。なお、本実施形態に係る改変フィブロインとしては、保温性、吸湿発熱性及び/又は難燃性にも優れることから、好ましくは改変クモ糸フィブロインが用いられる。 "Modified fibroin" may be one that uses the amino acid sequence of naturally-derived fibroin as is, or one that relies on the amino acid sequence of naturally-derived fibroin and has its amino acid sequence modified (for example, a cloned naturally-derived fibroin). The amino acid sequence may be modified by modifying the gene sequence of fibroin), or it may be artificially designed and synthesized without relying on naturally occurring fibroin (for example, a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence). The desired amino acid sequence may be obtained by chemical synthesis). In addition, as the modified fibroin according to this embodiment, modified spider silk fibroin is preferably used because it is excellent in heat retention, moisture absorption and heat generation properties, and/or flame retardancy.

本明細書において「ドメイン配列」とは、フィブロイン特有の結晶領域(典型的には、アミノ酸配列の(A)モチーフに相当する。)と非晶領域(典型的には、アミノ酸配列のREPに相当する。)を生じるアミノ酸配列であり、式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるアミノ酸配列を意味する。ここで、(A)モチーフは、アラニン残基を主とするアミノ酸配列を示し、アミノ酸残基数は2~27である。(A)モチーフのアミノ酸残基数は、2~20、4~27、4~20、8~20、10~20、4~16、8~16、又は10~16の整数であってよい。また、(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数の割合は40%以上であればよく、60%以上、70%以上、80%以上、83%以上、85%以上、86%以上、90%以上、95%以上、又は100%(アラニン残基のみで構成されることを意味する。)であってもよい。ドメイン配列中に複数存在する(A)モチーフは、少なくとも7つがアラニン残基のみで構成されてもよい。REPは2~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。REPは、10~200、10~180、10~160、10~140、10~120、10~100、10~80、10~60、又は10~40アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列であってもよい。mは2~300の整数を示し、8~300、10~300、20~300、40~300、60~300、80~300、10~200、20~200、20~180、20~160、20~140、又は20~120の整数であってもよい。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。In this specification, the term "domain sequence" refers to the crystalline region (typically, corresponding to the (A) n motif of the amino acid sequence) unique to fibroin and the amorphous region (typically, corresponding to the REP of the amino acid sequence). ), and is an amino acid sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif. means an array. Here, the (A) n motif indicates an amino acid sequence consisting mainly of alanine residues, and the number of amino acid residues is 2 to 27. (A) The number of amino acid residues in the n motif may be an integer of 2 to 20, 4 to 27, 4 to 20, 8 to 20, 10 to 20, 4 to 16, 8 to 16, or 10 to 16. . In addition, the ratio of the number of alanine residues to the total number of amino acid residues in the (A) n motif may be 40% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, 83% or more, 85% or more, It may be 86% or more, 90% or more, 95% or more, or 100% (meaning that it is composed only of alanine residues). At least seven of the (A) n motifs present in a plurality in the domain sequence may be composed of only alanine residues. REP indicates an amino acid sequence composed of 2 to 200 amino acid residues. REP is an amino acid sequence composed of 10-200, 10-180, 10-160, 10-140, 10-120, 10-100, 10-80, 10-60, or 10-40 amino acid residues. You can. m represents an integer of 2-300, 8-300, 10-300, 20-300, 40-300, 60-300, 80-300, 10-200, 20-200, 20-180, 20-160, It may be an integer from 20 to 140 or from 20 to 120. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences.

本実施形態に係る改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列に対し、例えば、1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変を行うことで得ることができる。アミノ酸残基の置換、欠失、挿入及び/又は付加は、部分特異的突然変異誘発法等の当業者に周知の方法により行うことができる。具体的には、Nucleic Acid Res.10,6487(1982)、Methods in Enzymology,100,448(1983)等の文献に記載されている方法に準じて行うことができる。 The modified fibroin according to the present embodiment has an amino acid sequence corresponding to, for example, substitution, deletion, insertion, and/or addition of one or more amino acid residues to the cloned naturally occurring fibroin gene sequence. It can be obtained by modifying . Substitutions, deletions, insertions and/or additions of amino acid residues can be performed by methods well known to those skilled in the art, such as site-directed mutagenesis. Specifically, Nucleic Acid Res. 10, 6487 (1982), Methods in Enzymology, 100, 448 (1983), and the like.

天然由来のフィブロインは、式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質であり、具体的には、例えば、昆虫又はクモ類が産生するフィブロインが挙げられる。Naturally derived fibroin is a protein containing a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif. Specific examples include fibroin produced by insects or arachnids.

昆虫が産生するフィブロインとしては、例えば、ボンビックス・モリ(Bombyx mori)、クワコ(Bombyx mandarina)、天蚕(Antheraea yamamai)、柞蚕(Anteraea pernyi)、楓蚕(Eriogyna pyretorum)、蓖蚕(Pilosamia Cynthia ricini)、樗蚕(Samia cynthia)、栗虫(Caligura japonica)、チュッサー蚕(Antheraea mylitta)、ムガ蚕(Antheraea assama)等のカイコが産生する絹タンパク質、及びスズメバチ(Vespa simillima xanthoptera)の幼虫が吐出するホーネットシルクタンパク質が挙げられる。 Examples of fibroin produced by insects include Bombyx mori, Bombyx mandarina, Antheraea yamamai, Anteraea pernyi, and Eriogyna pyret. orum), Pilosamia Cynthia ricini ), Samia cynthia, Caligura japonica, Chussar silkworm (Antheraea mylitta), Muga silkworm (Antheraea assama), and silk proteins produced by silkworms such as simillima xanthoptera) larvae expel Examples include hornet silk protein.

昆虫が産生するフィブロインのより具体的な例としては、例えば、カイコ・フィブロインL鎖(GenBankアクセッション番号M76430(塩基配列)、及びAAA27840.1(アミノ酸配列))が挙げられる。 More specific examples of fibroin produced by insects include silkworm fibroin L chain (GenBank accession numbers M76430 (nucleotide sequence) and AAA27840.1 (amino acid sequence)).

クモ類が産生するフィブロインとしては、例えば、オニグモ、ニワオニグモ、アカオニグモ、アオオニグモ及びマメオニグモ等のオニグモ属(Araneus属)に属するクモ、ヤマシロオニグモ、イエオニグモ、ドヨウオニグモ及びサツマノミダマシ等のヒメオニグモ属(Neoscona属)に属するクモ、コオニグモモドキ等のコオニグモモドキ属(Pronus属)に属するクモ、トリノフンダマシ及びオオトリノフンダマシ等のトリノフンダマシ属(Cyrtarachne属)に属するクモ、トゲグモ及びチブサトゲグモ等のトゲグモ属(Gasteracantha属)に属するクモ、マメイタイセキグモ及びムツトゲイセキグモ等のイセキグモ属(Ordgarius属)に属するクモ、コガネグモ、コガタコガネグモ及びナガコガネグモ等のコガネグモ属(Argiope属)に属するクモ、キジロオヒキグモ等のオヒキグモ属(Arachnura属)に属するクモ、ハツリグモ等のハツリグモ属(Acusilas属)に属するクモ、スズミグモ、キヌアミグモ及びハラビロスズミグモ等のスズミグモ属(Cytophora属)に属するクモ、ゲホウグモ等のゲホウグモ属(Poltys属)に属するクモ、ゴミグモ、ヨツデゴミグモ、マルゴミグモ及びカラスゴミグモ等のゴミグモ属(Cyclosa属)に属するクモ、及びヤマトカナエグモ等のカナエグモ属(Chorizopes属)に属するクモが産生するスパイダーシルクタンパク質、並びにアシナガグモ、ヤサガタアシナガグモ、ハラビロアシダカグモ及びウロコアシナガグモ等のアシナガグモ属(Tetragnatha属)に属するクモ、オオシロカネグモ、チュウガタシロカネグモ及びコシロカネグモ等のシロカネグモ属(Leucauge属)に属するクモ、ジョロウグモ及びオオジョロウグモ等のジョロウグモ属(Nephila属)に属するクモ、キンヨウグモ等のアズミグモ属(Menosira属)に属するクモ、ヒメアシナガグモ等のヒメアシナガグモ属(Dyschiriognatha属)に属するクモ、クロゴケグモ、セアカゴケグモ、ハイイロゴケグモ及びジュウサンボシゴケグモ等のゴケグモ属(Latrodectus属)に属するクモ、及びユープロステノプス属(Euprosthenops属)に属するクモ等のアシナガグモ科(Tetragnathidae科)に属するクモが産生するスパイダーシルクタンパク質が挙げられる。スパイダーシルクタンパク質としては、例えば、MaSp(MaSp1及びMaSp2)、ADF(ADF3及びADF4)等の牽引糸タンパク質、MiSp(MiSp1及びMiSp2)等が挙げられる。 Fibroin produced by spiders includes, for example, spiders belonging to the Araneus genus (Araneus genus) such as Araneus spider, Japanese Araneus spider, Red Araneus spider, Blue Araneus spider, and Bean Araneus spider, and Araneus genus Araneus (Araneus genus) such as Araneus Araneus, Araneus Araneus, Araneus Araneus, Brown Araneus spider, and Satsuma flea spider. spiders that belong to the genus Cyrtarachne, such as spiders belonging to the genus Cyrtarachne, such as spiders belonging to the genus Pronus, such as the genus Pronus, spiders that belong to the genus Cyrtarachne, such as the genus Cyrtachne, and genus spiny spiders such as the spiny spider and the staghorn spider. Spiders belonging to the genus Ordgarius (genus Gasteracantha); spiders belonging to the genus Ordgarius (genus Ordgarius), such as the Japanese red-winged spider and spider spider; spiders belonging to the genus Argiope, such as Argiope spiders; Spiders belonging to the genus Arachnura (genus Arachnura); spiders belonging to the genus Acusilas (genus Acusilas), such as the spider spider; ), spiders belonging to the genus Cyclosa (genus Cyclosa), such as the spider spider, spider spider, spider spider, spider spider belonging to the genus Chorizopes, such as the spider spider, and the spider spider, Spiders that belong to the genus Tetragnatha, such as the white-legged spider, the black-legged spider, and the scaly spider; spiders that belong to the genus Leucauge, such as the giant white-backed spider, the white-backed spider, and the white-necked spider; Spiders belonging to the genus Nephila (genus Nephila), spiders belonging to the genus Menosira such as the golden brown spider, spiders belonging to the genus Dyschiriognatha such as the brown recluse spider, black widow spiders, redback spiders, brown widow spiders, brown widow spiders, etc. Examples include spider silk proteins produced by spiders belonging to the Tetragnathidae family, such as spiders belonging to the genus Latrodectus and spiders belonging to the genus Euprosthenops. Examples of spider silk proteins include drag thread proteins such as MaSp (MaSp1 and MaSp2) and ADF (ADF3 and ADF4), MiSp (MiSp1 and MiSp2), and the like.

クモ類が産生するスパイダーシルクタンパク質のより具体的な例としては、例えば、fibroin-3(adf-3)[Araneus diadematus由来](GenBankアクセッション番号AAC47010(アミノ酸配列)、U47855(塩基配列))、fibroin-4(adf-4)[Araneus diadematus由来](GenBankアクセッション番号AAC47011(アミノ酸配列)、U47856(塩基配列))、dragline silk protein spidroin 1[Nephila clavipes由来](GenBankアクセッション番号AAC04504(アミノ酸配列)、U37520(塩基配列))、major ampullate spidroin 1[Latrodectus hesperus由来](GenBankアクセッション番号ABR68856(アミノ酸配列)、EF595246(塩基配列))、dragline silk protein spidroin 2[Nephila clavata由来](GenBankアクセッション番号AAL32472(アミノ酸配列)、AF441245(塩基配列))、major ampullate spidroin 1[Euprosthenops australis由来](GenBankアクセッション番号CAJ00428(アミノ酸配列)、AJ973155(塩基配列))、及びmajor ampullate spidroin 2[Euprosthenops australis](GenBankアクセッション番号CAM32249.1(アミノ酸配列)、AM490169(塩基配列))、minor ampullate silk protein 1[Nephila clavipes](GenBankアクセッション番号AAC14589.1(アミノ酸配列))、minor ampullate silk protein 2[Nephila clavipes](GenBankアクセッション番号AAC14591.1(アミノ酸配列))、minor ampullate spidroin-like protein[Nephilengys cruentata](GenBankアクセッション番号ABR37278.1(アミノ酸配列)等が挙げられる。 More specific examples of spider silk proteins produced by arachnids include, for example, fibroin-3 (adf-3) [derived from Araneus diadematus] (GenBank accession numbers AAC47010 (amino acid sequence), U47855 (nucleotide sequence)), fibroin-4 (adf-4) [derived from Araneus diadematus] (GenBank accession numbers AAC47011 (amino acid sequence), U47856 (base sequence)), dragline silk protein spidroin 1 [Nephila clavipe derived from S] (GenBank accession number AAC04504 (amino acid sequence ), U37520 (nucleotide sequence)), major ampullate spidroin 1 [derived from Latrodectus hesperus] (GenBank accession numbers ABR68856 (amino acid sequence), EF595246 (nucleotide sequence)), dragline silk prot ein spidroin 2 [derived from Nephila clavata] (GenBank accession No. AAL32472 (amino acid sequence), AF441245 (base sequence)), major amplate spidroin 1 [derived from Euprosthenops australis] (GenBank accession number CAJ00428 (amino acid sequence), AJ973155 (base sequence)), and major ampullate spidroin 2 [Euprosthenops australis] (GenBank accession number CAM32249.1 (amino acid sequence), AM490169 (nucleotide sequence)), minor amplify silk protein 1 [Nephila clavipes] (GenBank accession number AAC14589.1 (amino acid sequence)), minor a mpullate silk protein 2 [Nephila clavipes] (GenBank accession number AAC14591.1 (amino acid sequence)), minor amplate spidroin-like protein [Nephilengys cruentata] (GenBank accession number ABR37278.1 (amino acid sequence) etc.

天然由来のフィブロインのより具体的な例としては、更に、NCBI GenBankに配列情報が登録されているフィブロインを挙げることができる。例えば、NCBI GenBankに登録されている配列情報のうちDIVISIONとしてINVを含む配列の中から、DEFINITIONにspidroin、ampullate、fibroin、「silk及びpolypeptide」、又は「silk及びprotein」がキーワードとして記載されている配列、CDSから特定のproductの文字列、SOURCEからTISSUE TYPEに特定の文字列の記載された配列を抽出することにより確認することができる。 A more specific example of naturally-derived fibroin includes fibroin whose sequence information is registered in NCBI GenBank. For example, among sequence information registered in NCBI GenBank that includes INV as DIVISION, spidroin, ampullate, fibroin, "silk and polypeptide", or "silk and protein" are listed as keywords in DEFINITION. This can be confirmed by extracting the sequence, the character string of a specific product from the CDS, and the sequence in which the specific character string is written in TISSUE TYPE from the SOURCE.

本実施形態に係る改変フィブロインは、改変絹(シルク)フィブロイン(カイコが産生する絹タンパク質のアミノ酸配列を改変したもの)であってもよく、改変クモ糸フィブロイン(クモ類が産生するスパイダーシルクタンパク質のアミノ酸配列を改変したもの)であってもよい。改変フィブロインとしては、保温性、吸湿発熱性及び/又は難燃性にも優れることから、改変クモ糸フィブロインが好ましい。 The modified fibroin according to the present embodiment may be modified silk fibroin (the amino acid sequence of silk protein produced by silkworms is modified), or modified spider silk fibroin (the amino acid sequence of silk protein produced by spiders is modified). (modified amino acid sequence) may also be used. As the modified fibroin, modified spider silk fibroin is preferable because it has excellent heat retention properties, moisture absorption heat generation properties, and/or flame retardance.

改変フィブロインの具体的な例として、クモの大瓶状腺で産生される大吐糸管しおり糸タンパク質に由来する改変フィブロイン(第1の改変フィブロイン)、グリシン残基の含有量が低減されたドメイン配列を有する改変フィブロイン(第2の改変フィブロイン)、(A)モチーフの含有量が低減されたドメイン配列を有する改変フィブロイン(第3の改変フィブロイン)、グリシン残基の含有量、及び(A)モチーフの含有量が低減された改変フィブロイン(第4の改変フィブロイン)、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むドメイン配列を有する改変フィブロイン(第5の改変フィブロイン)、並びにグルタミン残基の含有量が低減されたドメイン配列を有する改変フィブロイン(第6の改変フィブロイン)が挙げられる。Specific examples of modified fibroin include modified fibroin (first modified fibroin) derived from the large retractor dragline protein produced in the large flial gland of spiders, and a domain sequence with a reduced content of glycine residues. a modified fibroin having a domain sequence with a reduced content of (A) n motif (a third modified fibroin), a content of glycine residues, and (A) n Modified fibroin with reduced motif content (fourth modified fibroin), modified fibroin with a domain sequence including a region with a locally large hydrophobicity index (fifth modified fibroin), and content of glutamine residues modified fibroin having a reduced domain sequence (sixth modified fibroin).

第1の改変フィブロインとしては、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含むタンパク質が挙げられる。第1の改変フィブロインにおいて、(A)モチーフのアミノ酸残基数は、3~20の整数が好ましく、4~20の整数がより好ましく、8~20の整数が更に好ましく、10~20の整数が更により好ましく、4~16の整数が更によりまた好ましく、8~16の整数が特に好ましく、10~16の整数が最も好ましい。第1の改変フィブロインは、式1中、REPを構成するアミノ酸残基の数は、10~200残基であることが好ましく、10~150残基であることがより好ましく、20~100残基であることが更に好ましく、20~75残基であることが更により好ましい。第1の改変フィブロインは、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるアミノ酸配列中に含まれるグリシン残基、セリン残基及びアラニン残基の合計残基数がアミノ酸残基数全体に対して、40%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることが更に好ましい。The first modified fibroin includes a protein containing a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m . In the first modified fibroin, the number of amino acid residues in the (A) n motif is preferably an integer of 3 to 20, more preferably an integer of 4 to 20, even more preferably an integer of 8 to 20, and an integer of 10 to 20. is even more preferred, an integer of 4 to 16 is even more preferred, an integer of 8 to 16 is particularly preferred, and an integer of 10 to 16 is most preferred. In the first modified fibroin, the number of amino acid residues constituting REP in Formula 1 is preferably 10 to 200 residues, more preferably 10 to 150 residues, and 20 to 100 residues. It is more preferable that the number of residues is 20 to 75, and even more preferable that the number of residues is 20 to 75. The first modified fibroin has amino acid residues in which the total number of glycine residues, serine residues, and alanine residues contained in the amino acid sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m It is preferably 40% or more, more preferably 60% or more, and even more preferably 70% or more of the total number.

第1の改変フィブロインは、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるアミノ酸配列の単位を含み、かつC末端配列が配列番号1~3のいずれかに示されるアミノ酸配列又は配列番号1~3のいずれかに示されるアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列であるポリペプチドであってもよい。The first modified fibroin contains an amino acid sequence unit represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m , and has an amino acid sequence whose C-terminal sequence is shown in any of SEQ ID NOs: 1 to 3, or It may be a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more homology with the amino acid sequence shown in any of SEQ ID NOs: 1 to 3.

配列番号1に示されるアミノ酸配列は、ADF3(GI:1263287、NCBI)のアミノ酸配列のC末端の50残基のアミノ酸からなるアミノ酸配列と同一であり、配列番号2に示されるアミノ酸配列は、配列番号1に示されるアミノ酸配列のC末端から20残基取り除いたアミノ酸配列と同一であり、配列番号3に示されるアミノ酸配列は、配列番号1に示されるアミノ酸配列のC末端から29残基取り除いたアミノ酸配列と同一である。 The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the same as the amino acid sequence consisting of the C-terminal 50 amino acid residues of the amino acid sequence of ADF3 (GI: 1263287, NCBI), and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is the same as that of ADF3 (GI: 1263287, NCBI). The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 is the same as that obtained by removing 20 residues from the C-terminus of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is obtained by removing 29 residues from the C-terminus of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. Identical to the amino acid sequence.

第1の改変フィブロインのより具体的な例として、(1-i)配列番号4(recombinant spider silk protein ADF3KaiLargeNRSH1)で示されるアミノ酸配列、又は(1-ii)配列番号4で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。配列同一性は、95%以上であることが好ましい。 As a more specific example of the first modified fibroin, (1-i) the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 4 (recombinant spider silk protein ADF3KaiLargeNRSH1), or (1-ii) the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 4 and 90 Mention may be made of modified fibroin comprising amino acid sequences having % or more sequence identity. Preferably, the sequence identity is 95% or more.

配列番号4で示されるアミノ酸配列は、N末端に開始コドン、His10タグ及びHRV3Cプロテアーゼ(Human rhinovirus 3Cプロテアーゼ)認識サイトからなるアミノ酸配列(配列番号5)を付加したADF3のアミノ酸配列において、第1~13番目の反復領域をおよそ2倍になるように増やすとともに、翻訳が第1154番目アミノ酸残基で終止するように変異させたものである。配列番号4で示されるアミノ酸配列のC末端のアミノ酸配列は、配列番号3で示されるアミノ酸配列と同一である。 The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 4 is the amino acid sequence of ADF3 with an amino acid sequence (SEQ ID NO: 5) consisting of a start codon, a His10 tag, and an HRV3C protease (Human rhinovirus 3C protease) recognition site added to the N-terminus. The 13th repeat region has been increased approximately twice as much, and the translation has been mutated so that it terminates at the 1154th amino acid residue. The C-terminal amino acid sequence of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 4 is the same as the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 3.

(1-i)の改変フィブロインは、配列番号4で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。 The modified fibroin (1-i) may consist of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4.

第2の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、グリシン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する。第2の改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともREP中の1又は複数のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当するアミノ酸配列を有するものということができる。 The second modified fibroin has an amino acid sequence whose domain sequence has a reduced content of glycine residues compared to naturally occurring fibroin. The second modified fibroin can be said to have an amino acid sequence that corresponds to at least one or more glycine residues in REP being substituted with another amino acid residue, compared to naturally occurring fibroin. .

第2の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、REP中のGGX及びGPGXX(但し、Gはグリシン残基、Pはプロリン残基、Xはグリシン以外のアミノ酸残基を示す。)から選ばれる少なくとも一つのモチーフ配列において、少なくとも1又は複数の当該モチーフ配列中の1つのグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当するアミノ酸配列を有するものであってもよい。 The second modified fibroin has a domain sequence of GGX and GPGXX in REP (where G is a glycine residue, P is a proline residue, and X is an amino acid residue other than glycine), compared to naturally-derived fibroin. ) has an amino acid sequence corresponding to the substitution of one glycine residue in at least one or more of the motif sequences with another amino acid residue. It's okay.

第2の改変フィブロインは、上述のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたモチーフ配列の割合が、全モチーフ配列に対して、10%以上であってもよい。 In the second modified fibroin, the proportion of the motif sequence in which the above-mentioned glycine residue is substituted with another amino acid residue may be 10% or more of the total motif sequence.

第2の改変フィブロインは、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、上記ドメイン配列から、最もC末端側に位置する(A)モチーフから上記ドメイン配列のC末端までの配列を除いた配列中の全REPに含まれるXGX(但し、Xはグリシン以外のアミノ酸残基を示す。)からなるアミノ酸配列の総アミノ酸残基数をzとし、上記ドメイン配列から、最もC末端側に位置する(A)モチーフから上記ドメイン配列のC末端までの配列を除いた配列中の総アミノ酸残基数をwとしたときに、z/wが30%以上、40%以上、50%以上又は50.9%以上であるアミノ酸配列を有するものであってもよい。(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数は83%以上であってよいが、86%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましく、100%であること(アラニン残基のみで構成されることを意味する)が更により好ましい。The second modified fibroin includes a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m , and from the above domain sequence, from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the above domain sequence. Let z be the total number of amino acid residues in the amino acid sequence consisting of z/w is 30% or more, where w is the total number of amino acid residues in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif located on the most C-terminal side to the C-terminus of the above domain sequence, It may have an amino acid sequence of 40% or more, 50% or more, or 50.9% or more. (A) The number of alanine residues relative to the total number of amino acid residues in the n motif may be 83% or more, preferably 86% or more, more preferably 90% or more, and 95% or more. More preferably, it is 100% (meaning that it is composed only of alanine residues), even more preferably.

第2の改変フィブロインは、GGXモチーフの1つのグリシン残基を別のアミノ酸残基に置換することにより、XGXからなるアミノ酸配列の含有割合を高めたものであることが好ましい。第2の改変フィブロインは、ドメイン配列中のGGXからなるアミノ酸配列の含有割合が30%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましく、6%以下であることが更により好ましく、4%以下であることが更によりまた好ましく、2%以下であることが特に好ましい。ドメイン配列中のGGXからなるアミノ酸配列の含有割合は、下記XGXからなるアミノ酸配列の含有割合(z/w)の算出方法と同様の方法で算出することができる。 The second modified fibroin preferably has an increased content of an amino acid sequence consisting of XGX by replacing one glycine residue of the GGX motif with another amino acid residue. The content of the amino acid sequence consisting of GGX in the domain sequence of the second modified fibroin is preferably 30% or less, more preferably 20% or less, even more preferably 10% or less, and 6 % or less, even more preferably 4% or less, and particularly preferably 2% or less. The content ratio of the amino acid sequence consisting of GGX in the domain sequence can be calculated by the same method as the method for calculating the content ratio (z/w) of the amino acid sequence consisting of XGX below.

z/wの算出方法を更に詳細に説明する。まず、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含むフィブロイン(改変フィブロイン又は天然由来のフィブロイン)において、ドメイン配列から、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列を除いた配列に含まれる全てのREPから、XGXからなるアミノ酸配列を抽出する。XGXを構成するアミノ酸残基の総数がzである。例えば、XGXからなるアミノ酸配列が50個抽出された場合(重複はなし)、zは50×3=150である。また、例えば、XGXGXからなるアミノ酸配列の場合のように2つのXGXに含まれるX(中央のX)が存在する場合は、重複分を控除して計算する(XGXGXの場合は5アミノ酸残基である)。wは、ドメイン配列から、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列を除いた配列に含まれる総アミノ酸残基数である。例えば、図1に示したドメイン配列の場合、wは4+50+4+100+4+10+4+20+4+30=230である(最もC末端側に位置する(A)モチーフは除いている。)。次に、zをwで除すことによって、z/w(%)を算出することができる。The method for calculating z/w will be explained in more detail. First, in fibroin (modified fibroin or naturally-derived fibroin) containing a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m , (A) n is located closest to the C-terminus from the domain sequence. Amino acid sequences consisting of XGX are extracted from all REPs included in the sequence excluding the sequence from the motif to the C-terminus of the domain sequence. The total number of amino acid residues constituting XGX is z. For example, if 50 amino acid sequences consisting of XGX are extracted (no overlap), z is 50×3=150. In addition, for example, in the case of an amino acid sequence consisting of XGXGX, if there is an X included in two XGXs (center be). w is the total number of amino acid residues contained in the domain sequence excluding the sequence from the (A) n motif located on the C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence. For example, in the case of the domain sequence shown in FIG. 1, w is 4+50+4+100+4+10+4+20+4+30=230 (excluding the (A) n motif located on the most C-terminal side). Next, by dividing z by w, z/w (%) can be calculated.

ここで、天然由来のフィブロインにおけるz/wについて説明する。まず、上述のように、NCBI GenBankにアミノ酸配列情報が登録されているフィブロインを例示した方法により確認したところ、663種類のフィブロイン(このうち、クモ類由来のフィブロインは415種類)が抽出された。抽出された全てのフィブロインのうち、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、フィブロイン中のGGXからなるアミノ酸配列の含有割合が6%以下である天然由来のフィブロインのアミノ酸配列から、上述の算出方法により、z/wを算出した。その結果を図2に示す。図2の横軸はz/w(%)を示し、縦軸は頻度を示す。図2から明らかなとおり、天然由来のフィブロインにおけるz/wは、いずれも50.9%未満である(最も高いもので、50.86%)。Here, z/w in naturally derived fibroin will be explained. First, as described above, when fibroin whose amino acid sequence information is registered in NCBI GenBank was confirmed by the method described above, 663 types of fibroin (415 types of fibroin derived from arachnids) were extracted. Of all the extracted fibroin, naturally derived fibroin contains a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m , and the content of the amino acid sequence consisting of GGX in fibroin is 6% or less. From the amino acid sequence of fibroin, z/w was calculated using the calculation method described above. The results are shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 2 shows z/w (%), and the vertical axis shows frequency. As is clear from FIG. 2, the z/w of naturally derived fibroin is less than 50.9% (the highest is 50.86%).

第2の改変フィブロインにおいて、z/wは、50.9%以上であることが好ましく、56.1%以上であることがより好ましく、58.7%以上であることが更に好ましく、70%以上であることが更により好ましく、80%以上であることが更によりまた好ましい。z/wの上限に特に制限はないが、例えば、95%以下であってもよい。 In the second modified fibroin, z/w is preferably 50.9% or more, more preferably 56.1% or more, even more preferably 58.7% or more, and 70% or more. Even more preferably, it is 80% or more. The upper limit of z/w is not particularly limited, but may be, for example, 95% or less.

第2の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列から、グリシン残基をコードする塩基配列の少なくとも一部を置換して別のアミノ酸残基をコードするように改変することにより得ることができる。このとき、改変するグリシン残基として、GGXモチーフ及びGPGXXモチーフにおける1つのグリシン残基を選択してもよいし、またz/wが50.9%以上になるように置換してもよい。また、例えば、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列から上記態様を満たすアミノ酸配列を設計し、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより得ることもできる。いずれの場合においても、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列からREP中のグリシン残基を別のアミノ酸残基に置換したことに相当する改変に加え、更に1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変を行ってもよい。 The second modified fibroin can be produced, for example, by modifying the cloned naturally occurring fibroin gene sequence so that it encodes another amino acid residue by replacing at least a portion of the base sequence encoding a glycine residue. Obtainable. At this time, one glycine residue in the GGX motif and GPGXX motif may be selected as the glycine residue to be modified, or may be substituted so that z/w is 50.9% or more. It can also be obtained, for example, by designing an amino acid sequence that satisfies the above aspects from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, and chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence. In either case, in addition to the modification equivalent to replacing the glycine residue in REP with another amino acid residue from the amino acid sequence of naturally-derived fibroin, one or more amino acid residues are further substituted or deleted. , insertion and/or addition may be made to the amino acid sequence.

上記の別のアミノ酸残基としては、グリシン残基以外のアミノ酸残基であれば特に制限はないが、バリン(V)残基、ロイシン(L)残基、イソロイシン(I)残基、メチオニン(M)残基、プロリン(P)残基、フェニルアラニン(F)残基及びトリプトファン(W)残基等の疎水性アミノ酸残基、グルタミン(Q)残基、アスパラギン(N)残基、セリン(S)残基、リシン(K)残基及びグルタミン酸(E)残基等の親水性アミノ酸残基が好ましく、バリン(V)残基、ロイシン(L)残基、イソロイシン(I)残基、フェニルアラニン(F)残基及びグルタミン(Q)残基がより好ましく、グルタミン(Q)残基が更に好ましい。 The above-mentioned other amino acid residues are not particularly limited as long as they are amino acid residues other than glycine residues, but include valine (V) residues, leucine (L) residues, isoleucine (I) residues, methionine ( M) residues, hydrophobic amino acid residues such as proline (P) residues, phenylalanine (F) residues and tryptophan (W) residues, glutamine (Q) residues, asparagine (N) residues, serine (S ) residues, lysine (K) residues, and glutamic acid (E) residues are preferred, and valine (V) residues, leucine (L) residues, isoleucine (I) residues, phenylalanine ( F) residues and glutamine (Q) residues are more preferred, and glutamine (Q) residues are even more preferred.

第2の改変フィブロインのより具体的な例として、(2-i)配列番号6(Met-PRT380)、配列番号7(Met-PRT410)、配列番号8(Met-PRT525)若しくは配列番号9(Met-PRT799)で示されるアミノ酸配列、又は(2-ii)配列番号6、配列番号7、配列番号8若しくは配列番号9で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。 As a more specific example of the second modified fibroin, (2-i) SEQ ID NO: 6 (Met-PRT380), SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410), SEQ ID NO: 8 (Met-PRT525), or SEQ ID NO: 9 (Met -PRT799), or (2-ii) an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 9, Mention may be made of modified fibroin.

(2-i)の改変フィブロインについて説明する。配列番号6で示されるアミノ酸配列は、天然由来のフィブロインに相当する配列番号10(Met-PRT313)で示されるアミノ酸配列のREP中の全てのGGXをGQXに置換したものである。配列番号7で示されるアミノ酸配列は、配列番号6で示されるアミノ酸配列から、N末端側からC末端側に向かって2つおきに(A)モチーフを欠失させ、更にC末端配列の手前に[(A)モチーフ-REP]を1つ挿入したものである。配列番号8で示されるアミノ酸配列は、配列番号7で示されるアミノ酸配列の各(A)モチーフのC末端側に2つのアラニン残基を挿入し、更に一部のグルタミン(Q)残基をセリン(S)残基に置換し、配列番号7の分子量とほぼ同じとなるようにC末端側の一部のアミノ酸を欠失させたものである。配列番号9で示されるアミノ酸配列は、配列番号7で示されるアミノ酸配列中に存在する20個のドメイン配列の領域(但し、当該領域のC末端側の数アミノ酸残基が置換されている。)を4回繰り返した配列のC末端に所定のヒンジ配列とHisタグ配列が付加されたものである。The modified fibroin (2-i) will be explained. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 6 is obtained by replacing all GGX in REP of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 10 (Met-PRT313), which corresponds to naturally occurring fibroin, with GQX. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 is obtained by deleting every two (A) n motifs from the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 6 from the N-terminal side to the C-terminal side, and further before the C-terminal sequence. One [(A) n-motif-REP] is inserted into the [(A) n- motif-REP]. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 8 is obtained by inserting two alanine residues at the C-terminal side of each (A) n motif of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7, and further inserting some glutamine (Q) residues. It is substituted with a serine (S) residue and some amino acids on the C-terminal side are deleted so that the molecular weight is almost the same as that of SEQ ID NO: 7. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 9 is a region of 20 domain sequences present in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 (however, several amino acid residues on the C-terminal side of the region are substituted). A predetermined hinge sequence and His tag sequence are added to the C-terminus of a sequence that is repeated four times.

配列番号10で示されるアミノ酸配列(天然由来のフィブロインに相当)におけるz/wの値は、46.8%である。配列番号6で示されるアミノ酸配列、配列番号7で示されるアミノ酸配列、配列番号8で示されるアミノ酸配列、及び配列番号9で示されるアミノ酸配列におけるz/wの値は、それぞれ58.7%、70.1%、66.1%及び70.0%である。また、配列番号10、配列番号6、配列番号7、配列番号8及び配列番号9で示されるアミノ酸配列のギザ比率(後述する)1:1.8~11.3におけるx/yの値は、それぞれ15.0%、15.0%、93.4%、92.7%及び89.8%である。 The value of z/w in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 10 (corresponding to naturally occurring fibroin) is 46.8%. The value of z/w in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 6, the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7, the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 8, and the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 9 is 58.7%, respectively. They are 70.1%, 66.1% and 70.0%. In addition, the values of x/y at the jagged ratio (described later) of 1:1.8 to 11.3 of the amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, and SEQ ID NO: 9 are: They are 15.0%, 15.0%, 93.4%, 92.7% and 89.8%, respectively.

(2-i)の改変フィブロインは、配列番号6、配列番号7、配列番号8又は配列番号9で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。 The modified fibroin (2-i) may consist of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9.

(2-ii)の改変フィブロインは、配列番号6、配列番号7、配列番号8又は配列番号9で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。(2-ii)の改変フィブロインもまた、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、95%以上であることが好ましい。The modified fibroin (2-ii) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 9. The modified fibroin (2-ii) is also a protein containing a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m . The sequence identity is preferably 95% or more.

(2-ii)の改変フィブロインは、配列番号6、配列番号7、配列番号8又は配列番号9で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有し、かつREP中に含まれるXGX(但し、Xはグリシン以外のアミノ酸残基を示す。)からなるアミノ酸配列の総アミノ酸残基数をzとし、上記ドメイン配列中のREPの総アミノ酸残基数をwとしたときに、z/wが50.9%以上であることが好ましい。 The modified fibroin (2-ii) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 9, and has XGX ( However, when z is the total number of amino acid residues in the amino acid sequence consisting of is preferably 50.9% or more.

第2の改変フィブロインは、N末端及びC末端のいずれか一方又は両方にタグ配列を含んでいてもよい。これにより、改変フィブロインの単離、固定化、検出及び可視化等が可能となる。 The second modified fibroin may contain a tag sequence at either or both of the N-terminus and C-terminus. This makes it possible to isolate, immobilize, detect, visualize, etc. the modified fibroin.

タグ配列として、例えば、他の分子との特異的親和性(結合性、アフィニティ)を利用したアフィニティタグを挙げることができる。アフィニティタグの具体例として、ヒスチジンタグ(Hisタグ)を挙げることができる。Hisタグは、ヒスチジン残基が4から10個程度並んだ短いペプチドで、ニッケル等の金属イオンと特異的に結合する性質があるため、金属キレートクロマトグラフィー(chelating metal chromatography)による改変フィブロインの単離に利用することができる。タグ配列の具体例として、例えば、配列番号11で示されるアミノ酸配列(Hisタグ配列及びヒンジ配列を含むアミノ酸配列)が挙げられる。 Examples of tag sequences include affinity tags that utilize specific affinity (binding ability, affinity) with other molecules. A specific example of the affinity tag is a histidine tag (His tag). The His tag is a short peptide with about 4 to 10 histidine residues arranged in a row, and has the property of specifically binding to metal ions such as nickel, making it possible to isolate modified fibroin by chelating metal chromatography. It can be used for. A specific example of the tag sequence is, for example, the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 11 (an amino acid sequence including a His tag sequence and a hinge sequence).

また、グルタチオンに特異的に結合するグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)、マルトースに特異的に結合するマルトース結合タンパク質(MBP)等のタグ配列を利用することもできる。 Furthermore, tag sequences such as glutathione-S-transferase (GST), which specifically binds to glutathione, and maltose binding protein (MBP), which specifically binds to maltose, can also be used.

さらに、抗原抗体反応を利用した「エピトープタグ」を利用することもできる。抗原性を示すペプチド(エピトープ)をタグ配列として付加することにより、当該エピトープに対する抗体を結合させることができる。エピトープタグとして、HA(インフルエンザウイルスのヘマグルチニンのペプチド配列)タグ、mycタグ、FLAGタグ等を挙げることができる。エピトープタグを利用することにより、高い特異性で容易に改変フィブロインを精製することができる。 Furthermore, "epitope tags" that utilize antigen-antibody reactions can also be used. By adding a peptide (epitope) exhibiting antigenicity as a tag sequence, an antibody against the epitope can be bound. Examples of epitope tags include HA (peptide sequence of influenza virus hemagglutinin) tag, myc tag, FLAG tag, and the like. By using epitope tags, modified fibroin can be easily purified with high specificity.

さらにタグ配列を特定のプロテアーゼで切り離せるようにしたものも使用することができる。当該タグ配列を介して吸着したタンパク質をプロテアーゼ処理することにより、タグ配列を切り離した改変フィブロインを回収することもできる。 Furthermore, it is also possible to use tag sequences whose tag sequences can be cleaved with a specific protease. Modified fibroin from which the tag sequence has been removed can also be recovered by treating the protein adsorbed via the tag sequence with a protease.

タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、(2-iii)配列番号12(PRT380)、配列番号13(PRT410)、配列番号14(PRT525)若しくは配列番号15(PRT799)で示されるアミノ酸配列、又は(2-iv)配列番号12、配列番号13、配列番号14若しくは配列番号15で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。 More specific examples of modified fibroin containing a tag sequence include (2-iii) the amino acid represented by SEQ ID NO: 12 (PRT380), SEQ ID NO: 13 (PRT410), SEQ ID NO: 14 (PRT525), or SEQ ID NO: 15 (PRT799); or (2-iv) a modified fibroin comprising an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15. .

配列番号16(PRT313)、配列番号12、配列番号13、配列番号14及び配列番号15で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号10、配列番号6、配列番号7、配列番号8及び配列番号9で示されるアミノ酸配列のN末端に配列番号11で示されるアミノ酸配列(Hisタグ配列及びヒンジ配列を含む)を付加したものである。 The amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 16 (PRT313), SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14 and SEQ ID NO: 15 are SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9, respectively. The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 11 (including the His tag sequence and hinge sequence) is added to the N-terminus of the shown amino acid sequence.

(2-iii)の改変フィブロインは、配列番号12、配列番号13、配列番号14又は配列番号15で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。 The modified fibroin (2-iii) may consist of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15.

(2-iv)の改変フィブロインは、配列番号12、配列番号13、配列番号14又は配列番号15で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。(2-iv)の改変フィブロインもまた、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、95%以上であることが好ましい。The modified fibroin (2-iv) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15. The modified fibroin (2-iv) is also a protein containing a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m . The sequence identity is preferably 95% or more.

(2-iv)の改変フィブロインは、配列番号12、配列番号13、配列番号14又は配列番号15で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有し、かつREP中に含まれるXGX(但し、Xはグリシン以外のアミノ酸残基を示す。)からなるアミノ酸配列の総アミノ酸残基数をzとし、上記ドメイン配列中のREPの総アミノ酸残基数をwとしたときに、z/wが50.9%以上であることが好ましい。 The modified fibroin (2-iv) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15, and has XGX ( However, when z is the total number of amino acid residues in the amino acid sequence consisting of is preferably 50.9% or more.

第2の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。 The second modified fibroin may contain a secretion signal for releasing the protein produced in the recombinant protein production system to the outside of the host. The sequence of the secretion signal can be appropriately set depending on the type of host.

第3の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、(A)モチーフの含有量が低減されたアミノ酸配列を有する。第3の改変フィブロインのドメイン配列は、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも1又は複数の(A)モチーフが欠失したことに相当するアミノ酸配列を有するものということができる。The third modified fibroin has an amino acid sequence in which the content of the (A) n motif is reduced in the domain sequence compared to naturally occurring fibroin. The domain sequence of the third modified fibroin can be said to have an amino acid sequence corresponding to the deletion of at least one or more (A) n motifs compared to naturally occurring fibroin.

第3の改変フィブロインは、天然由来のフィブロインから(A)モチーフを10~40%欠失させたことに相当するアミノ酸配列を有するものであってもよい。The third modified fibroin may have an amino acid sequence corresponding to a 10 to 40% deletion of the (A) n motif from naturally occurring fibroin.

第3の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともN末端側からC末端側に向かって1~3つの(A)モチーフ毎に1つの(A)モチーフが欠失したことに相当するアミノ酸配列を有するものであってもよい。The third modified fibroin has a domain sequence that is at least one (A) n motif for every one to three (A) n motifs from the N-terminal side to the C-terminal side, compared to the naturally-derived fibroin. may have an amino acid sequence corresponding to the deletion.

第3の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともN末端側からC末端側に向かって2つ連続した(A)モチーフの欠失、及び1つの(A)モチーフの欠失がこの順に繰り返されたことに相当するアミノ酸配列を有するものであってもよい。The third modified fibroin has at least two consecutive domain sequences from the N-terminus to the C-terminus (A), a deletion of one (A) ) It may have an amino acid sequence corresponding to deletions of the n motif repeated in this order.

第3の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、少なくともN末端側からC末端側に向かって2つおきに(A)モチーフが欠失したことに相当するアミノ酸配列を有するものであってもよい。The third modified fibroin may have an amino acid sequence whose domain sequence corresponds to deletion of (A) n motif from every second domain sequence from the N-terminal side to the C-terminal side. .

第3の改変フィブロインは、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、N末端側からC末端側に向かって、隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットのREPのアミノ酸残基数を順次比較して、アミノ酸残基数が少ないREPのアミノ酸残基数を1としたとき、他方のREPのアミノ酸残基数の比が1.8~11.3となる隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットのアミノ酸残基数を足し合わせた合計値の最大値をxとし、ドメイン配列の総アミノ酸残基数をyとしたときに、x/yが20%以上、30%以上、40%以上又は50%以上であるアミノ酸配列を有するものであってもよい。(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数は83%以上であってよいが、86%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましく、100%であること(アラニン残基のみで構成されることを意味する)が更により好ましい。The third modified fibroin contains a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m , and two adjacent [(A) n motifs from the N-terminal side toward the C-terminal side. -REP] sequentially compare the number of amino acid residues of the REPs of the unit, and when the number of amino acid residues of the REP with the smallest number of amino acid residues is set as 1, the ratio of the number of amino acid residues of the other REP is 1.8 ~ 11.3, where x is the maximum value of the sum of the numbers of amino acid residues in two adjacent [(A) n motif-REP] units, and y is the total number of amino acid residues in the domain sequence. Furthermore, it may have an amino acid sequence in which x/y is 20% or more, 30% or more, 40% or more, or 50% or more. (A) The number of alanine residues relative to the total number of amino acid residues in the n motif may be 83% or more, preferably 86% or more, more preferably 90% or more, and 95% or more. More preferably, it is 100% (meaning that it is composed only of alanine residues), even more preferably.

x/yの算出方法を図1を参照しながら更に詳細に説明する。図1には、改変フィブロインからN末端配列及びC末端配列を除いたドメイン配列を示す。当該ドメイン配列は、N末端側(左側)から(A)モチーフ-第1のREP(50アミノ酸残基)-(A)モチーフ-第2のREP(100アミノ酸残基)-(A)モチーフ-第3のREP(10アミノ酸残基)-(A)モチーフ-第4のREP(20アミノ酸残基)-(A)モチーフ-第5のREP(30アミノ酸残基)-(A)モチーフという配列を有する。The method for calculating x/y will be explained in more detail with reference to FIG. FIG. 1 shows the domain sequence of modified fibroin with the N-terminal sequence and C-terminal sequence removed. The domain sequence is from the N-terminal side (left side): (A) n motif - 1st REP (50 amino acid residues) - (A) n motif - 2nd REP (100 amino acid residues) - (A) n Motif - 3rd REP (10 amino acid residues) - (A) n motif - 4th REP (20 amino acid residues) - (A) n motif - 5th REP (30 amino acid residues) - (A) It has a sequence called n motif.

隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットは、重複がないように、N末端側からC末端側に向かって、順次選択する。このとき、選択されない[(A)モチーフ-REP]ユニットが存在してもよい。図1には、パターン1(第1のREPと第2のREPの比較、及び第3のREPと第4のREPの比較)、パターン2(第1のREPと第2のREPの比較、及び第4のREPと第5のREPの比較)、パターン3(第2のREPと第3のREPの比較、及び第4のREPと第5のREPの比較)、パターン4(第1のREPと第2のREPの比較)を示した。なお、これ以外にも選択方法は存在する。Two adjacent [(A) n- motif-REP] units are selected sequentially from the N-terminal side to the C-terminal side so that there is no overlap. At this time, there may be an unselected [(A) n motif-REP] unit. FIG. 1 shows pattern 1 (comparison of first REP and second REP, and comparison of third REP and fourth REP), pattern 2 (comparison of first REP and second REP, and Pattern 3 (Comparison of the 2nd REP and the 3rd REP, and Comparison of the 4th REP and the 5th REP), Pattern 4 (Comparison of the 1st REP and the 5th REP) A comparison of the second REP) was shown. Note that there are other selection methods besides this.

次に各パターンについて、選択した隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニット中の各REPのアミノ酸残基数を比較する。比較は、よりアミノ酸残基数の少ない方を1としたときの、他方のアミノ酸残基数の比を求めることによって行う。例えば、第1のREP(50アミノ酸残基)と第2のREP(100アミノ酸残基)の比較の場合、よりアミノ酸残基数の少ない第1のREPを1としたとき、第2のREPのアミノ酸残基数の比は、100/50=2である。同様に、第4のREP(20アミノ酸残基)と第5のREP(30アミノ酸残基)の比較の場合、よりアミノ酸残基数の少ない第4のREPを1としたとき、第5のREPのアミノ酸残基数の比は、30/20=1.5である。Next, for each pattern, the number of amino acid residues of each REP in the two selected adjacent [(A) n motif-REP] units is compared. The comparison is performed by determining the ratio of the number of amino acid residues of the other amino acid residue, when the one with the smaller number of amino acid residues is set to 1. For example, when comparing the first REP (50 amino acid residues) and the second REP (100 amino acid residues), if the first REP with fewer amino acid residues is set as 1, then the second REP The ratio of the number of amino acid residues is 100/50=2. Similarly, when comparing the fourth REP (20 amino acid residues) and the fifth REP (30 amino acid residues), when the fourth REP with fewer amino acid residues is set as 1, the fifth REP The ratio of the number of amino acid residues is 30/20=1.5.

図1中、よりアミノ酸残基数の少ない方を1としたときに、他方のアミノ酸残基数の比が1.8~11.3となる[(A)モチーフ-REP]ユニットの組を実線で示した。本明細書中、この比をギザ比率と呼ぶ。よりアミノ酸残基数の少ない方を1としたときに、他方のアミノ酸残基数の比が1.8未満又は11.3超となる[(A)モチーフ-REP]ユニットの組は破線で示した。In Figure 1, when the one with the smaller number of amino acid residues is set as 1, the set of [(A) n motif-REP] units where the ratio of the number of amino acid residues on the other side is 1.8 to 11.3 is Indicated by a solid line. In this specification, this ratio is referred to as the jagged ratio. When the one with the smaller number of amino acid residues is set as 1, the pair of [(A) n motif-REP] units in which the ratio of the number of amino acid residues of the other one is less than 1.8 or more than 11.3 is indicated by a broken line. Indicated.

各パターンにおいて、実線で示した隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットの全てのアミノ酸残基数を足し合わせる(REPのみではなく、(A)モチーフのアミノ酸残基数もである。)。そして、足し合わせた合計値を比較して、当該合計値が最大となるパターンの合計値(合計値の最大値)をxとする。図1に示した例では、パターン1の合計値が最大である。For each pattern, add all the numbers of amino acid residues in the two adjacent [(A) n motif-REP] units shown by the solid line (not only the number of amino acid residues in REP but also the number of amino acid residues in the (A) n motif). be.). Then, the added total values are compared, and the total value of the pattern in which the total value is the maximum (the maximum value of the total values) is set as x. In the example shown in FIG. 1, the total value of pattern 1 is the largest.

次に、xをドメイン配列の総アミノ酸残基数yで除すことによって、x/y(%)を算出することができる。 Next, x/y (%) can be calculated by dividing x by the total number of amino acid residues y in the domain sequence.

第3の改変フィブロインにおいて、x/yは、50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、65%以上であることが更に好ましく、70%以上であることが更により好ましく、75%以上であることが更によりまた好ましく、80%以上であることが特に好ましい。x/yの上限に特に制限はなく、例えば、100%以下であってよい。ギザ比率が1:1.9~11.3の場合には、x/yは89.6%以上であることが好ましく、ギザ比率が1:1.8~3.4の場合には、x/yは77.1%以上であることが好ましく、ギザ比率が1:1.9~8.4の場合には、x/yは75.9%以上であることが好ましく、ギザ比率が1:1.9~4.1の場合には、x/yは64.2%以上であることが好ましい。 In the third modified fibroin, x/y is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, even more preferably 65% or more, and even more preferably 70% or more. It is preferably at least 75%, even more preferably at least 80%, particularly preferably at least 80%. The upper limit of x/y is not particularly limited, and may be, for example, 100% or less. When the serration ratio is 1:1.9 to 11.3, x/y is preferably 89.6% or more, and when the serration ratio is 1:1.8 to 3.4, x/y is preferably 89.6% or more. /y is preferably 77.1% or more, and when the jagged ratio is 1:1.9 to 8.4, x/y is preferably 75.9% or more, and the jagged ratio is 1:1.9 to 8.4. : 1.9 to 4.1, x/y is preferably 64.2% or more.

第3の改変フィブロインが、ドメイン配列中に複数存在する(A)モチーフの少なくとも7つがアラニン残基のみで構成される改変フィブロインである場合、x/yは、46.4%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましく、55%以上であることが更に好ましく、60%以上であることが更により好ましく、70%以上であることが更によりまた好ましく、80%以上であることが特に好ましい。x/yの上限に特に制限はなく、100%以下であればよい。If the third modified fibroin is a modified fibroin in which there is a plurality of modified fibroin in the domain sequence (A) in which at least seven of the n motifs are composed of only alanine residues, x/y shall be 46.4% or more. is preferable, more preferably 50% or more, even more preferably 55% or more, even more preferably 60% or more, even more preferably 70% or more, and even more preferably 80% or more. It is particularly preferable that there be. There is no particular restriction on the upper limit of x/y, as long as it is 100% or less.

ここで、天然由来のフィブロインにおけるx/yについて説明する。まず、上述のように、NCBI GenBankにアミノ酸配列情報が登録されているフィブロインを例示した方法により確認したところ、663種類のフィブロイン(このうち、クモ類由来のフィブロインは415種類)が抽出された。抽出された全てのフィブロインのうち、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列で構成される天然由来のフィブロインのアミノ酸配列から、上述の算出方法により、x/yを算出した。ギザ比率が1:1.9~4.1の場合の結果を図3に示す。Here, x/y in naturally derived fibroin will be explained. First, as mentioned above, when fibroin whose amino acid sequence information is registered in NCBI GenBank was confirmed by the method described above, 663 types of fibroin (415 types of fibroin derived from arachnids) were extracted. Of all the extracted fibroins, from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin composed of the domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m , x/y was calculated. Figure 3 shows the results when the jaggedness ratio is 1:1.9 to 4.1.

図3の横軸はx/y(%)を示し、縦軸は頻度を示す。図3から明らかなとおり、天然由来のフィブロインにおけるx/yは、いずれも64.2%未満である(最も高いもので、64.14%)。 The horizontal axis of FIG. 3 indicates x/y (%), and the vertical axis indicates frequency. As is clear from FIG. 3, x/y in naturally derived fibroin is less than 64.2% (the highest is 64.14%).

第3の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列から、x/yが64.2%以上になるように(A)モチーフをコードする配列の1又は複数を欠失させることにより得ることができる。また、例えば、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列から、x/yが64.2%以上になるように1又は複数の(A)モチーフが欠失したことに相当するアミノ酸配列を設計し、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより得ることもできる。いずれの場合においても、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列から(A)モチーフが欠失したことに相当する改変に加え、更に1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変を行ってもよい。The third modified fibroin is obtained by, for example, deleting one or more sequences encoding the (A) n motif from the cloned naturally occurring fibroin gene sequence so that x/y is 64.2% or more. This can be obtained by For example, from the amino acid sequence of naturally-derived fibroin, an amino acid sequence corresponding to the deletion of one or more (A) n motifs such that x/y is 64.2% or more can be designed. It can also be obtained by chemically synthesizing a nucleic acid encoding the amino acid sequence. In either case, in addition to the modification corresponding to the deletion of (A) n motif from the amino acid sequence of naturally-derived fibroin, one or more amino acid residues are further substituted, deleted, inserted, and/or added. The amino acid sequence may be modified to correspond to the above.

第3の改変フィブロインのより具体的な例として、(3-i)配列番号17(Met-PRT399)、配列番号7(Met-PRT410)、配列番号8(Met-PRT525)若しくは配列番号9(Met-PRT799)で示されるアミノ酸配列、又は(3-ii)配列番号17、配列番号7、配列番号8若しくは配列番号9で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。 As a more specific example of the third modified fibroin, (3-i) SEQ ID NO: 17 (Met-PRT399), SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410), SEQ ID NO: 8 (Met-PRT525), or SEQ ID NO: 9 (Met -PRT799), or (3-ii) an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 9, Mention may be made of modified fibroin.

(3-i)の改変フィブロインについて説明する。配列番号17で示されるアミノ酸配列は、天然由来のフィブロインに相当する配列番号10(Met-PRT313)で示されるアミノ酸配列から、N末端側からC末端側に向かって2つおきに(A)モチーフを欠失させ、更にC末端配列の手前に[(A)モチーフ-REP]を1つ挿入したものである。配列番号7、配列番号8又は配列番号9で示されるアミノ酸配列は、第2の改変フィブロインで説明したとおりである。The modified fibroin (3-i) will be explained. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 17 is derived from the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 10 (Met-PRT313), which corresponds to naturally occurring fibroin, from the N-terminal side to the C-terminal side every two (A) n The motif is deleted and one [(A) n motif-REP] is inserted before the C-terminal sequence. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 9 is as explained for the second modified fibroin.

配列番号10で示されるアミノ酸配列(天然由来のフィブロインに相当)のギザ比率1:1.8~11.3におけるx/yの値は15.0%である。配列番号17で示されるアミノ酸配列、及び配列番号7で示されるアミノ酸配列におけるx/yの値は、いずれも93.4%である。配列番号8で示されるアミノ酸配列におけるx/yの値は、92.7%である。配列番号9で示されるアミノ酸配列におけるx/yの値は、89.8%である。配列番号10、配列番号17、配列番号7、配列番号8及び配列番号9で示されるアミノ酸配列におけるz/wの値は、それぞれ46.8%、56.2%、70.1%、66.1%及び70.0%である。 The x/y value of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 10 (corresponding to naturally occurring fibroin) at a jagged ratio of 1:1.8 to 11.3 is 15.0%. The value of x/y in both the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 17 and the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 is 93.4%. The value of x/y in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 8 is 92.7%. The value of x/y in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 9 is 89.8%. The values of z/w in the amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, and SEQ ID NO: 9 are 46.8%, 56.2%, 70.1%, and 66.9%, respectively. 1% and 70.0%.

(3-i)の改変フィブロインは、配列番号17、配列番号7、配列番号8又は配列番号9で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。 The modified fibroin (3-i) may consist of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9.

(3-ii)の改変フィブロインは、配列番号17、配列番号7、配列番号8又は配列番号9で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。(3-ii)の改変フィブロインもまた、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、95%以上であることが好ましい。The modified fibroin (3-ii) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9. The modified fibroin (3-ii) is also a protein containing a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m . The sequence identity is preferably 95% or more.

(3-ii)の改変フィブロインは、配列番号17、配列番号7、配列番号8又は配列番号9で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有し、かつN末端側からC末端側に向かって、隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットのREPのアミノ酸残基数を順次比較して、アミノ酸残基数が少ないREPのアミノ酸残基数を1としたとき、他方のREPのアミノ酸残基数の比が1.8~11.3(ギザ比率が1:1.8~11.3)となる隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットのアミノ酸残基数を足し合わせた合計値の最大値をxとし、ドメイン配列の総アミノ酸残基数をyとしたときに、x/yが64.2%以上であることが好ましい。The modified fibroin of (3-ii) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 9, and has a sequence identity of 90% or more from the N-terminal side to the C-terminal side. The number of amino acid residues in the REPs of two adjacent [(A) n motif-REP] units are compared sequentially, and when the number of amino acid residues in the REP with the smallest number of amino acid residues is set as 1, The amino acid residues of two adjacent [(A) n motif-REP] units in which the ratio of the number of amino acid residues of REP is 1.8 to 11.3 (ratio of 1:1.8 to 11.3) When the maximum value of the sum of the base numbers is x and the total number of amino acid residues in the domain sequence is y, it is preferable that x/y is 64.2% or more.

第3の改変フィブロインは、N末端及びC末端のいずれか一方又は両方に上述したタグ配列を含んでいてもよい。 The third modified fibroin may contain the above-described tag sequence at either or both of the N-terminus and C-terminus.

タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、(3-iii)配列番号18(PRT399)、配列番号13(PRT410)、配列番号14(PRT525)若しくは配列番号15(PRT799)で示されるアミノ酸配列、又は(3-iv)配列番号18、配列番号13、配列番号14若しくは配列番号15で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。 More specific examples of modified fibroin containing a tag sequence include (3-iii) the amino acids shown by SEQ ID NO: 18 (PRT399), SEQ ID NO: 13 (PRT410), SEQ ID NO: 14 (PRT525), or SEQ ID NO: 15 (PRT799); or (3-iv) a modified fibroin comprising an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15. .

配列番号18、配列番号13、配列番号14及び配列番号15で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号17、配列番号7、配列番号8及び配列番号9で示されるアミノ酸配列のN末端に配列番号11で示されるアミノ酸配列(Hisタグ配列及びヒンジ配列を含む)を付加したものである。 The amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14 and SEQ ID NO: 15 are the amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9, respectively. The amino acid sequence shown in (including His tag sequence and hinge sequence) is added.

(3-iii)の改変フィブロインは、配列番号18、配列番号13、配列番号14又は配列番号15で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。 The modified fibroin (3-iii) may consist of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15.

(3-iv)の改変フィブロインは、配列番号18、配列番号13、配列番号14又は配列番号15で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。(3-iv)の改変フィブロインもまた、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、95%以上であることが好ましい。The modified fibroin (3-iv) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15. The modified fibroin (3-iv) is also a protein containing a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m . The sequence identity is preferably 95% or more.

(3-iv)の改変フィブロインは、配列番号18、配列番号13、配列番号14又は配列番号15で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有し、かつN末端側からC末端側に向かって、隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットのREPのアミノ酸残基数を順次比較して、アミノ酸残基数が少ないREPのアミノ酸残基数を1としたとき、他方のREPのアミノ酸残基数の比が1.8~11.3となる隣合う2つの[(A)モチーフ-REP]ユニットのアミノ酸残基数を足し合わせた合計値の最大値をxとし、ドメイン配列の総アミノ酸残基数をyとしたときに、x/yが64.2%以上であることが好ましい。The modified fibroin of (3-iv) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15, and has a sequence identity from the N-terminus to the C-terminus. The number of amino acid residues in the REPs of two adjacent [(A) n motif-REP] units are compared sequentially, and when the number of amino acid residues in the REP with the smallest number of amino acid residues is set as 1, Let x be the maximum value of the sum of the numbers of amino acid residues of two adjacent [(A) n motif-REP] units where the ratio of the number of amino acid residues of REP is 1.8 to 11.3. , x/y is preferably 64.2% or more, where y is the total number of amino acid residues in the domain sequence.

第3の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。 The third modified fibroin may contain a secretion signal for releasing the protein produced in the recombinant protein production system to the outside of the host. The sequence of the secretion signal can be appropriately set depending on the type of host.

第4の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、(A)モチーフの含有量が低減されたことに加え、グリシン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有するものである。第4の改変フィブロインのドメイン配列は、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも1又は複数の(A)モチーフが欠失したことに加え、更に少なくともREP中の1又は複数のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当するアミノ酸配列を有するものということができる。すなわち、第4の改変フィブロインは、上述した第2の改変フィブロインと、第3の改変フィブロインの特徴を併せ持つ改変フィブロインである。具体的な態様等は、第2の改変フィブロイン、及び第3の改変フィブロインで説明したとおりである。The fourth modified fibroin has a domain sequence that has a reduced content of (A) n motifs as well as an amino acid sequence that has a reduced content of glycine residues, compared to naturally-derived fibroin. It is something that you have. The fourth modified fibroin has a domain sequence in which at least one or more (A) n motifs are deleted compared to naturally occurring fibroin, and in addition, at least one or more glycine residues in REP are deleted. It can be said to have an amino acid sequence corresponding to substitution with another amino acid residue. That is, the fourth modified fibroin is a modified fibroin that has both the characteristics of the above-described second modified fibroin and the third modified fibroin. Specific aspects are as described for the second modified fibroin and the third modified fibroin.

第4の改変フィブロインのより具体的な例として、(4-i)配列番号7(Met-PRT410)、配列番号8(Met-PRT525)、配列番号9(Met-PRT799)、配列番号13(PRT410)、配列番号14(PRT525)若しくは配列番号15(PRT799)で示されるアミノ酸配列、又は(4-ii)配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号13、配列番号14若しくは配列番号15で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号13、配列番号14又は配列番号15で示されるアミノ酸配列を含む改変フィブロインの具体的な態様は上述のとおりである。 More specific examples of the fourth modified fibroin include (4-i) SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410), SEQ ID NO: 8 (Met-PRT525), SEQ ID NO: 9 (Met-PRT799), and SEQ ID NO: 13 (PRT410). ), the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 14 (PRT525) or SEQ ID NO: 15 (PRT799), or (4-ii) SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14 or SEQ ID NO: 15 Examples of modified fibroin include an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in . Specific embodiments of the modified fibroin comprising the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15 are as described above.

第5の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むアミノ酸配列を有するものであってよい。 The fifth modified fibroin has a domain sequence in which one or more amino acid residues in REP are substituted with amino acid residues having a large hydrophobicity index compared to naturally occurring fibroin, and/or REP It may have an amino acid sequence that includes a region with a locally large hydrophobic index, which corresponds to the insertion of one or more amino acid residues with a large hydrophobic index.

局所的に疎水性指標の大きい領域は、連続する2~4アミノ酸残基で構成されていることが好ましい。 Preferably, a region with a locally large hydrophobicity index is composed of 2 to 4 consecutive amino acid residues.

上述の疎水性指標の大きいアミノ酸残基は、イソロイシン(I)、バリン(V)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、システイン(C)、メチオニン(M)及びアラニン(A)から選ばれるアミノ酸残基であることがより好ましい。 The above-mentioned amino acid residues having a large hydrophobicity index are amino acids selected from isoleucine (I), valine (V), leucine (L), phenylalanine (F), cysteine (C), methionine (M), and alanine (A). More preferably, it is a residue.

第5の改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する改変に加え、更に、天然由来のフィブロインと比較して、1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変があってもよい。 The fifth modified fibroin is characterized in that one or more amino acid residues in REP are substituted with amino acid residues having a larger hydrophobicity index than in naturally occurring fibroin, and/or one or more amino acid residues in REP In addition to the modification corresponding to the insertion of an amino acid residue with a large hydrophobicity index, one or more amino acid residues are substituted, deleted, inserted, and/or added compared to naturally-derived fibroin. There may also be modifications in the amino acid sequence corresponding to the changes made.

第5の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列からREP中の1又は複数の親水性アミノ酸残基(例えば、疎水性指標がマイナスであるアミノ酸残基)を疎水性アミノ酸残基(例えば、疎水性指標がプラスであるアミノ酸残基)に置換すること、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性アミノ酸残基を挿入することにより得ることができる。また、例えば、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列からREP中の1又は複数の親水性アミノ酸残基を疎水性アミノ酸残基に置換したこと、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性アミノ酸残基を挿入したことに相当するアミノ酸配列を設計し、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより得ることもできる。いずれの場合においても、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列からREP中の1又は複数の親水性アミノ酸残基を疎水性アミノ酸残基に置換したこと、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性アミノ酸残基を挿入したことに相当する改変に加え、更に1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変を行ってもよい。 For example, the fifth modified fibroin can be obtained by replacing one or more hydrophilic amino acid residues (for example, amino acid residues with a negative hydrophobicity index) in REP with hydrophobic amino acid residues from the cloned naturally occurring fibroin gene sequence. It can be obtained by substituting a group (for example, an amino acid residue with a positive hydrophobic index) and/or by inserting one or more hydrophobic amino acid residues into REP. In addition, for example, one or more hydrophilic amino acid residues in REP are substituted with hydrophobic amino acid residues from the amino acid sequence of naturally-derived fibroin, and/or one or more hydrophobic amino acid residues in REP It can also be obtained by designing an amino acid sequence corresponding to the insertion of , and chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence. In either case, one or more hydrophilic amino acid residues in REP are substituted with hydrophobic amino acid residues from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, and/or one or more hydrophobic amino acids in REP In addition to the modification corresponding to the insertion of a residue, the amino acid sequence may be further modified corresponding to the substitution, deletion, insertion, and/or addition of one or more amino acid residues.

第5の改変フィブロインは、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、最もC末端側に位置する(A)モチーフから上記ドメイン配列のC末端までの配列を上記ドメイン配列から除いた配列に含まれる全てのREPにおいて、連続する4アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が2.6以上となる領域に含まれるアミノ酸残基の総数をpとし、最もC末端側に位置する(A)モチーフから上記ドメイン配列のC末端までの配列を上記ドメイン配列から除いた配列に含まれるアミノ酸残基の総数をqとしたときに、p/qが6.2%以上であるアミノ酸配列を有してもよい。The fifth modified fibroin contains a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m , and a region from the (A) n motif located on the most C-terminal side to the C-terminus of the above domain sequence. In all REPs included in the sequence obtained by removing the sequence from the above domain sequence, p is the total number of amino acid residues included in the region where the average value of the hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues is 2.6 or more, When q is the total number of amino acid residues contained in the sequence from the domain sequence ( A ) that is located closest to the C-terminus to the C-terminus of the domain sequence, p/q is 6. .2% or more of the amino acid sequence.

アミノ酸残基の疎水性指標については、公知の指標(Hydropathy index:Kyte J,&Doolittle R(1982)“A simple method for displaying the hydropathic character of a protein”,J.Mol.Biol.,157,pp.105-132)を使用する。具体的には、各アミノ酸の疎水性指標(ハイドロパシー・インデックス、以下「HI」とも記す。)は、下記表1に示すとおりである。 Regarding the hydrophobicity index of amino acid residues, a known index (Hydropathy index: Kyte J, & Doolittle R (1982) “A simple method for displaying the hydropathic character of a p "rotein", J. Mol. Biol., 157, pp. 105-132). Specifically, the hydrophobic index (hydropathy index, hereinafter also referred to as "HI") of each amino acid is as shown in Table 1 below.

Figure 0007340262000001
Figure 0007340262000001

p/qの算出方法を更に詳細に説明する。算出には、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列から、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列を除いた配列(以下、「配列A」とする)を用いる。まず、配列Aに含まれる全てのREPにおいて、連続する4アミノ酸残基の疎水性指標の平均値を算出する。疎水性指標の平均値は、連続する4アミノ酸残基に含まれる各アミノ酸残基のHIの総和を4(アミノ酸残基数)で除して求める。疎水性指標の平均値は、全ての連続する4アミノ酸残基について求める(各アミノ酸残基は、1~4回平均値の算出に用いられる。)。次いで、連続する4アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が2.6以上となる領域を特定する。あるアミノ酸残基が、複数の「疎水性指標の平均値が2.6以上となる連続する4アミノ酸残基」に該当する場合であっても、領域中には1アミノ酸残基として含まれることになる。そして、当該領域に含まれるアミノ酸残基の総数がpである。また、配列Aに含まれるアミノ酸残基の総数がqである。The method for calculating p/q will be explained in more detail. For calculation, use formula 1: [(A) n motif - REP] From the domain sequence represented by m , remove the sequence from the (A) n motif located on the C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence. (hereinafter referred to as "array A") is used. First, in all REPs included in sequence A, the average value of the hydrophobic index of four consecutive amino acid residues is calculated. The average value of the hydrophobicity index is determined by dividing the sum of HI of each amino acid residue included in four consecutive amino acid residues by 4 (the number of amino acid residues). The average value of the hydrophobicity index is determined for all four consecutive amino acid residues (each amino acid residue is used to calculate the average value 1 to 4 times). Next, a region where the average value of the hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues is 2.6 or more is specified. Even if a certain amino acid residue corresponds to multiple "four consecutive amino acid residues with an average value of hydrophobicity index of 2.6 or more", it may be included as one amino acid residue in the region. become. The total number of amino acid residues included in the region is p. Further, the total number of amino acid residues included in sequence A is q.

例えば、「疎水性指標の平均値が2.6以上となる連続する4アミノ酸残基」が20カ所抽出された場合(重複はなし)、連続する4アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が2.6以上となる領域には、連続する4アミノ酸残基(重複はなし)が20含まれることになり、pは20×4=80である。また、例えば、2つの「疎水性指標の平均値が2.6以上となる連続する4アミノ酸残基」が1アミノ酸残基だけ重複して存在する場合、連続する4アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が2.6以上となる領域には、7アミノ酸残基含まれることになる(p=2×4-1=7。「-1」は重複分の控除である。)。例えば、図4に示したドメイン配列の場合、「疎水性指標の平均値が2.6以上となる連続する4アミノ酸残基」が重複せずに7つ存在するため、pは7×4=28となる。また、例えば、図4に示したドメイン配列の場合、qは4+50+4+40+4+10+4+20+4+30=170である(C末端側の最後に存在する(A)モチーフは含めない)。次に、pをqで除すことによって、p/q(%)を算出することができる。図4の場合28/170=16.47%となる。For example, if 20 "4 consecutive amino acid residues with an average hydrophobicity index of 2.6 or more" are extracted (no overlap), the average value of the hydrophobicity index of the 4 consecutive amino acid residues is 2. The region with a value of .6 or more includes 20 consecutive 4 amino acid residues (no overlap), and p is 20×4=80. Also, for example, if two "four consecutive amino acid residues with an average value of hydrophobicity index of 2.6 or more" overlap by one amino acid residue, the hydrophobicity index of the four consecutive amino acid residues The region where the average value of is 2.6 or more will contain 7 amino acid residues (p=2×4−1=7. “−1” is the deduction of overlap.). For example, in the case of the domain sequence shown in Figure 4, there are 7 non-overlapping "4 consecutive amino acid residues with an average hydrophobicity index of 2.6 or more", so p is 7 x 4 = It becomes 28. Further, for example, in the case of the domain sequence shown in FIG. 4, q is 4+50+4+40+4+10+4+20+4+30=170 (not including the (A) n motif present at the end of the C-terminal side). Next, p/q (%) can be calculated by dividing p by q. In the case of FIG. 4, it is 28/170=16.47%.

第5の改変フィブロインにおいて、p/qは、6.2%以上であることが好ましく、7%以上であることがより好ましく、10%以上であることが更に好ましく、20%以上であることが更により好ましく、30%以上であることが更によりまた好ましい。p/qの上限は、特に制限されないが、例えば、45%以下であってもよい。 In the fifth modified fibroin, p/q is preferably 6.2% or more, more preferably 7% or more, even more preferably 10% or more, and even more preferably 20% or more. It is even more preferable, and even more preferable that it is 30% or more. The upper limit of p/q is not particularly limited, but may be, for example, 45% or less.

第5の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインのアミノ酸配列を、上記のp/qの条件を満たすように、REP中の1又は複数の親水性アミノ酸残基(例えば、疎水性指標がマイナスであるアミノ酸残基)を疎水性アミノ酸残基(例えば、疎水性指標がプラスであるアミノ酸残基)に置換すること、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性アミノ酸残基を挿入することにより、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むアミノ酸配列に改変することにより得ることができる。また、例えば、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列から上記のp/qの条件を満たすアミノ酸配列を設計し、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより得ることもできる。いずれの場合においても、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する改変に加え、更に1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当する改変を行ってもよい。 The fifth modified fibroin is, for example, one or more hydrophilic amino acid residues in REP (e.g., hydrophobic index substituting a hydrophobic amino acid residue (e.g., an amino acid residue with a positive hydrophobicity index) and/or inserting one or more hydrophobic amino acid residues into the REP. By doing so, it can be obtained by locally modifying the amino acid sequence to include a region with a large hydrophobicity index. Alternatively, for example, it can be obtained by designing an amino acid sequence that satisfies the above p/q condition from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, and chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence. In either case, one or more amino acid residues in REP have been substituted with amino acid residues with a higher hydrophobic index compared to naturally occurring fibroin, and/or one or more amino acid residues in REP In addition to the modification that corresponds to the insertion of an amino acid residue with a large hydrophobic index, modifications that correspond to the substitution, deletion, insertion, and/or addition of one or more amino acid residues may also be performed. .

疎水性指標の大きいアミノ酸残基としては、特に制限はないが、イソロイシン(I)、バリン(V)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、システイン(C)、メチオニン(M)及びアラニン(A)が好ましく、バリン(V)、ロイシン(L)及びイソロイシン(I)がより好ましい。 Amino acid residues with a large hydrophobic index are not particularly limited, but include isoleucine (I), valine (V), leucine (L), phenylalanine (F), cysteine (C), methionine (M), and alanine (A). ) are preferred, and valine (V), leucine (L) and isoleucine (I) are more preferred.

第5の改変フィブロインのより具体的な例として、(5-i)配列番号19(Met-PRT720)、配列番号20(Met-PRT665)若しくは配列番号21(Met-PRT666)で示されるアミノ酸配列、又は(5-ii)配列番号19、配列番号20若しくは配列番号21で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。 As a more specific example of the fifth modified fibroin, (5-i) the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 19 (Met-PRT720), SEQ ID NO: 20 (Met-PRT665), or SEQ ID NO: 21 (Met-PRT666), or (5-ii) modified fibroin containing an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, or SEQ ID NO: 21.

(5-i)の改変フィブロインについて説明する。配列番号19で示されるアミノ酸配列は、配列番号7(Met-PRT410)で示されるアミノ酸配列に対し、C末端側の端末のドメイン配列を除いて、REP一つ置きにそれぞれ3アミノ酸残基からなるアミノ酸配列(VLI)を2カ所挿入し、更に一部のグルタミン(Q)残基をセリン(S)残基に置換し、かつC末端側の一部のアミノ酸を欠失させたものである。配列番号20で示されるアミノ酸配列は、配列番号8(Met-PRT525)で示されるアミノ酸配列に対し、REP一つ置きにそれぞれ3アミノ酸残基からなるアミノ酸配列(VLI)を1カ所挿入したものである。配列番号21で示されるアミノ酸配列は、配列番号8で示されるアミノ酸配列に対し、REP一つ置きにそれぞれ3アミノ酸残基からなるアミノ酸配列(VLI)を2カ所挿入したものである。 The modified fibroin (5-i) will be explained. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 19 is different from the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410), except for the terminal domain sequence on the C-terminal side, consisting of 3 amino acid residues in every other REP. The amino acid sequence (VLI) is inserted at two positions, some glutamine (Q) residues are replaced with serine (S) residues, and some amino acids on the C-terminal side are deleted. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 20 is obtained by inserting an amino acid sequence (VLI) consisting of 3 amino acid residues at every other REP in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 8 (Met-PRT525). be. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 21 is obtained by inserting an amino acid sequence (VLI) consisting of 3 amino acid residues at two positions in every other REP with respect to the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 8.

(5-i)の改変フィブロインは、配列番号19、配列番号20又は配列番号21で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。 The modified fibroin (5-i) may consist of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, or SEQ ID NO: 21.

(5-ii)の改変フィブロインは、配列番号19、配列番号20又は配列番号21で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。(5-ii)の改変フィブロインもまた、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、95%以上であることが好ましい。The modified fibroin (5-ii) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, or SEQ ID NO: 21. The modified fibroin (5-ii) is also a protein containing a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m . The sequence identity is preferably 95% or more.

(5-ii)の改変フィブロインは、配列番号19、配列番号20又は配列番号21で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有し、かつ最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれる全てのREPにおいて、連続する4アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が2.6以上となる領域に含まれるアミノ酸残基の総数をpとし、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれるアミノ酸残基の総数をqとしたときに、p/qが6.2%以上であることが好ましい。The modified fibroin (5-ii) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 or SEQ ID NO: 21, and is located at the most C-terminal side (A) n Amino acids included in a region where the average value of the hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues is 2.6 or more in all REPs included in the domain sequence excluding the sequence from the motif to the C-terminus of the domain sequence. When the total number of residues is p, and the total number of amino acid residues contained in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif to the C-terminus of the domain sequence from the domain sequence located on the most C-terminal side is q. , p/q is preferably 6.2% or more.

第5の改変フィブロインは、N末端及びC末端のいずれか一方又は両方にタグ配列を含んでいてもよい。 The fifth modified fibroin may contain a tag sequence at either or both of the N-terminus and C-terminus.

タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、(5-iii)配列番号22(PRT720)、配列番号23(PRT665)若しくは配列番号24(PRT666)で示されるアミノ酸配列、又は(5-iv)配列番号22、配列番号23若しくは配列番号24で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。 More specific examples of modified fibroin containing a tag sequence include (5-iii) the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 22 (PRT720), SEQ ID NO: 23 (PRT665), or SEQ ID NO: 24 (PRT666); or (5-iv) ) Modified fibroin containing an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23, or SEQ ID NO: 24 can be mentioned.

配列番号22、配列番号23及び配列番号24で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号19、配列番号20及び配列番号21で示されるアミノ酸配列のN末端に配列番号11で示されるアミノ酸配列(Hisタグ配列及びヒンジ配列を含む)を付加したものである。 The amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23 and SEQ ID NO: 24 have the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 11 (His tag) at the N-terminus of the amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 21, respectively. (including the hinge arrangement and the hinge arrangement).

(5-iii)の改変フィブロインは、配列番号22、配列番号23又は配列番号24で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。 The modified fibroin (5-iii) may consist of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23, or SEQ ID NO: 24.

(5-iv)の改変フィブロインは、配列番号22、配列番号23又は配列番号24で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。(5-iv)の改変フィブロインもまた、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、95%以上であることが好ましい。The modified fibroin (5-iv) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23, or SEQ ID NO: 24. The modified fibroin (5-iv) is also a protein containing a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m . The sequence identity is preferably 95% or more.

(5-iv)の改変フィブロインは、配列番号22、配列番号23又は配列番号24で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有し、かつ最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれる全てのREPにおいて、連続する4アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が2.6以上となる領域に含まれるアミノ酸残基の総数をpとし、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれるアミノ酸残基の総数をqとしたときに、p/qが6.2%以上であることが好ましい。The modified fibroin (5-iv) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23 or SEQ ID NO: 24, and is located at the most C-terminal side (A) n Amino acids included in a region where the average value of the hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues is 2.6 or more in all REPs included in the domain sequence excluding the sequence from the motif to the C-terminus of the domain sequence. When the total number of residues is p, and the total number of amino acid residues contained in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif to the C-terminus of the domain sequence from the domain sequence located on the most C-terminal side is q. , p/q is preferably 6.2% or more.

第5の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。 The fifth modified fibroin may contain a secretion signal for releasing the protein produced in the recombinant protein production system to the outside of the host. The sequence of the secretion signal can be appropriately set depending on the type of host.

第6の改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、グルタミン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する。 The sixth modified fibroin has an amino acid sequence with a reduced content of glutamine residues compared to naturally occurring fibroin.

第6の改変フィブロインは、REPのアミノ酸配列中に、GGXモチーフ及びGPGXXモチーフから選ばれる少なくとも一つのモチーフが含まれていることが好ましい。 The sixth modified fibroin preferably contains at least one motif selected from a GGX motif and a GPGXX motif in the amino acid sequence of REP.

第6の改変フィブロインが、REP中にGPGXXモチーフを含む場合、GPGXXモチーフ含有率は、通常1%以上であり、5%以上であってもよく、10%以上であるのが好ましい。GPGXXモチーフ含有率の上限に特に制限はなく、50%以下であってよく、30%以下であってもよい。 When the sixth modified fibroin contains a GPGXX motif in REP, the GPGXX motif content is usually 1% or more, may be 5% or more, and is preferably 10% or more. The upper limit of the GPGXX motif content is not particularly limited, and may be 50% or less, or 30% or less.

本明細書において、「GPGXXモチーフ含有率」は、以下の方法により算出される値である。
式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含むフィブロイン(改変フィブロイン又は天然由来のフィブロイン)において、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれる全てのREPにおいて、その領域に含まれるGPGXXモチーフの個数の総数を3倍した数(即ち、GPGXXモチーフ中のG及びPの総数に相当)をsとし、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除き、更に(A)モチーフを除いた全REPのアミノ酸残基の総数をtとしたときに、GPGXXモチーフ含有率はs/tとして算出される。
In this specification, "GPGXX motif content" is a value calculated by the following method.
Formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - ( A ) fibroin (modified fibroin or naturally In fibroin, the number of GPGXX motifs contained in that region of all REPs contained in the sequence from the (A) n motif located on the C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence is removed from the domain sequence. The total number multiplied by 3 (i.e., equivalent to the total number of G and P in the GPGXX motif) is defined as s, and the sequence from the (A) n motif located on the C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence is calculated from the domain sequence. The GPGXX motif content is calculated as s/t, where t is the total number of amino acid residues in all REPs excluding (A) n motif.

GPGXXモチーフ含有率の算出において、「最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」を対象としているのは、「最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列」(REPに相当する配列)には、フィブロインに特徴的な配列と相関性の低い配列が含まれることがあり、mが小さい場合(つまり、ドメイン配列が短い場合)、GPGXXモチーフ含有率の算出結果に影響するので、この影響を排除するためである。なお、REPのC末端に「GPGXXモチーフ」が位置する場合、「XX」が例えば「AA」の場合であっても、「GPGXXモチーフ」として扱う。In calculating the GPGXX motif content rate, the target is the "sequence obtained by removing from the domain sequence the sequence from the (A) n motif located on the most C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence". (A) The sequence from the n motif to the C-terminus of the domain sequence (corresponding to REP) may include sequences that have low correlation with sequences characteristic of fibroin, and m is small. (that is, when the domain sequence is short), this will affect the calculation result of the GPGXX motif content, so this is to eliminate this influence. Note that when a "GPGXX motif" is located at the C-terminus of REP, it is treated as a "GPGXX motif" even if "XX" is, for example, "AA".

図5は、改変フィブロインのドメイン配列を示す模式図である。図5を参照しながらGPGXXモチーフ含有率の算出方法を具体的に説明する。まず、図5に示した改変フィブロインのドメイン配列(「[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフ」タイプである。)では、全てのREPが「最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」(図5中、「領域A」で示した配列。)に含まれているため、sを算出するためのGPGXXモチーフの個数は7であり、sは7×3=21となる。同様に、全てのREPが「最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」(図5中、「領域A」で示した配列。)に含まれているため、当該配列から更に(A)モチーフを除いた全REPのアミノ酸残基の総数tは50+40+10+20+30=150である。次に、sをtで除すことによって、s/t(%)を算出することができ、図5の改変フィブロインの場合21/150=14.0%となる。FIG. 5 is a schematic diagram showing the domain sequence of modified fibroin. A method for calculating the GPGXX motif content will be specifically described with reference to FIG. 5. First, in the domain sequence of the modified fibroin shown in Figure 5 (which is of the "[(A) n motif-REP] m - (A) n motif" type), all REPs are "located at the most C-terminal side. (A) A sequence obtained by excluding the sequence from the n motif to the C-terminus of the domain sequence from the domain sequence" (sequence shown as "region A" in Figure 5), so it is necessary to calculate s. The number of GPGXX motifs is 7, and s is 7×3=21. Similarly, all REPs are defined as "a sequence obtained by removing from the domain sequence the sequence from the (A) n motif located on the most C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence" (the sequence indicated by "Region A" in Figure 5). ), the total number t of amino acid residues in all REPs, excluding the (A) n motif, is 50+40+10+20+30=150. Next, s/t (%) can be calculated by dividing s by t, which is 21/150=14.0% for the modified fibroin in FIG.

第6の改変フィブロインは、グルタミン残基含有率が9%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましく、4%以下であることが更に好ましく、0%であることが特に好ましい。 The sixth modified fibroin preferably has a glutamine residue content of 9% or less, more preferably 7% or less, even more preferably 4% or less, and particularly preferably 0%. .

本明細書において、「グルタミン残基含有率」は、以下の方法により算出される値である。
式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含むフィブロイン(改変フィブロイン又は天然由来のフィブロイン)において、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列(図5の「領域A」に相当する配列。)に含まれる全てのREPにおいて、その領域に含まれるグルタミン残基の総数をuとし、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除き、更に(A)モチーフを除いた全REPのアミノ酸残基の総数をtとしたときに、グルタミン残基含有率はu/tとして算出される。グルタミン残基含有率の算出において、「最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」を対象としている理由は、上述した理由と同様である。
In this specification, "glutamine residue content" is a value calculated by the following method.
Formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - ( A ) fibroin (modified fibroin or naturally derived In fibroin), everything contained in the sequence obtained by excluding the sequence from the (A) n motif located on the C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence (sequence corresponding to "region A" in Figure 5). In the REP of , the total number of glutamine residues included in that region is u, and the sequence from the (A) n motif located on the most C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence is removed from the domain sequence, and then (A) n The glutamine residue content is calculated as u/t, where t is the total number of amino acid residues in all REPs excluding motifs. In calculating the glutamine residue content, we target "sequences obtained by excluding the sequence from the (A) n motif located on the C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence from the domain sequence" for the reasons mentioned above and The same is true.

第6の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、又は他のアミノ酸残基に置換したことに相当するアミノ酸配列を有するものであってよい。 The sixth modified fibroin corresponds to a domain sequence in which one or more glutamine residues in REP are deleted or substituted with other amino acid residues compared to naturally occurring fibroin. It may have an amino acid sequence.

「他のアミノ酸残基」は、グルタミン残基以外のアミノ酸残基であればよいが、グルタミン残基よりも疎水性指標の大きいアミノ酸残基であることが好ましい。アミノ酸残基の疎水性指標は表1に示すとおりである。 "Other amino acid residues" may be any amino acid residues other than glutamine residues, but are preferably amino acid residues with a larger hydrophobicity index than glutamine residues. The hydrophobicity index of amino acid residues is as shown in Table 1.

表1に示すとおり、グルタミン残基よりも疎水性指標の大きいアミノ酸残基としては、イソロイシン(I)、バリン(V)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、システイン(C)、メチオニン(M)アラニン(A)、グリシン(G)、スレオニン(T)、セリン(S)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、プロリン(P)及びヒスチジン(H)から選ばれるアミノ酸残基を挙げることができる。これらの中でも、イソロイシン(I)、バリン(V)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、システイン(C)、メチオニン(M)及びアラニン(A)から選ばれるアミノ酸残基であることがより好ましく、イソロイシン(I)、バリン(V)、ロイシン(L)及びフェニルアラニン(F)から選ばれるアミノ酸残基であることが更に好ましい。 As shown in Table 1, amino acid residues with a higher hydrophobic index than glutamine residues include isoleucine (I), valine (V), leucine (L), phenylalanine (F), cysteine (C), and methionine (M ) Amino acid residues selected from alanine (A), glycine (G), threonine (T), serine (S), tryptophan (W), tyrosine (Y), proline (P) and histidine (H) may be mentioned. can. Among these, amino acid residues selected from isoleucine (I), valine (V), leucine (L), phenylalanine (F), cysteine (C), methionine (M) and alanine (A) are more preferred. , isoleucine (I), valine (V), leucine (L) and phenylalanine (F).

第6の改変フィブロインは、REPの疎水性度が、-0.8以上であることが好ましく、-0.7以上であることがより好ましく、0以上であることが更に好ましく、0.3以上であることが更により好ましく、0.4以上であることが特に好ましい。REPの疎水性度の上限に特に制限はなく、1.0以下であってよく、0.7以下であってもよい。 In the sixth modified fibroin, the degree of hydrophobicity of REP is preferably -0.8 or more, more preferably -0.7 or more, still more preferably 0 or more, and 0.3 or more. It is even more preferable that it is, and it is particularly preferable that it is 0.4 or more. The upper limit of the degree of hydrophobicity of REP is not particularly limited, and may be 1.0 or less, or may be 0.7 or less.

本明細書において、「REPの疎水性度」は、以下の方法により算出される値である。
式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含むフィブロイン(改変フィブロイン又は天然由来のフィブロイン)において、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列(図5の「領域A」に相当する配列。)に含まれる全てのREPにおいて、その領域の各アミノ酸残基の疎水性指標の総和をvとし、最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除き、更に(A)モチーフを除いた全REPのアミノ酸残基の総数をtとしたときに、REPの疎水性度はv/tとして算出される。REPの疎水性度の算出において、「最もC末端側に位置する(A)モチーフからドメイン配列のC末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」を対象としている理由は、上述した理由と同様である。
In this specification, "hydrophobicity of REP" is a value calculated by the following method.
Formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - ( A ) fibroin (modified fibroin or naturally derived In fibroin), everything contained in the sequence obtained by excluding the sequence from the (A) n motif located on the C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence (sequence corresponding to "region A" in Figure 5). In REP, the sum of the hydrophobicity indices of each amino acid residue in that region is v, and the sequence from the (A) n motif located on the most C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence is removed from the domain sequence, and further ( A) The hydrophobicity of REP is calculated as v/t, where t is the total number of amino acid residues in all REPs excluding the n motif. In calculating the hydrophobicity of REP, we target "sequences obtained by excluding the sequence from the (A) n motif located on the C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence from the domain sequence" due to the above-mentioned reasons and The same is true.

第6の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、及び/又はREP中の1又は複数のグルタミン残基を他のアミノ酸残基に置換したことに相当する改変に加え、更に1又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び/又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変があってもよい。 The sixth modified fibroin has a domain sequence in which one or more glutamine residues in REP are deleted compared to naturally occurring fibroin, and/or one or more glutamine residues in REP In addition to modifications corresponding to the substitution of other amino acid residues, there may also be modifications of the amino acid sequence corresponding to substitutions, deletions, insertions, and/or additions of one or more amino acid residues. .

第6の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列からREP中の1又は複数のグルタミン残基を欠失させること、及び/又はREP中の1又は複数のグルタミン残基を他のアミノ酸残基に置換することにより得ることができる。また、例えば、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列からREP中の1又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、及び/又はREP中の1又は複数のグルタミン残基を他のアミノ酸残基に置換したことに相当するアミノ酸配列を設計し、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより得ることもできる。 The sixth modified fibroin can be produced by, for example, deleting one or more glutamine residues in REP from the cloned naturally-derived fibroin gene sequence, and/or replacing one or more glutamine residues in REP with another one. can be obtained by substituting the amino acid residue of In addition, for example, one or more glutamine residues in REP have been deleted from the amino acid sequence of naturally-derived fibroin, and/or one or more glutamine residues in REP have been replaced with other amino acid residues. It can also be obtained by designing a corresponding amino acid sequence and chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence.

第6の改変フィブロインのより具体的な例として、(6-i)配列番号25(Met-PRT888)、配列番号26(Met-PRT965)、配列番号27(Met-PRT889)、配列番号28(Met-PRT916)、配列番号29(Met-PRT918)、配列番号30(Met-PRT699)、配列番号31(Met-PRT698)若しくは配列番号32(Met-PRT966)で示されるアミノ酸配列を含む改変フィブロイン、又は(6-ii)配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31若しくは配列番号32で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む改変フィブロインを挙げることができる。 More specific examples of the sixth modified fibroin include (6-i) SEQ ID NO: 25 (Met-PRT888), SEQ ID NO: 26 (Met-PRT965), SEQ ID NO: 27 (Met-PRT889), SEQ ID NO: 28 (Met - modified fibroin comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 29 (Met-PRT916), SEQ ID NO: 30 (Met-PRT699), SEQ ID NO: 31 (Met-PRT698) or SEQ ID NO: 32 (Met-PRT966), or (6-ii) 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31 or SEQ ID NO: 32. Modified fibroin containing an amino acid sequence having the following amino acid sequence can be mentioned.

(6-i)の改変フィブロインについて説明する。配列番号25で示されるアミノ酸配列は、配列番号7で示されるアミノ酸配列(Met-PRT410)中のQQを全てVLに置換したものである。配列番号26で示されるアミノ酸配列は、配列番号7で示されるアミノ酸配列中のQQを全てTSに置換し、かつ残りのQをAに置換したものである。配列番号27で示されるアミノ酸配列は、配列番号7で示されるアミノ酸配列中のQQを全てVLに置換し、かつ残りのQをIに置換したものである。配列番号28で示されるアミノ酸配列は、配列番号7で示されるアミノ酸配列中のQQを全てVIに置換し、かつ残りのQをLに置換したものである。配列番号29で示されるアミノ酸配列は、配列番号7で示されるアミノ酸配列中のQQを全てVFに置換し、かつ残りのQをIに置換したものである。 The modified fibroin (6-i) will be explained. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 25 is obtained by replacing all QQ in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410) with VL. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 26 is obtained by replacing all QQ in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 with TS, and replacing the remaining Q with A. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 27 is obtained by replacing all QQ in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 with VL, and replacing the remaining Q with I. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 28 is obtained by replacing all QQ in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 with VI, and replacing the remaining Q with L. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 29 is obtained by replacing all QQ in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 with VF, and replacing the remaining Q with I.

配列番号30で示されるアミノ酸配列は、配列番号8で示されるアミノ酸配列(Met-PRT468)中のQQを全てVLに置換したものである。配列番号31で示されるアミノ酸配列は、配列番号8で示されるアミノ酸配列中のQQを全てVLに置換し、かつ残りのQをIに置換したものである。 The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 30 is obtained by replacing all QQ in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 8 (Met-PRT468) with VL. The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 31 is obtained by replacing all QQ in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 8 with VL, and replacing the remaining Q with I.

配列番号32で示されるアミノ酸配列は、配列番号7で示されるアミノ酸配列(Met-PRT410)中に存在する20個のドメイン配列の領域を2回繰り返した配列中のQQを全てVFに置換し、かつ残りのQをIに置換したものである。 The amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 32 is obtained by replacing all QQ with VF in the sequence in which the 20 domain sequence regions present in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410) are repeated twice, And the remaining Q is replaced with I.

配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31及び配列番号32で示されるアミノ酸配列は、いずれもグルタミン残基含有率は9%以下である(表2)。 The amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31 and SEQ ID NO: 32 all have a glutamine residue content of 9% or less. Yes (Table 2).

Figure 0007340262000002
Figure 0007340262000002

(6-i)の改変フィブロインは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31又は配列番号32で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。 The modified fibroin (6-i) consists of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31 or SEQ ID NO: 32. There may be.

(6-ii)の改変フィブロインは、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31又は配列番号32で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。(6-ii)の改変フィブロインもまた、式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、95%以上であることが好ましい。The modified fibroin of (6-ii) has at least 90% the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31 or SEQ ID NO: 32. It contains an amino acid sequence having sequence identity. The modified fibroin of (6-ii) also has a domain represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif. It is a protein that contains a sequence. The sequence identity is preferably 95% or more.

(6-ii)の改変フィブロインは、グルタミン残基含有率が9%以下であることが好ましい。また、(6-ii)の改変フィブロインは、GPGXXモチーフ含有率が10%以上であることが好ましい。 The modified fibroin (6-ii) preferably has a glutamine residue content of 9% or less. Furthermore, the modified fibroin (6-ii) preferably has a GPGXX motif content of 10% or more.

第6の改変フィブロインは、N末端及びC末端のいずれか一方又は両方にタグ配列を含んでいてもよい。これにより、改変フィブロインの単離、固定化、検出及び可視化等が可能となる。 The sixth modified fibroin may contain a tag sequence at either or both of the N-terminus and C-terminus. This makes it possible to isolate, immobilize, detect, visualize, etc. the modified fibroin.

タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、(6-iii)配列番号33(PRT888)、配列番号34(PRT965)、配列番号35(PRT889)、配列番号36(PRT916)、配列番号37(PRT918)、配列番号38(PRT699)、配列番号39(PRT698)若しくは配列番号40(PRT966)で示されるアミノ酸配列を含む改変フィブロイン、又は(6-iv)配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39若しくは配列番号40で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む改変フィブロインを挙げることができる。 More specific examples of modified fibroin containing tag sequences include (6-iii) SEQ ID NO: 33 (PRT888), SEQ ID NO: 34 (PRT965), SEQ ID NO: 35 (PRT889), SEQ ID NO: 36 (PRT916), SEQ ID NO: 37 (PRT918), modified fibroin comprising the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 38 (PRT699), SEQ ID NO: 39 (PRT698) or SEQ ID NO: 40 (PRT966), or (6-iv) SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: Examples include modified fibroin containing an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39, or SEQ ID NO: 40.

配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39及び配列番号40で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31及び配列番号32で示されるアミノ酸配列のN末端に配列番号11で示されるアミノ酸配列(Hisタグ配列及びヒンジ配列を含む)を付加したものである。N末端にタグ配列を付加しただけであるため、グルタミン残基含有率に変化はなく、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39及び配列番号40で示されるアミノ酸配列は、いずれもグルタミン残基含有率が9%以下である(表3)。 The amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39, and SEQ ID NO: 40 are SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, and SEQ ID NO: 27, respectively. , SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31, and SEQ ID NO: 32, and the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 11 (including the His tag sequence and hinge sequence) was added to the N-terminus of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 31 and SEQ ID NO: 32. It is something. Since the tag sequence was only added to the N-terminus, there was no change in the glutamine residue content, and SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39 Both of the amino acid sequences shown by SEQ ID NO: 40 have a glutamine residue content of 9% or less (Table 3).

Figure 0007340262000003
Figure 0007340262000003

(6-iii)の改変フィブロインは、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39又は配列番号40で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。 The modified fibroin of (6-iii) consists of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39 or SEQ ID NO: 40. There may be.

(6-iv)の改変フィブロインは、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39又は配列番号40で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。(6-iv)の改変フィブロインもまた、式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、95%以上であることが好ましい。The modified fibroin of (6-iv) has 90% or more of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39 or SEQ ID NO: 40. It contains an amino acid sequence having sequence identity. The modified fibroin of (6-iv) also has a domain represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif. It is a protein that contains a sequence. The sequence identity is preferably 95% or more.

(6-iv)の改変フィブロインは、グルタミン残基含有率が9%以下であることが好ましい。また、(6-iv)の改変フィブロインは、GPGXXモチーフ含有率が10%以上であることが好ましい。 The modified fibroin (6-iv) preferably has a glutamine residue content of 9% or less. Furthermore, the modified fibroin (6-iv) preferably has a GPGXX motif content of 10% or more.

第6の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。 The sixth modified fibroin may contain a secretion signal for releasing the protein produced in the recombinant protein production system to the outside of the host. The sequence of the secretion signal can be appropriately set depending on the type of host.

改変フィブロインは、第1の改変フィブロイン、第2の改変フィブロイン、第3の改変フィブロイン、第4の改変フィブロイン、第5の改変フィブロイン、及び第6の改変フィブロインが有する特徴のうち、少なくとも2つ以上の特徴を併せ持つ改変フィブロインであってもよい。 The modified fibroin has at least two or more of the characteristics possessed by the first modified fibroin, the second modified fibroin, the third modified fibroin, the fourth modified fibroin, the fifth modified fibroin, and the sixth modified fibroin. It may also be a modified fibroin that has the following characteristics.

本実施形態に係る改変フィブロインは、限界酸素指数(LOI)値が、18以上であってよく、20以上であってもよく、22以上であってもよく、24以上であってもよく、26以上であってもよく、28以上であってもよく、29以上であってもよく、30以上であってもよい。本明細書において、LOI値は、消防庁危険物規制課長 消防危50号平成7年5月31日の粉粒状又は融点の低い合成樹脂の試験方法に準拠して測定される値である。 The modified fibroin according to the present embodiment may have a limiting oxygen index (LOI) value of 18 or more, 20 or more, 22 or more, 24 or more, 26 or more, may be 28 or more, may be 29 or more, or may be 30 or more. In the present specification, the LOI value is a value measured in accordance with the test method for synthetic resins in the form of powder or granules or with a low melting point published by the Fire and Disaster Management Agency, Hazardous Materials Regulation Division, Fire Safety No. 50, May 31, 1995.

本実施形態に係る改変フィブロインは、下記式Aに従って求められる最高吸湿発熱度が0.025℃/g超であってよい。
式A:最高吸湿発熱度={(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移したときの試料温度の最高値)-(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移すときの試料温度)}(℃)/試料重量(g)
なお、式A中、低湿度環境は、温度20℃及び相対湿度40%の環境を意味し、高湿度環境は、温度20℃及び相対湿度90%の環境を意味する。
The modified fibroin according to the present embodiment may have a maximum hygroscopic exotherm determined according to the following formula A of more than 0.025° C./g.
Formula A: Maximum hygroscopic exotherm = {(Maximum value of sample temperature when the sample is placed in a low humidity environment until the sample temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment) - (The sample temperature is transferred to a high humidity environment) Sample temperature when placed in a low humidity environment until the temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment)} (°C) / Sample weight (g)
In Formula A, the low humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 40%, and the high humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 90%.

本実施形態に係る改変フィブロインは、最高吸湿発熱度が0.026℃/g以上であってもよく、0.027℃/g以上であってもよく、0.028℃/g以上であってもよく、0.029℃/g以上であってもよく、0.030℃/g以上であってもよく、0.035℃/g以上であってもよく、0.040℃/g以上であってもよい。最高吸湿発熱度の上限に特に制限はないが、通常、0.060℃/g以下である。 The modified fibroin according to the present embodiment may have a maximum hygroscopic exotherm of 0.026°C/g or more, 0.027°C/g or more, or 0.028°C/g or more. The temperature may be 0.029°C/g or higher, 0.030°C/g or higher, 0.035°C/g or higher, 0.040°C/g or higher. There may be. There is no particular restriction on the upper limit of the maximum hygroscopic exotherm, but it is usually 0.060° C./g or less.

本実施形態に係る改変フィブロインは、下記式Bに従って求められる保温性指数が0.20以上であってよい。
式B:保温性指数=保温率(%)/試料の目付け(g/m
ここで、本明細書において、保温率は、サーモラボII型試験機(30cm/秒の有風下)を用いたドライコンタクト法で測定した保温率を意味し、後述する実施例欄に記載の方法により測定される値である。
The modified fibroin according to the present embodiment may have a heat retention index of 0.20 or more determined according to formula B below.
Formula B: Heat retention index = heat retention rate (%) / basis weight of sample (g/m 2 )
Here, in this specification, the heat retention rate means the heat retention rate measured by the dry contact method using a Thermolab II type tester (under wind of 30 cm/sec), and by the method described in the Examples section below. It is the value to be measured.

本実施形態に係る改変フィブロインの保温性指数は、0.22以上であってよく、0.24以上であってよく、0.26以上であってよく、0.28以上であってよく、0.30以上であってよく、0.32以上であってよい。保温性指数の上限に特に制限はないが、例えば、0.60以下、又は0.40以下であってよい。 The heat retention index of the modified fibroin according to the present embodiment may be 0.22 or more, 0.24 or more, 0.26 or more, 0.28 or more, 0. It may be .30 or more, and it may be .32 or more. The upper limit of the heat retention index is not particularly limited, but may be, for example, 0.60 or less, or 0.40 or less.

<改変フィブロインの製造方法>
本実施形態に係る改変フィブロインは、例えば、当該改変フィブロインをコードする核酸配列と、当該核酸配列に作動可能に連結された1又は複数の調節配列とを有する発現ベクターで形質転換された宿主により、当該核酸を発現させることにより生産することができる。
<Method for producing modified fibroin>
The modified fibroin according to this embodiment can be obtained by, for example, a host transformed with an expression vector having a nucleic acid sequence encoding the modified fibroin and one or more regulatory sequences operably linked to the nucleic acid sequence. It can be produced by expressing the nucleic acid.

改変フィブロインをコードする核酸の製造方法は、特に制限されない。例えば、天然のフィブロインをコードする遺伝子を利用して、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)などで増幅しクローニングし、遺伝子工学的手法により改変する方法、又は化学的に合成する方法によって、当該核酸を製造することができる。核酸の化学的な合成方法も特に制限されず、例えば、NCBIのウェブデータベースなどより入手したフィブロインのアミノ酸配列情報をもとに、AKTA oligopilot plus 10/100(GEヘルスケア・ジャパン株式会社)などで自動合成したオリゴヌクレオチドをPCRなどで連結する方法によって遺伝子を化学的に合成することができる。この際に、改変フィブロインの精製及び/又は確認を容易にするため、上記のアミノ酸配列のN末端に開始コドン及びHis10タグからなるアミノ酸配列を付加したアミノ酸配列からなる改変フィブロインをコードする核酸を合成してもよい。 The method for producing a nucleic acid encoding modified fibroin is not particularly limited. For example, the nucleic acid is produced by using a gene encoding natural fibroin, amplifying it by polymerase chain reaction (PCR), cloning it, modifying it by genetic engineering techniques, or chemically synthesizing it. be able to. The method of chemically synthesizing nucleic acids is also not particularly limited, and for example, it can be synthesized using AKTA oligopilot plus 10/100 (GE Healthcare Japan Co., Ltd.) based on the amino acid sequence information of fibroin obtained from the NCBI web database. Genes can be chemically synthesized by linking automatically synthesized oligonucleotides using PCR or the like. At this time, in order to facilitate purification and/or confirmation of modified fibroin, a nucleic acid encoding modified fibroin consisting of an amino acid sequence with an amino acid sequence consisting of a start codon and a His10 tag added to the N-terminus of the above amino acid sequence was synthesized. You may.

調節配列は、宿主における改変フィブロインの発現を制御する配列(例えば、プロモーター、エンハンサー、リボソーム結合配列、転写終結配列等)であり、宿主の種類に応じて適宜選択することができる。プロモーターとして、宿主細胞中で機能し、改変フィブロインを発現誘導可能な誘導性プロモーターを用いてもよい。誘導性プロモーターは、誘導物質(発現誘導剤)の存在、リプレッサー分子の非存在、又は温度、浸透圧若しくはpH値の上昇若しくは低下等の物理的要因により、転写を制御できるプロモーターである。 The regulatory sequence is a sequence (eg, promoter, enhancer, ribosome binding sequence, transcription termination sequence, etc.) that controls the expression of modified fibroin in the host, and can be appropriately selected depending on the type of host. As the promoter, an inducible promoter that functions in the host cell and can induce expression of the modified fibroin may be used. An inducible promoter is a promoter whose transcription can be controlled by the presence of an inducer (expression inducer), the absence of a repressor molecule, or a physical factor such as an increase or decrease in temperature, osmotic pressure, or pH value.

発現ベクターの種類は、プラスミドベクター、ウイルスベクター、コスミドベクター、フォスミドベクター、人工染色体ベクター等、宿主の種類に応じて適宜選択することができる。発現ベクターとしては、宿主細胞において自立複製が可能、又は宿主の染色体中への組込みが可能で、改変フィブロインをコードする核酸を転写できる位置にプロモーターを含有しているものが好適に用いられる。 The type of expression vector can be appropriately selected depending on the type of host, such as a plasmid vector, a virus vector, a cosmid vector, a fosmid vector, or an artificial chromosome vector. As the expression vector, one that is capable of autonomous replication in the host cell or can be integrated into the chromosome of the host, and contains a promoter at a position where the nucleic acid encoding the modified fibroin can be transcribed is preferably used.

宿主として、原核生物、並びに酵母、糸状真菌、昆虫細胞、動物細胞及び植物細胞等の真核生物のいずれも好適に用いることができる。 As the host, any of prokaryotes and eukaryotes such as yeast, filamentous fungi, insect cells, animal cells, and plant cells can be suitably used.

原核生物の宿主の好ましい例として、エシェリヒア属、ブレビバチルス属、セラチア属、バチルス属、ミクロバクテリウム属、ブレビバクテリウム属、コリネバクテリウム属及びシュードモナス属等に属する細菌を挙げることができる。エシェリヒア属に属する微生物として、例えば、エシェリヒア・コリ等を挙げることができる。ブレビバチルス属に属する微生物として、例えば、ブレビバチルス・アグリ等を挙げることができる。セラチア属に属する微生物として、例えば、セラチア・リクエファシエンス等を挙げることができる。バチルス属に属する微生物として、例えば、バチルス・サチラス等を挙げることができる。ミクロバクテリウム属に属する微生物として、例えば、ミクロバクテリウム・アンモニアフィラム等を挙げることができる。ブレビバクテリウム属に属する微生物として、例えば、ブレビバクテリウム・ディバリカタム等を挙げることができる。コリネバクテリウム属に属する微生物として、例えば、コリネバクテリウム・アンモニアゲネス等を挙げることができる。シュードモナス(Pseudomonas)属に属する微生物として、例えば、シュードモナス・プチダ等を挙げることができる。 Preferred examples of prokaryotic hosts include bacteria belonging to the genus Escherichia, Brevibacillus, Serratia, Bacillus, Microbacterium, Brevibacterium, Corynebacterium, Pseudomonas, and the like. Examples of microorganisms belonging to the genus Escherichia include Escherichia coli. Examples of microorganisms belonging to the genus Brevibacillus include Brevibacillus agri. Examples of microorganisms belonging to the genus Serratia include Serratia liquefaciens. Examples of microorganisms belonging to the genus Bacillus include Bacillus subtilis. Examples of microorganisms belonging to the genus Microbacterium include Microbacterium ammoniaphyllum. Examples of microorganisms belonging to the genus Brevibacterium include Brevibacterium divaricatum. Examples of microorganisms belonging to the genus Corynebacterium include Corynebacterium ammoniagenes. Examples of microorganisms belonging to the genus Pseudomonas include Pseudomonas putida.

原核生物を宿主とする場合、改変フィブロインをコードする核酸を導入するベクターとしては、例えば、pBTrp2(ベーリンガーマンハイム社製)、pGEX(Pharmacia社製)、pUC18、pBluescriptII、pSupex、pET22b、pCold、pUB110、pNCO2(特開2002-238569号公報)等を挙げることができる。 When a prokaryote is used as a host, vectors for introducing a nucleic acid encoding modified fibroin include, for example, pBTrp2 (manufactured by Boehringer Mannheim), pGEX (manufactured by Pharmacia), pUC18, pBluescript II, pSupex, pET22b, pCold, pUB110, Examples include pNCO2 (Japanese Patent Application Laid-open No. 2002-238569).

真核生物の宿主としては、例えば、酵母及び糸状真菌(カビ等)を挙げることができる。酵母としては、例えば、サッカロマイセス属、ピキア属、シゾサッカロマイセス属等に属する酵母を挙げることができる。糸状真菌としては、例えば、アスペルギルス属、ペニシリウム属、トリコデルマ(Trichoderma)属等に属する糸状真菌を挙げることができる。 Eukaryotic hosts include, for example, yeast and filamentous fungi (molds, etc.). Examples of yeast include yeasts belonging to the genus Saccharomyces, Pichia, Schizosaccharomyces, and the like. Examples of filamentous fungi include filamentous fungi belonging to the genus Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, and the like.

真核生物を宿主とする場合、改変フィブロインをコードする核酸を導入するベクターとしては、例えば、YEP13(ATCC37115)、YEp24(ATCC37051)等を挙げることができる。上記宿主細胞への発現ベクターの導入方法としては、上記宿主細胞へDNAを導入する方法であればいずれも用いることができる。例えば、カルシウムイオンを用いる方法〔Proc. Natl. Acad. Sci. USA,69,2110(1972)〕、エレクトロポレーション法、スフェロプラスト法、プロトプラスト法、酢酸リチウム法、コンピテント法等を挙げることができる。 When a eukaryote is used as a host, examples of vectors for introducing a nucleic acid encoding modified fibroin include YEP13 (ATCC 37115) and YEp24 (ATCC 37051). Any method for introducing DNA into the host cells can be used as a method for introducing the expression vector into the host cells. For example, a method using calcium ions [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2110 (1972)], electroporation method, spheroplast method, protoplast method, lithium acetate method, competent method, and the like.

発現ベクターで形質転換された宿主による核酸の発現方法としては、直接発現のほか、モレキュラー・クローニング第2版に記載されている方法等に準じて、分泌生産、融合タンパク質発現等を行うことができる。 In addition to direct expression, methods for expressing nucleic acids by hosts transformed with expression vectors include secretory production, fusion protein expression, etc. according to the methods described in Molecular Cloning, 2nd edition. .

改変フィブロインは、例えば、発現ベクターで形質転換された宿主を培養培地中で培養し、培養培地中に当該改変フィブロインを生成蓄積させ、該培養培地から採取することにより製造することができる。宿主を培養培地中で培養する方法は、宿主の培養に通常用いられる方法に従って行うことができる。 Modified fibroin can be produced, for example, by culturing a host transformed with an expression vector in a culture medium, producing and accumulating the modified fibroin in the culture medium, and collecting it from the culture medium. The host can be cultured in a culture medium according to a method commonly used for culturing hosts.

宿主が、大腸菌等の原核生物又は酵母等の真核生物である場合、培養培地として、宿主が資化し得る炭素源、窒素源及び無機塩類等を含有し、宿主の培養を効率的に行える培地であれば天然培地、合成培地のいずれを用いてもよい。 When the host is a prokaryote such as Escherichia coli or a eukaryote such as yeast, the culture medium contains a carbon source, nitrogen source, inorganic salts, etc. that can be assimilated by the host, and allows efficient culture of the host. Either a natural medium or a synthetic medium may be used.

炭素源としては、上記形質転換微生物が資化し得るものであればよく、例えば、グルコース、フラクトース、スクロース、及びこれらを含有する糖蜜、デンプン及びデンプン加水分解物等の炭水化物、酢酸及びプロピオン酸等の有機酸、並びにエタノール及びプロパノール等のアルコール類を用いることができる。窒素源としては、例えば、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム及びリン酸アンモニウム等の無機酸又は有機酸のアンモニウム塩、その他の含窒素化合物、並びにペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーンスチープリカー、カゼイン加水分解物、大豆粕及び大豆粕加水分解物、各種発酵菌体及びその消化物を用いることができる。無機塩類としては、例えば、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅及び炭酸カルシウムを用いることができる。 The carbon source may be anything that can be assimilated by the transformed microorganisms, such as carbohydrates such as glucose, fructose, sucrose, molasses containing these, starch and starch hydrolysates, and acetic acid and propionic acid. Organic acids and alcohols such as ethanol and propanol can be used. Examples of nitrogen sources include ammonium salts of inorganic or organic acids such as ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium acetate and ammonium phosphate, other nitrogen-containing compounds, as well as peptone, meat extract, yeast extract, corn steep liquor, Casein hydrolysates, soybean meal and soybean meal hydrolysates, various fermented microbial cells, and digested products thereof can be used. As the inorganic salts, for example, potassium phosphate, dipotassium phosphate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, copper sulfate, and calcium carbonate can be used.

大腸菌等の原核生物又は酵母等の真核生物の培養は、例えば、振盪培養又は深部通気攪拌培養等の好気的条件下で行うことができる。培養温度は、例えば、15~40℃である。培養時間は、通常16時間~7日間である。培養中の培養培地のpHは3.0~9.0に保持することが好ましい。培養培地のpHの調整は、無機酸、有機酸、アルカリ溶液、尿素、炭酸カルシウム及びアンモニア等を用いて行うことができる。 Culture of prokaryotes such as Escherichia coli or eukaryotes such as yeast can be carried out under aerobic conditions such as shaking culture or deep aeration agitation culture. The culture temperature is, for example, 15 to 40°C. The culture time is usually 16 hours to 7 days. The pH of the culture medium during culture is preferably maintained at 3.0 to 9.0. The pH of the culture medium can be adjusted using inorganic acids, organic acids, alkaline solutions, urea, calcium carbonate, ammonia, and the like.

また、培養中、必要に応じて、アンピシリン及びテトラサイクリン等の抗生物質を培養培地に添加してもよい。プロモーターとして誘導性のプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養するときには、必要に応じてインデューサーを培地に添加してもよい。例えば、lacプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養するときにはイソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシド等を、trpプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養するときにはインドールアクリル酸等を培地に添加してもよい。 Furthermore, during culture, antibiotics such as ampicillin and tetracycline may be added to the culture medium as necessary. When culturing a microorganism transformed with an expression vector using an inducible promoter as a promoter, an inducer may be added to the medium as necessary. For example, isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside is used when culturing a microorganism transformed with an expression vector using the lac promoter, and indole acrylate is used when culturing a microorganism transformed with an expression vector using the trp promoter. An acid or the like may be added to the medium.

発現させた改変フィブロインの単離、精製は通常用いられている方法で行うことができる。例えば、当該改変フィブロインが、細胞内に溶解状態で発現した場合には、培養終了後、宿主細胞を遠心分離により回収し、水系緩衝液に懸濁した後、超音波破砕機、フレンチプレス、マントンガウリンホモゲナイザー及びダイノミル等により宿主細胞を破砕し、無細胞抽出液を得る。該無細胞抽出液を遠心分離することにより得られる上清から、改変フィブロインの単離精製に通常用いられている方法、すなわち、溶媒抽出法、硫安等による塩析法、脱塩法、有機溶媒による沈殿法、ジエチルアミノエチル(DEAE)-セファロース、DIAION HPA-75(三菱化成社製)等のレジンを用いた陰イオン交換クロマトグラフィー法、S-Sepharose FF(Pharmacia社製)等のレジンを用いた陽イオン交換クロマトグラフィー法、ブチルセファロース、フェニルセファロース等のレジンを用いた疎水性クロマトグラフィー法、分子篩を用いたゲルろ過法、アフィニティークロマトグラフィー法、クロマトフォーカシング法、等電点電気泳動等の電気泳動法等の方法を単独又は組み合わせて使用し、精製標品を得ることができる。 The expressed modified fibroin can be isolated and purified by commonly used methods. For example, when the modified fibroin is expressed in a dissolved state in cells, after the completion of culture, the host cells are collected by centrifugation, suspended in an aqueous buffer, and then processed using an ultrasonicator, French press, or Manton. Host cells are disrupted using a Gaulin homogenizer, Dynomill, etc. to obtain a cell-free extract. From the supernatant obtained by centrifuging the cell-free extract, methods commonly used for isolating and purifying modified fibroin, namely, solvent extraction, salting out with ammonium sulfate, desalting, and organic solvents. precipitation method using diethylaminoethyl (DEAE)-Sepharose, anion exchange chromatography method using resin such as DIAION HPA-75 (manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation), and resin such as S-Sepharose FF (manufactured by Pharmacia Corporation). Cation exchange chromatography, hydrophobic chromatography using resins such as butyl Sepharose and phenyl Sepharose, gel filtration using molecular sieves, affinity chromatography, chromatofocusing, and electrophoresis such as isoelectric focusing. A purified sample can be obtained by using methods such as the above method alone or in combination.

また、改変フィブロインが細胞内に不溶体を形成して発現した場合は、同様に宿主細胞を回収後、破砕し、遠心分離を行うことにより、沈殿画分として改変フィブロインの不溶体を回収する。回収した改変フィブロインの不溶体はタンパク質変性剤で可溶化することができる。該操作の後、上記と同様の単離精製法により改変フィブロインの精製標品を得ることができる。当該改変フィブロインが細胞外に分泌された場合には、培養上清から当該改変フィブロインを回収することができる。すなわち、培養物を遠心分離等の手法により処理することにより培養上清を取得し、その培養上清から、上記と同様の単離精製法を用いることにより、精製標品を得ることができる。 In addition, when the modified fibroin is expressed by forming an insoluble body within the cells, the host cells are similarly collected, disrupted, and centrifuged to recover the insoluble body of the modified fibroin as a precipitate fraction. The recovered insoluble modified fibroin can be solubilized with a protein denaturing agent. After this operation, a purified sample of modified fibroin can be obtained by the same isolation and purification method as above. When the modified fibroin is secreted extracellularly, the modified fibroin can be recovered from the culture supernatant. That is, a culture supernatant is obtained by processing a culture using techniques such as centrifugation, and a purified sample can be obtained from the culture supernatant by using the same isolation and purification method as described above.

<改変フィブロイン繊維(フィラメント)の製造方法>
本実施形態に係る改変フィブロイン繊維(フィラメント)は、上述した改変フィブロインを紡糸したものであり、上述した改変フィブロインを主成分として含む。改変フィブロイン繊維は、公知の紡糸方法によって製造することができる。すなわち、例えば、改変フィブロインを主成分として含む改変フィブロイン繊維を製造する際には、まず、上述した方法に準じて製造した改変フィブロインをジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ギ酸、又はヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)等の溶媒に、必要に応じて、溶解促進剤としての無機塩と共に添加し、溶解してドープ液を作製する。次いで、このドープ液を用いて、湿式紡糸、乾式紡糸、乾湿式紡糸又は溶融紡糸等の公知の紡糸方法により紡糸して、改変フィブロイン繊維を得ることができる。好ましい紡糸方法としては、湿式紡糸又は乾湿式紡糸を挙げることができる。
<Production method of modified fibroin fiber (filament)>
The modified fibroin fiber (filament) according to the present embodiment is obtained by spinning the modified fibroin described above, and contains the modified fibroin described above as a main component. Modified fibroin fibers can be produced by known spinning methods. That is, for example, when producing modified fibroin fibers containing modified fibroin as a main component, first, the modified fibroin produced according to the method described above is treated with dimethyl sulfoxide (DMSO), N,N-dimethylformamide (DMF), If necessary, it is added to a solvent such as formic acid or hexafluoroisopropanol (HFIP) together with an inorganic salt as a dissolution promoter, and dissolved to prepare a dope solution. Next, using this dope solution, modified fibroin fibers can be obtained by spinning by a known spinning method such as wet spinning, dry spinning, dry-wet spinning, or melt spinning. Preferred spinning methods include wet spinning or dry-wet spinning.

図6は、改変フィブロイン繊維を製造するための紡糸装置の一例を概略的に示す説明図である。図6に示す紡糸装置10は、乾湿式紡糸用の紡糸装置の一例であり、押出し装置1と、未延伸糸製造装置2と、湿熱延伸装置3と、乾燥装置4とを有している。 FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing an example of a spinning device for producing modified fibroin fibers. A spinning device 10 shown in FIG. 6 is an example of a spinning device for dry-wet spinning, and includes an extrusion device 1, an undrawn yarn manufacturing device 2, a wet-heat stretching device 3, and a drying device 4.

紡糸装置10を使用した紡糸方法を説明する。まず、貯槽7に貯蔵されたドープ液6が、ギアポンプ8により口金9から押し出される。ラボスケールにおいては、ドープ液をシリンダーに充填し、シリンジポンプを用いてノズルから押し出してもよい。次いで、押し出されたドープ液6は、エアギャップ19を経て、凝固液槽20の凝固液11内に供給され、溶媒が除去されて、改変フィブロインが凝固し、繊維状凝固体が形成される。次いで、繊維状凝固体が、延伸浴槽21内の温水12中に供給されて、延伸される。延伸倍率は供給ニップローラ13と引き取りニップローラ14との速度比によって決まる。その後、延伸された繊維状凝固体が、乾燥装置4に供給され、糸道22内で乾燥されて、改変フィブロイン繊維36が、巻糸体5として得られる。18a~18gは糸ガイドである。 A spinning method using the spinning device 10 will be explained. First, the dope liquid 6 stored in the storage tank 7 is pushed out from the mouthpiece 9 by the gear pump 8. On a lab scale, the dope may be filled into a cylinder and forced out of a nozzle using a syringe pump. Next, the extruded dope liquid 6 is supplied into the coagulation liquid 11 of the coagulation liquid tank 20 through the air gap 19, the solvent is removed, the modified fibroin is coagulated, and a fibrous coagulum is formed. Next, the fibrous coagulated material is supplied into the hot water 12 in the drawing bath 21 and drawn. The stretching ratio is determined by the speed ratio of the supply nip roller 13 and the take-off nip roller 14. Thereafter, the drawn fibrous coagulate is supplied to the drying device 4 and dried in the thread path 22, and modified fibroin fibers 36 are obtained as the thread body 5. 18a to 18g are thread guides.

凝固液11としては、脱溶媒できる溶液であればよく、例えば、メタノール、エタノール及び2-プロパノール等の炭素数1~5の低級アルコール、並びにアセトン等を挙げることができる。凝固液11は、適宜水を含んでいてもよい。凝固液11の温度は、0~30℃であることが好ましい。口金9として、直径0.1~0.6mmのノズルを有するシリンジポンプを使用する場合、押出し速度は1ホール当たり、0.2~6.0ml/時間が好ましく、1.4~4.0ml/時間であることがより好ましい。凝固した改変フィブロインが凝固液11中を通過する距離(実質的には、糸ガイド18aから糸ガイド18bまでの距離)は、脱溶媒が効率的に行える長さがあればよく、例えば、200~500mmである。未延伸糸の引き取り速度は、例えば、1~20m/分であってよく、1~3m/分であることが好ましい。凝固液11中での滞留時間は、例えば、0.01~3分であってよく、0.05~0.15分であることが好ましい。また、凝固液11中で延伸(前延伸)をしてもよい。凝固液槽20は多段設けてもよく、また延伸は必要に応じて、各段、又は特定の段で行ってもよい。 The coagulating liquid 11 may be any solution that can be used to remove the solvent, and examples thereof include lower alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as methanol, ethanol, and 2-propanol, and acetone. The coagulating liquid 11 may contain water as appropriate. The temperature of the coagulating liquid 11 is preferably 0 to 30°C. When using a syringe pump having a nozzle with a diameter of 0.1 to 0.6 mm as the mouthpiece 9, the extrusion rate is preferably 0.2 to 6.0 ml/hour, and 1.4 to 4.0 ml/hour per hole. More preferably, it is time. The distance that the coagulated modified fibroin passes through the coagulation liquid 11 (substantially the distance from the thread guide 18a to the thread guide 18b) is sufficient as long as it can efficiently remove the solvent. It is 500mm. The take-off speed of the undrawn yarn may be, for example, 1 to 20 m/min, preferably 1 to 3 m/min. The residence time in the coagulation liquid 11 may be, for example, 0.01 to 3 minutes, preferably 0.05 to 0.15 minutes. Further, stretching (pre-stretching) may be performed in the coagulation liquid 11. The coagulating liquid tank 20 may be provided in multiple stages, and stretching may be performed at each stage or at a specific stage, as necessary.

なお、改変フィブロイン繊維を得る際に実施される延伸は、例えば、上記した凝固液槽20内で行う前延伸、及び延伸浴槽21内で行う湿熱延伸の他、乾熱延伸も採用される。 Note that the stretching performed when obtaining the modified fibroin fibers includes, for example, the pre-stretching performed in the coagulation bath 20 and the moist heat stretching performed in the stretching bath 21, as well as dry heat stretching.

湿熱延伸は、温水中、温水に有機溶剤等を加えた溶液中、スチーム加熱中で行うことができる。温度としては、例えば、50~90℃であってよく、75~85℃が好ましい。湿熱延伸では、未延伸糸(又は前延伸糸)を、例えば、1~10倍延伸することができ、2~8倍延伸することが好ましい。 The wet heat stretching can be carried out in warm water, in a solution prepared by adding an organic solvent or the like to warm water, or in steam heating. The temperature may be, for example, 50 to 90°C, preferably 75 to 85°C. In the wet heat drawing, the undrawn yarn (or pre-drawn yarn) can be stretched, for example, by 1 to 10 times, preferably 2 to 8 times.

乾熱延伸は、電気管状炉、乾熱板等を使用して行うことができる。温度としては、例えば、140℃~270℃であってよく、160℃~230℃が好ましい。乾熱延伸では、未延伸糸(又は前延伸糸)を、例えば、0.5~8倍延伸することができ、1~4倍延伸することが好ましい。 Dry heat stretching can be performed using an electric tubular furnace, a dry heat plate, or the like. The temperature may be, for example, 140°C to 270°C, preferably 160°C to 230°C. In the dry heat drawing, the undrawn yarn (or pre-drawn yarn) can be stretched by, for example, 0.5 to 8 times, preferably 1 to 4 times.

湿熱延伸及び乾熱延伸はそれぞれ単独で行ってもよく、またこれらを多段で、又は組み合わせて行ってもよい。すなわち、一段目延伸を湿熱延伸で行い、二段目延伸を乾熱延伸で行う、又は一段目延伸を湿熱延伸行い、二段目延伸を湿熱延伸行い、更に三段目延伸を乾熱延伸で行う等、湿熱延伸及び乾熱延伸を適宜組み合わせて行うことができる。 The wet heat stretching and the dry heat stretching may be performed individually, or may be performed in multiple stages or in combination. That is, the first stage stretching is performed by wet heat stretching, the second stage stretching is performed by dry heat stretching, or the first stage stretching is performed by wet heat stretching, the second stage stretching is performed by wet heat stretching, and the third stage stretching is performed by dry heat stretching. For example, wet heat stretching and dry heat stretching can be carried out in an appropriate combination.

最終的な延伸倍率は、その下限値が、未延伸糸(又は前延伸糸)に対して、好ましくは、1倍超、2倍以上、3倍以上、4倍以上、5倍以上、6倍以上、7倍以上、8倍以上、9倍以上のうちのいずれかであり、上限値が、好ましくは40倍以下、30倍以下、20倍以下、15倍以下、14倍以下、13倍以下、12倍以下、11倍以下、10倍以下である。 The lower limit of the final drawing ratio is preferably more than 1 time, 2 times or more, 3 times or more, 4 times or more, 5 times or more, or 6 times the undrawn yarn (or pre-drawn yarn). or more, 7 times or more, 8 times or more, or 9 times or more, and the upper limit is preferably 40 times or less, 30 times or less, 20 times or less, 15 times or less, 14 times or less, or 13 times or less. , 12 times or less, 11 times or less, and 10 times or less.

<人造フィブロイン紡績糸の製造方法>
人造フィブロイン紡績糸は、上述した改変フィブロイン繊維(フィラメント)を適当な長さに裁断して、改変フィブロインステープルを得る裁断工程と、得られた改変フィブロインステープルを紡績する紡績工程とを含む方法により得ることができる。
<Production method of artificial fibroin spun yarn>
The artificial fibroin spun yarn is obtained by a method including a cutting step of cutting the above-mentioned modified fibroin fibers (filaments) into appropriate lengths to obtain modified fibroin staples, and a spinning step of spinning the obtained modified fibroin staples. be able to.

裁断工程は、改変フィブロイン繊維を裁断できる任意の装置を用いて行うことができる。このような装置としては、例えば、卓上型繊維裁断機(s/NO.IT-160201-NP-300)を挙げられる。 The cutting step can be performed using any device capable of cutting modified fibroin fibers. An example of such a device is a tabletop fiber cutting machine (s/NO.IT-160201-NP-300).

改変フィブロインステープルの長さは、特に限定されないが、例えば、20mm以上であり、20~140mmであってもよく、70~140mmであってもよく、20~70mmであってもよい。 The length of the modified fibroin staple is not particularly limited, but is, for example, 20 mm or more, may be 20 to 140 mm, may be 70 to 140 mm, or may be 20 to 70 mm.

紡績工程は、公知の紡績方法により実施することができる。紡績方法としては、例えば、綿紡式、梳毛式及び紡毛式等の方法が挙げられる。これらの紡績方法に使用される装置は、特に限定されず、通常使用される装置を用いることができる。また、紡績工程において、まず改変フィブロインステープルを開毛機(オープナ)又は解維機(ブレーカ)等によって開毛又は解繊してもよい。 The spinning process can be carried out by a known spinning method. Examples of the spinning method include cotton spinning, worsting, and wool spinning. The devices used in these spinning methods are not particularly limited, and commonly used devices can be used. In addition, in the spinning process, the modified fibroin staple may first be opened or defibrated using an opener, a breaker, or the like.

人造フィブロイン紡績糸の製造方法は、裁断工程の前又は後に捲縮工程を有していてもよい。捲縮工程は、例えば、押込み法等の機械的な捲縮方法を実施する工程であってもよく、改変フィブロイン繊維(フィラメント)又は改変フィブロインステープルを水性媒体と接触させて捲縮させる(以下、「水捲縮」という場合がある)工程であってよい。 The method for producing an artificial fibroin spun yarn may include a crimping step before or after the cutting step. The crimping step may be, for example, a step of implementing a mechanical crimping method such as a pressing method, in which modified fibroin fibers (filaments) or modified fibroin staples are brought into contact with an aqueous medium and crimped (hereinafter referred to as (sometimes referred to as "water crimping") process.

水性媒体とは、水(水蒸気を含む。)を含む液体又は気体(スチーム)の媒体である。水性媒体は水であってもよいし、水と親水性溶媒との混合液であってもよい。また、親水性溶媒としては、例えば、エタノール及びメタノール等の揮発性溶媒又はその蒸気を用いることも可能である。水性媒体は、水とエタノール、メタノールなどの揮発性溶媒との混合液体であってよく、水又は水とエタノールとの混合液体であることが好ましい。揮発性溶媒又はその蒸気を含む水性媒体を使用することで、水捲縮後の乾燥速度が向上させることができ、更には最終的に得られる捲縮ステープルに柔らかな風合いを付与し得る可能性がある。水と揮発性溶媒又はその蒸気との比率は、特に限定されず、例えば、水:揮発性溶媒又はその蒸気は、質量比で10:90~90:10であってもよい。水の割合が30質量%以上であることが好ましく、40質量%又は50質量%以上であってもよい。 The aqueous medium is a liquid or gaseous (steam) medium containing water (including water vapor). The aqueous medium may be water or a mixture of water and a hydrophilic solvent. Further, as the hydrophilic solvent, it is also possible to use, for example, volatile solvents such as ethanol and methanol, or their vapors. The aqueous medium may be a liquid mixture of water and a volatile solvent such as ethanol or methanol, and is preferably a liquid mixture of water or water and ethanol. By using an aqueous medium containing a volatile solvent or its vapor, it is possible to improve the drying speed after water crimping, and it is also possible to impart a soft texture to the final crimped staple. There is. The ratio of water to the volatile solvent or its vapor is not particularly limited, and for example, the mass ratio of water to volatile solvent or its vapor may be 10:90 to 90:10. The proportion of water is preferably 30% by mass or more, and may be 40% by mass or 50% by mass or more.

水性媒体は、水(水蒸気を含む)を含む10~230℃の液体又は気体であることが好ましい。水性媒体の温度は、10℃以上、25℃以上、40℃以上、60℃以上、又は100℃以上であってよく、230℃以下、120℃以下、又は100℃以下であってよい。より具体的には、水性媒体が気体(スチーム)である場合、水性媒体の温度は100~230℃が好ましく、100~120℃がより好ましい。水性媒体のスチームが230℃以下であると、改変フィブロインフィラメントの熱変性を防ぐことができる。水性媒体が液体である場合、水性媒体の温度は、効率良く捲縮を付与する観点から、10℃以上、25℃以上、又は40℃以上が好ましく、改変フィブロインフィラメントの繊維強度を高く保つ観点から、60℃以下が好ましい。 The aqueous medium is preferably a liquid or gas containing water (including water vapor) at a temperature of 10 to 230°C. The temperature of the aqueous medium may be 10°C or higher, 25°C or higher, 40°C or higher, 60°C or higher, or 100°C or higher, and may be 230°C or lower, 120°C or lower, or 100°C or lower. More specifically, when the aqueous medium is a gas (steam), the temperature of the aqueous medium is preferably 100 to 230°C, more preferably 100 to 120°C. When the steam temperature of the aqueous medium is 230° C. or lower, thermal denaturation of the modified fibroin filament can be prevented. When the aqueous medium is a liquid, the temperature of the aqueous medium is preferably 10°C or higher, 25°C or higher, or 40°C or higher from the viewpoint of efficiently imparting crimp, and from the viewpoint of maintaining high fiber strength of the modified fibroin filament. , 60°C or less is preferable.

水性媒体と接触する時間は、特に制限されないが、30秒以上であればよく、1分以上、又は2分以上であってよく、生産性の観点から10分以下であることが好ましい。また、スチームの場合は、液体に比べて短い時間で大きな収縮率が得られると考えられる。水性媒体との接触は、常圧下で行ってもよく、減圧下(例えば、真空)で行ってもよい。 The time of contact with the aqueous medium is not particularly limited, but may be 30 seconds or more, 1 minute or more, or 2 minutes or more, and is preferably 10 minutes or less from the viewpoint of productivity. Further, in the case of steam, it is thought that a large shrinkage rate can be obtained in a shorter time than with liquid. Contact with the aqueous medium may be performed under normal pressure or under reduced pressure (eg, vacuum).

水性媒体と接触させる方法としては、改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルを水性媒体に浸漬する方法、改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルに対して水性媒体のスチームを噴霧する方法、水性媒体のスチームが充満した環境に改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルを暴露する方法等が挙げられる。水性媒体がスチームである場合、改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルへの水性媒体の接触は、一般的なスチームセット装置を使用して行うことができる。スチームセット装置の具体例としては、製品名:FMSA型スチームセッター(福伸工業株式会社製)、製品名:EPS-400(辻井染機工業株式会社製)等の装置を挙げることができる。水性媒体のスチームにより改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルを捲縮する方法の具体例としては、所定の収容室内に改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルを収容する一方、収容室内に水性媒体のスチームを導入して、収容室内の温度を上記所定温度(例えば、100℃~230℃)に調整しつつ、改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルにスチームを接触させることが挙げられる。 The method of bringing the modified fibroin filament or the modified fibroin staple into contact with the aqueous medium includes a method of immersing the modified fibroin filament or the modified fibroin staple in the aqueous medium, a method of spraying the modified fibroin filament or the modified fibroin staple with the steam of the aqueous medium, and a method of contacting the modified fibroin filament or the modified fibroin staple with the steam of the aqueous medium. Examples include a method of exposing modified fibroin filaments or modified fibroin staples to the environment. When the aqueous medium is steam, contacting the aqueous medium to the modified fibroin filaments or modified fibroin staples can be performed using common steam set equipment. Specific examples of the steam setting device include devices such as product name: FMSA type steam setter (manufactured by Fukushin Kogyo Co., Ltd.) and product name: EPS-400 (manufactured by Tsujii Senko Kogyo Co., Ltd.). A specific example of a method for crimping modified fibroin filaments or modified fibroin staples using steam from an aqueous medium is to store modified fibroin filaments or modified fibroin staples in a predetermined storage chamber, and introduce steam from an aqueous medium into the storage chamber. One example of this is to bring the modified fibroin filament or the modified fibroin staple into contact with steam while adjusting the temperature inside the storage chamber to the above-mentioned predetermined temperature (for example, 100° C. to 230° C.).

なお、水性媒体との接触による改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルの捲縮工程は、好ましくは改変フィブロインフィラメント及び改変フィブロインステープルの単繊維及び束(綛等)に対して引張力が何ら加えられない(繊維軸方向に何ら緊張されない)状態、若しくは所定の大きさだけ加えられた(繊維軸方向に所定量だけ緊張させられた)状態で実施される。その際に改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルに加えられる引張力を調整することで、捲縮の程度をコントロールすることが可能となる。改変フィブロインフィラメント及び改変フィブロインステープルに加えられる引張力の調製方法としては、例えば、改変フィブロインフィラメント及び改変フィブロインステープルに様々な重さの重りを吊す等して、それらフィラメント及びステープルに対して負荷される荷重を調整する方法、フィラメント及びステープルを弛ませた状態で両末端を固定すると共に、その弛み量を種々変更する方法、フィラメントを紙管又はボビン等の被巻回体に巻き付けると共に、その際の巻き付け力(紙管やボビンへの締付力)を適宜に変更する方法等が挙げられる。 In the crimping process of modified fibroin filaments or modified fibroin staples by contact with an aqueous medium, preferably no tensile force is applied to the single fibers or bundles (skeins, etc.) of modified fibroin filaments or modified fibroin staples ( This is carried out in a state in which no tension is applied in the fiber axial direction) or in a state in which a predetermined amount of tension is applied (a predetermined amount of tension is applied in the fiber axial direction). By adjusting the tensile force applied to the modified fibroin filament or modified fibroin staple at this time, it is possible to control the degree of crimp. A method for preparing the tensile force to be applied to modified fibroin filaments and modified fibroin staples is, for example, by suspending weights of various weights on modified fibroin filaments and modified fibroin staples. A method of adjusting the load, a method of fixing both ends of the filament and staple in a relaxed state and varying the amount of slack, a method of winding the filament around a body to be wound such as a paper tube or bobbin, and a method of Examples include a method of appropriately changing the winding force (tightening force to the paper tube or bobbin).

改変フィブロインフィラメント又は改変フィブロインステープルを水性媒体と接触させた後に、さらに乾燥させてもよい。乾燥方法は、特に限定されず、乾燥は、自然乾燥でもよく、熱風やホットローラーで乾燥してもよい。乾燥温度としては、特に限定されず、例えば、20~150℃であってよく、40~120℃であることが好ましく、60~100℃であることがより好ましい。 After contacting the modified fibroin filament or modified fibroin staple with the aqueous medium, it may be further dried. The drying method is not particularly limited, and the drying may be natural drying or drying with hot air or hot rollers. The drying temperature is not particularly limited, and may be, for example, 20 to 150°C, preferably 40 to 120°C, and more preferably 60 to 100°C.

なお、人造フィブロイン紡績糸の収縮率をより高める観点からは、捲縮工程(特に水捲縮工程)は実施しないことが好ましい。また、捲縮工程を実施した場合でも、紡績工程において、捲縮ステープルと未捲縮ステープルを混合したステープルを用いて紡績を行うことで、人造フィブロイン紡績糸の収縮率をより高くすることができる。 In addition, from the viewpoint of further increasing the shrinkage rate of the artificial fibroin spun yarn, it is preferable not to carry out the crimping process (particularly the water crimping process). Furthermore, even when the crimping process is carried out, the shrinkage rate of the artificial fibroin spun yarn can be made higher by spinning using a mixture of crimped staples and uncrimped staples in the spinning process. .

人造フィブロイン紡績糸は、単糸であってもよく、双糸等の混紡糸であってもよい。人造フィブロイン紡績糸としては、例えば、改変フィブロイン100%の紡績糸、改変フィブロイン100%のステープルと他のタンパク質ステープル及び化学繊維ステープル等から選択される少なくとも1種との混紡糸、改変フィブロインとそれ以外の成分とを含むステープルを用いた紡績糸、改変フィブロインとそれ以外の成分とを含むステープルと他のタンパク質ステープル及び化学繊維ステープル等から選択される少なくとも1種との混紡糸が挙げられる。 The artificial fibroin spun yarn may be a single yarn or a mixed yarn such as a double yarn. Examples of the artificial fibroin spun yarn include a spun yarn of 100% modified fibroin, a blended yarn of 100% modified fibroin staple and at least one selected from other protein staples, chemical fiber staples, etc., and modified fibroin and other yarns. Examples include a spun yarn using a staple containing the following components, and a blended yarn using a staple containing modified fibroin and other components with at least one selected from other protein staples, chemical fiber staples, and the like.

改変フィブロインステープルをほぐれやすくするため、紡績工程の前に予め油剤を付着させてもよい。油剤付着は、製造工程における任意の段階で実施することができる。例えば、裁断工程の前、裁断工程と同時、又は裁断工程後に油剤付着を実施してもよい。油剤は、特に限定されず、帯電防止用、摩擦軽減用、柔軟性付与用、又は撥水性付与用等の工程通過性や機能性付与等の一般的な目的で使用される公知の油剤であれば、いずれも使用可能である。 In order to make the modified fibroin staple easier to loosen, an oil agent may be applied in advance to the modified fibroin staple before the spinning process. Oiling can be carried out at any stage in the manufacturing process. For example, the oil may be applied before the cutting process, at the same time as the cutting process, or after the cutting process. The oil agent is not particularly limited, and may be any known oil agent used for general purposes such as preventing static electricity, reducing friction, imparting flexibility, imparting water repellency, etc., and imparting functionality. Either of these can be used.

<人造フィブロイン紡績糸>
本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸は、上述した改変フィブロインを含み、かつ水分(水や水蒸気等)と接触させるだけで高収縮が可能なものである。高収縮が可能とは、下記式IIで定義される収縮率が1%超であることを意味する。
収縮率={1-(沸点未満の水に接触させることを含む収縮加工を施した人造フィブロイン紡績糸の長さ/上記収縮加工を施す前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式II)
<Artificial fibroin spun yarn>
The artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment contains the above-described modified fibroin and is capable of high shrinkage simply by contacting with moisture (water, steam, etc.). The term "high shrinkage possible" means that the shrinkage rate defined by the following formula II is more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of artificial fibroin spun yarn subjected to shrinkage processing including contact with water below the boiling point / Length of artificial fibroin spun yarn before applying the above shrinkage treatment)} x 100 (% )...(Formula II)

本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸は、上述した改変フィブロインを含むものであり、かつ式IIで定義される収縮率が1%超であるため、従来知られているタンパク質紡績糸よりも高い収縮率で収縮することができ、また従来知られている合成繊維からなる紡績糸よりも穏やかな条件下で高い収縮率で収縮することができる。 The artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment contains the above-mentioned modified fibroin and has a shrinkage rate defined by formula II of more than 1%, so it has higher shrinkage than conventionally known protein spun yarns. It can also be shrunk at a higher shrinkage rate under milder conditions than conventionally known spun yarns made of synthetic fibers.

本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸の収縮率は、2%以上、3%以上、4%以上、5%以上、6%以上、7%以上、8%以上、9%以上、10%以上、15%以上、20%以上、25%以上、30%以上であってよい。収縮率の上限は特に限定されないが、80%以下、70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下であってよい。 The shrinkage rate of the artificial fibroin spun yarn according to this embodiment is 2% or more, 3% or more, 4% or more, 5% or more, 6% or more, 7% or more, 8% or more, 9% or more, 10% or more, It may be 15% or more, 20% or more, 25% or more, or 30% or more. The upper limit of the shrinkage rate is not particularly limited, but may be 80% or less, 70% or less, 60% or less, 50% or less, 40% or less, 30% or less, or 20% or less.

また、本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸は、原料である改変フィブロイン繊維(紡糸後のフィラメントを意味する。)を含めて、水分(水や水蒸気等)との接触履歴がない場合は、より高収縮が可能である。すなわち、水分との接触履歴がない場合、本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸の収縮率は、例えば、7%超であってよく、15%以上であることが好ましく、25%超であることがより好ましく、32%以上であることが更に好ましく、40%以上であることが更により好ましく、48%以上であることが更によりまた好ましく、56%以上であることが特に好ましく、64%以上であることが特により好ましく、72%以上であることが最も好ましい。収縮率の上限は、通常、80%以下である。 In addition, if the artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment has no history of contact with moisture (water, water vapor, etc.), including the modified fibroin fiber (meaning the filament after spinning) that is the raw material, High shrinkage is possible. That is, when there is no history of contact with moisture, the shrinkage rate of the artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may be, for example, more than 7%, preferably more than 15%, and more than 25%. is more preferably 32% or more, even more preferably 40% or more, even more preferably 48% or more, particularly preferably 56% or more, and particularly preferably 64% or more. It is especially more preferable that it is, and it is most preferable that it is 72% or more. The upper limit of the shrinkage rate is usually 80% or less.

本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸は、限界酸素指数(LOI)値が、18以上であってよく、20以上であってもよく、22以上であってもよく、24以上であってもよく、26以上であってもよく、28以上であってもよく、29以上であってもよく、30以上であってもよい。 The artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may have a limiting oxygen index (LOI) value of 18 or more, 20 or more, 22 or more, or 24 or more. , 26 or more, 28 or more, 29 or more, or 30 or more.

本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸は、下記式Aに従って求められる最高吸湿発熱度が0.025℃/g超であってよい。
式A:最高吸湿発熱度={(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移したときの試料温度の最高値)-(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移すときの試料温度)}(℃)/試料重量(g)
なお、式A中、低湿度環境は、温度20℃及び相対湿度40%の環境を意味し、高湿度環境は、温度20℃及び相対湿度90%の環境を意味する。
The artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may have a maximum hygroscopic heat generation value of more than 0.025° C./g, which is determined according to the following formula A.
Formula A: Maximum hygroscopic exotherm = {(Maximum value of sample temperature when the sample is placed in a low humidity environment until the sample temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment) - (The sample temperature is transferred to a high humidity environment) Sample temperature when placed in a low humidity environment until the temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment)} (°C) / Sample weight (g)
In Formula A, the low humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 40%, and the high humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 90%.

本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸は、最高吸湿発熱度が0.026℃/g以上であってもよく、0.027℃/g以上であってもよく、0.028℃/g以上であってもよく、0.029℃/g以上であってもよく、0.030℃/g以上であってもよく、0.035℃/g以上であってもよく、0.040℃/g以上であってもよい。最高吸湿発熱度の上限に特に制限はないが、通常、0.060℃/g以下である。 The artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may have a maximum hygroscopic heat generation value of 0.026°C/g or more, 0.027°C/g or more, or 0.028°C/g or more. 0.029°C/g or more, 0.030°C/g or more, 0.035°C/g or more, 0.040°C/g It may be more than that. There is no particular restriction on the upper limit of the maximum hygroscopic exotherm, but it is usually 0.060° C./g or less.

本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸は、下記式Bに従って求められる保温性指数が0.20以上であってよい。
式B:保温性指数=保温率(%)/試料の目付け(g/m
The artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may have a heat retention index of 0.20 or more determined according to the following formula B.
Formula B: Heat retention index = heat retention rate (%) / basis weight of sample (g/m 2 )

本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸の保温性指数は、0.22以上であってよく、0.24以上であってよく、0.26以上であってよく、0.28以上であってよく、0.30以上であってよく、0.32以上であってよい。保温性指数の上限に特に制限はないが、例えば、0.60以下、又は0.40以下であってよい。 The heat retention index of the artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may be 0.22 or more, 0.24 or more, 0.26 or more, or 0.28 or more. , may be 0.30 or more, and may be 0.32 or more. The upper limit of the heat retention index is not particularly limited, but may be, for example, 0.60 or less, or 0.40 or less.

(収縮加工)
収縮加工は、人造フィブロイン紡績糸を沸点未満の水と接触させること(以下、「接触ステップ」ともいう。)を含む。収縮加工は、水との接触後(接触ステップ後)の人造フィブロイン紡績糸を乾燥させること(以下、「乾燥ステップ」ともいう。)を更に含むものであってもよい。
(Shrink processing)
Shrinkage processing includes contacting the artificial fibroin spun yarn with water below the boiling point (hereinafter also referred to as "contact step"). The shrinking process may further include drying the artificial fibroin spun yarn after contact with water (after the contact step) (hereinafter also referred to as "drying step").

接触ステップで人造フィブロイン紡績糸に接触させる水の温度は、沸点未満であればよい。これにより、取扱い性及び収縮加工の作業性等が向上する。また、収縮時間を充分に短縮するという観点からは、水の温度の下限値が、10℃以上であることが好ましく、40℃以上であることがより好ましく、70℃以上であることが更に好ましい。水の温度の上限値は90℃以下であることが好ましい。 The temperature of the water brought into contact with the artificial fibroin spun yarn in the contacting step may be below the boiling point. This improves handling properties, shrinkage workability, and the like. In addition, from the viewpoint of sufficiently shortening the shrinkage time, the lower limit of the water temperature is preferably 10°C or higher, more preferably 40°C or higher, and even more preferably 70°C or higher. . The upper limit of the water temperature is preferably 90°C or less.

接触ステップにおいて、水を人造フィブロイン紡績糸に接触させる方法は、特に限定されない。当該方法として、例えば、人造フィブロイン紡績糸を水中に浸漬する方法、人造フィブロイン紡績糸に対して水を常温で又は加温したスチーム等の状態で噴霧する方法、及び人造フィブロイン紡績糸を水蒸気が充満した高湿度環境下に暴露する方法等が挙げられる。これらの方法の中でも、接触ステップにおいては、収縮時間の短縮化が効果的に図れると共に、加工設備の簡素化等が実現できることから、人造フィブロイン紡績糸を水中に浸漬する方法が好ましい。 In the contacting step, the method of bringing water into contact with the artificial fibroin spun yarn is not particularly limited. Examples of such methods include immersing the artificial fibroin yarn in water, spraying the artificial fibroin yarn with water at room temperature or in a heated steam state, and filling the artificial fibroin yarn with water vapor. For example, exposure to a high-humidity environment may be mentioned. Among these methods, a method in which the artificial fibroin spun yarn is immersed in water is preferred because it can effectively shorten the shrinkage time and simplify the processing equipment in the contact step.

乾燥ステップは、接触ステップを経た人造フィブロイン紡績糸を乾燥するステップである。乾燥は、例えば、自然乾燥でもよく、乾燥設備を使用して強制的に乾燥させてもよい。乾燥設備としては、接触型又は非接触型の公知の乾燥設備がいずれも使用可能である。また、乾燥温度も、例えば、人造フィブロイン紡績糸に含まれるタンパク質(改変フィブロイン等)が分解したり、人造フィブロイン紡績糸が熱的損傷を受けたりする温度よりも低い温度であれば何ら限定されるものではないが、一般には、20~150℃の範囲内の温度であり、50~100℃の範囲内の温度であることが好ましい。温度がこの範囲にあることにより、人造フィブロイン紡績糸の熱的損傷、又は人造フィブロイン紡績糸に含まれるタンパク質の分解が生ずることなく、人造フィブロイン紡績糸が、より迅速且つ効率的に乾燥される。乾燥時間は、乾燥温度等に応じて適宜に設定され、例えば、過乾燥による人造フィブロイン紡績糸の品質及び物性等への影響が可及的に排除され得る時間等が採用される。 The drying step is a step of drying the artificial fibroin spun yarn that has undergone the contact step. Drying may be, for example, natural drying or forced drying using drying equipment. As the drying equipment, any known contact type or non-contact type drying equipment can be used. Furthermore, the drying temperature is not limited as long as it is lower than the temperature at which proteins (modified fibroin, etc.) contained in the artificial fibroin yarn are decomposed or the artificial fibroin yarn is thermally damaged. Generally, the temperature is in the range of 20 to 150°C, preferably in the range of 50 to 100°C. When the temperature is in this range, the artificial fibroin yarn is dried more quickly and efficiently without thermal damage to the artificial fibroin yarn or decomposition of proteins contained in the artificial fibroin yarn. The drying time is appropriately set depending on the drying temperature and the like, and for example, a time is adopted in which the influence of overdrying on the quality and physical properties of the artificial fibroin spun yarn can be eliminated as much as possible.

本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸の収縮率は、例えば、接触させる水の温度、水との接触時間、水と接触させるときの引張力を制御することでコントロールすることができる。 The shrinkage rate of the artificial fibroin spun yarn according to this embodiment can be controlled by, for example, controlling the temperature of the water in contact, the contact time with water, and the tensile force when bringing it into contact with water.

<高収縮人造フィブロイン紡績糸及びその製造方法>
本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸は、高収縮が可能なため、例えば、上述した収縮加工(接触ステップ、及び必要に応じて乾燥ステップ)を経て、高収縮人造フィブロイン紡績糸を得ることができる。
<High shrinkage artificial fibroin spun yarn and its manufacturing method>
Since the artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment is capable of high shrinkage, a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn can be obtained, for example, through the above-mentioned shrinkage processing (contact step and, if necessary, drying step). .

本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸では、下記式Iで定義される収縮率が1%超である。
収縮率={1-(収縮された人造フィブロイン紡績糸の長さ/紡績後、水と接触する前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式I)
The high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment has a shrinkage rate defined by the following formula I of more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of shrunk artificial fibroin spun yarn/Length of artificial fibroin spun yarn after spinning and before contact with water)} x 100 (%) ... (Formula I)

本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸の収縮率は、2%以上、3%以上、4%以上、5%以上、6%以上、7%以上、8%以上、9%以上、10%以上、15%以上、20%以上、25%以上、30%以上であってよい。収縮率の上限は特に限定されないが、80%以下、70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下であってよい。 The shrinkage rate of the high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to this embodiment is 2% or more, 3% or more, 4% or more, 5% or more, 6% or more, 7% or more, 8% or more, 9% or more, and 10%. It may be 15% or more, 20% or more, 25% or more, or 30% or more. The upper limit of the shrinkage rate is not particularly limited, but may be 80% or less, 70% or less, 60% or less, 50% or less, 40% or less, 30% or less, or 20% or less.

また、本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸は、原料である改変フィブロイン繊維(紡糸後のフィラメントを意味する。)を含めて、水分(水や水蒸気等)との接触履歴がない場合は、より高収縮が可能である。すなわち、水分との接触履歴がない場合、本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸の収縮率は、例えば、7%超であってよく、15%以上であることが好ましく、25%超であることがより好ましく、32%以上であることが更に好ましく、40%以上であることが更により好ましく、48%以上であることが更によりまた好ましく、56%以上であることが特に好ましく、64%以上であることが特により好ましく、72%以上であることが最も好ましい。収縮率の上限は、通常、80%以下である。 In addition, if the artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment has no history of contact with moisture (water, water vapor, etc.), including the modified fibroin fiber (meaning the filament after spinning) that is the raw material, High shrinkage is possible. That is, when there is no history of contact with moisture, the shrinkage rate of the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may be, for example, more than 7%, preferably more than 15%, and more than 25%. It is more preferably at least 32%, even more preferably at least 40%, even more preferably at least 48%, particularly preferably at least 56%. % or more is especially more preferable, and most preferably 72% or more. The upper limit of the shrinkage rate is usually 80% or less.

本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸は、限界酸素指数(LOI)値が、18以上であってよく、20以上であってもよく、22以上であってもよく、24以上であってもよく、26以上であってもよく、28以上であってもよく、29以上であってもよく、30以上であってもよい。 The high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment has a limiting oxygen index (LOI) value of 18 or more, 20 or more, 22 or more, 24 or more. It may be 26 or more, 28 or more, 29 or more, or 30 or more.

本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸は、下記式Aに従って求められる最高吸湿発熱度が0.025℃/g超であってよい。
式A:最高吸湿発熱度={(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移したときの試料温度の最高値)-(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移すときの試料温度)}(℃)/試料重量(g)
なお、式A中、低湿度環境は、温度20℃及び相対湿度40%の環境を意味し、高湿度環境は、温度20℃及び相対湿度90%の環境を意味する。
The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may have a maximum hygroscopic heat generation value of more than 0.025° C./g, which is determined according to the following formula A.
Formula A: Maximum hygroscopic exotherm = {(Maximum value of sample temperature when the sample is placed in a low humidity environment until the sample temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment) - (The sample temperature is transferred to a high humidity environment) Sample temperature when placed in a low humidity environment until the temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment)} (°C) / Sample weight (g)
In Formula A, the low humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 40%, and the high humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 90%.

本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸は、最高吸湿発熱度が0.026℃/g以上であってもよく、0.027℃/g以上であってもよく、0.028℃/g以上であってもよく、0.029℃/g以上であってもよく、0.030℃/g以上であってもよく、0.035℃/g以上であってもよく、0.040℃/g以上であってもよい。最高吸湿発熱度の上限に特に制限はないが、通常、0.060℃/g以下である。 The high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may have a maximum hygroscopic exotherm of 0.026°C/g or more, 0.027°C/g or more, and 0.028°C/g. or more, may be 0.029°C/g or more, may be 0.030°C/g or more, may be 0.035°C/g or more, and may be 0.040°C /g or more. There is no particular restriction on the upper limit of the maximum hygroscopic exotherm, but it is usually 0.060° C./g or less.

本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸は、下記式Bに従って求められる保温性指数が0.20以上であってよい。
式B:保温性指数=保温率(%)/試料の目付け(g/m
The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may have a heat retention index of 0.20 or more determined according to formula B below.
Formula B: Heat retention index = heat retention rate (%) / basis weight of sample (g/m 2 )

本実施形態に係る高収縮人造フィブロイン紡績糸の保温性指数は、0.22以上であってよく、0.24以上であってよく、0.26以上であってよく、0.28以上であってよく、0.30以上であってよく、0.32以上であってよい。保温性指数の上限に特に制限はないが、例えば、0.60以下、又は0.40以下であってよい。 The heat retention index of the high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment may be 0.22 or more, 0.24 or more, 0.26 or more, 0.28 or more. It may be 0.30 or more, and it may be 0.32 or more. The upper limit of the heat retention index is not particularly limited, but may be, for example, 0.60 or less, or 0.40 or less.

〔人造フィブロイン紡績糸の収縮方法〕
本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸の収縮方法は、改変フィブロインを含む人造フィブロイン紡績糸を、沸点未満の水と接触させて、収縮させる工程を備えるものである。収縮させる工程は、水との接触後の人造フィブロイン紡績糸を乾燥させることを更に含むものであってよい。すなわち、上述した収縮加工と同様の態様で、本実施形態に係る人造フィブロイン紡績糸の収縮方法を実施することができる。
[Method for shrinking artificial fibroin spun yarn]
The method for shrinking an artificial fibroin spun yarn according to the present embodiment includes a step of bringing an artificial fibroin spun yarn containing modified fibroin into contact with water below the boiling point and causing the artificial fibroin yarn to shrink. The shrinking step may further include drying the artificial fibroin yarn after contact with water. That is, the method for shrinking the artificial fibroin spun yarn according to this embodiment can be carried out in the same manner as the shrinking process described above.

以下、実施例等に基づいて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be explained more specifically based on Examples and the like. However, the present invention is not limited to the following examples.

〔試験例1:改変フィブロイン(改変クモ糸フィブロイン)の製造〕
(1)改変フィブロン発現ベクターの作製
配列番号18で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン(PRT399)、配列番号12で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン(PRT380)、配列番号13で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン(PRT410)、配列番号15で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン(PRT799)、及び配列番号37で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン(PRT918)を設計した。
[Test Example 1: Production of modified fibroin (modified spider silk fibroin)]
(1) Preparation of modified fibroin expression vector Modified fibroin having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 18 (PRT399), modified fibroin having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 12 (PRT380), and amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 13. A modified fibroin (PRT410) having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15 (PRT799), and a modified fibroin (PRT918) having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 37 were designed.

設計したアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする核酸をそれぞれ合成した。当該核酸には、5’末端にNdeIサイト、終止コドン下流にEcoRIサイトを付加した。これら5種類の核酸をクローニングベクター(pUC118)にクローニングした。その後、同核酸をそれぞれNdeI及びEcoRIで制限酵素処理して切り出した後、タンパク質発現ベクターpET-22b(+)に組換えて発現ベクターを得た。 Nucleic acids encoding proteins having the designed amino acid sequences were synthesized. An NdeI site was added to the 5' end of the nucleic acid, and an EcoRI site was added downstream of the stop codon. These five types of nucleic acids were cloned into a cloning vector (pUC118). Thereafter, the same nucleic acid was treated with restriction enzymes NdeI and EcoRI to cut it out, and then recombined with the protein expression vector pET-22b(+) to obtain an expression vector.

(2)改変フィブロインの発現
得られた発現ベクターで、それぞれ大腸菌BLR(DE3)を形質転換した。当該形質転換大腸菌を、アンピシリンを含む2mLのLB培地で15時間培養した。当該培養液をアンピシリンを含む100mLのシード培養用培地(表4)にOD600が0.005となるように添加した。培養液温度を30℃に保ち、OD600が5になるまでフラスコ培養を行い(約15時間)、シード培養液を得た。
(2) Expression of modified fibroin Escherichia coli BLR (DE3) was transformed with each of the obtained expression vectors. The transformed E. coli was cultured in 2 mL of LB medium containing ampicillin for 15 hours. The culture solution was added to 100 mL of seed culture medium (Table 4) containing ampicillin so that the OD 600 was 0.005. The culture solution temperature was maintained at 30° C., and flask culture was performed until OD 600 reached 5 (about 15 hours) to obtain a seed culture solution.

Figure 0007340262000004
Figure 0007340262000004

当該シード培養液を500mlの生産培地(表5)を添加したジャーファーメンターにOD600が0.05となるように添加した。培養液温度を37℃に保ち、pH6.9で一定に制御して培養した。また培養液中の溶存酸素濃度を、溶存酸素飽和濃度の20%に維持した。The seed culture solution was added to a jar fermenter supplemented with 500 ml of production medium (Table 5) so that the OD 600 was 0.05. Culture was carried out by keeping the culture solution temperature at 37° C. and controlling the pH to be constant at 6.9. Further, the dissolved oxygen concentration in the culture solution was maintained at 20% of the dissolved oxygen saturation concentration.

Figure 0007340262000005
Figure 0007340262000005

生産培地中のグルコースが完全に消費された直後に、フィード液(グルコース455g/1L、Yeast Extract 120g/1L)を1mL/分の速度で添加した。培養液温度を37℃に保ち、pH6.9で一定に制御して培養した。培養液中の溶存酸素濃度を、溶存酸素飽和濃度の20%に維持しながら、20時間培養を行った。その後、1Mのイソプロピル-β-チオガラクトピラノシド(IPTG)を培養液に対して終濃度1mMになるよう添加し、目的とする改変フィブロインを発現誘導させた。IPTG添加後20時間経過した時点で、培養液を遠心分離し、菌体を回収した。IPTG添加前とIPTG添加後の培養液から調製した菌体を用いてSDS-PAGEを行い、IPTG添加に依存した目的とする改変フィブロインに相当するサイズのバンドの出現により、目的とする改変フィブロインの発現を確認した。 Immediately after the glucose in the production medium was completely consumed, feed solution (glucose 455 g/1 L, Yeast Extract 120 g/1 L) was added at a rate of 1 mL/min. Culture was carried out by keeping the culture solution temperature at 37° C. and controlling the pH to be constant at 6.9. Culture was carried out for 20 hours while maintaining the dissolved oxygen concentration in the culture solution at 20% of the dissolved oxygen saturation concentration. Thereafter, 1M isopropyl-β-thiogalactopyranoside (IPTG) was added to the culture solution at a final concentration of 1mM to induce expression of the desired modified fibroin. After 20 hours had passed after the addition of IPTG, the culture solution was centrifuged and the bacterial cells were collected. SDS-PAGE was performed using the bacterial cells prepared from the culture medium before and after the addition of IPTG, and the appearance of a band corresponding to the target modified fibroin depending on the addition of IPTG revealed that the target modified fibroin was Expression was confirmed.

(3)改変フィブロンの精製
IPTGを添加してから2時間後に回収した菌体を20mM Tris-HCl buffer(pH7.4)で洗浄した。洗浄後の菌体を約1mMのPMSFを含む20mM Tris-HCl緩衝液(pH7.4)に懸濁させ、高圧ホモジナイザー(GEA Niro Soavi社)で細胞を破砕した。破砕した細胞を遠心分離し、沈殿物を得た。得られた沈殿物を、高純度になるまで20mM Tris-HCl緩衝液(pH7.4)で洗浄した。洗浄後の沈殿物を100mg/mLの濃度になるように8M グアニジン緩衝液(8M グアニジン塩酸塩、10mM リン酸二水素ナトリウム、20mM NaCl、1mM Tris-HCl、pH7.0)で懸濁し、60℃で30分間、スターラーで撹拌し、溶解させた。溶解後、透析チューブ(三光純薬株式会社製のセルロースチューブ36/32)を用いて水で透析を行った。透析後に得られた白色の凝集タンパク質を遠心分離により回収した。回収した凝集タンパク質から凍結乾燥機で水分を除き、目的とする改変フィブロイン(PRT399、PRT380、PRT410、PRT799及びPRT918)の凍結乾燥粉末をそれぞれ得た。
(3) Purification of modified fibrons The bacterial cells collected 2 hours after adding IPTG were washed with 20mM Tris-HCl buffer (pH 7.4). The washed cells were suspended in 20mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) containing about 1mM PMSF, and the cells were disrupted using a high-pressure homogenizer (GEA Niro Soavi). The crushed cells were centrifuged to obtain a precipitate. The resulting precipitate was washed with 20mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) until high purity. The washed precipitate was suspended in 8M guanidine buffer (8M guanidine hydrochloride, 10mM sodium dihydrogen phosphate, 20mM NaCl, 1mM Tris-HCl, pH 7.0) to a concentration of 100mg/mL and incubated at 60°C. The mixture was stirred with a stirrer for 30 minutes to dissolve the mixture. After dissolution, dialysis was performed against water using a dialysis tube (cellulose tube 36/32 manufactured by Sanko Junyaku Co., Ltd.). The white aggregated protein obtained after dialysis was collected by centrifugation. Water was removed from the collected aggregated proteins using a freeze dryer to obtain freeze-dried powders of the desired modified fibroin (PRT399, PRT380, PRT410, PRT799 and PRT918).

〔参考例1:改変フィブロイン繊維(フィラメント)の製造及び収縮性評価〕
4.0質量%になるようにLiClを溶解させたジメチルスルホキシド(DMSO)を溶媒として用意し、そこに試験例1で得た改変フィブロイン(PRT399、PRT380、PRT410又はPRT799)の凍結乾燥粉末を、濃度18質量%又は24質量%となるよう添加し(表6参照)、シェーカーを使用して3時間溶解させた。その後、不溶物と泡を取り除き、改変フィブロイン溶液を得た。
[Reference Example 1: Production and shrinkage evaluation of modified fibroin fiber (filament)]
Dimethyl sulfoxide (DMSO) in which LiCl was dissolved to a concentration of 4.0% by mass was prepared as a solvent, and the lyophilized powder of modified fibroin (PRT399, PRT380, PRT410 or PRT799) obtained in Test Example 1 was added thereto. It was added to a concentration of 18% by mass or 24% by mass (see Table 6), and dissolved for 3 hours using a shaker. Thereafter, insoluble matters and bubbles were removed to obtain a modified fibroin solution.

得られた改変フィブロイン溶液をドープ液(紡糸原液)とし、図6に示す紡糸装置10に準じた紡糸装置を用いた乾湿式紡糸によって、紡糸及び延伸された改変フィブロイン繊維(フィラメント)を製造した。用いた紡糸装置は、図6に示す紡糸装置10において、未延伸糸製造装置2(第1浴)及び湿熱延伸装置3(第3浴)の間に、更に第2の未延伸糸製造装置(第2浴)を備えるものである。乾湿式紡糸の条件は以下のとおりである。
押出しノズル直径:0.2mm
第1浴~第3浴中の液体及び温度:表6参照
総延伸倍率:表6参照
乾燥温度:60℃
The obtained modified fibroin solution was used as a dope solution (spinning stock solution), and spun and drawn modified fibroin fibers (filaments) were produced by dry-wet spinning using a spinning device similar to the spinning device 10 shown in FIG. The spinning apparatus used is a spinning apparatus 10 shown in FIG. 6, which has a second undrawn yarn manufacturing apparatus ( (second bath). The conditions for wet-dry spinning are as follows.
Extrusion nozzle diameter: 0.2mm
Liquid and temperature in 1st to 3rd baths: See Table 6 Total stretching ratio: See Table 6 Drying temperature: 60°C

Figure 0007340262000006
Figure 0007340262000006

(収縮性評価)
製造例1~19で得た各改変フィブロイン繊維(フィラメント)について、収縮率を評価した。すなわち、各改変フィブロイン繊維に対して、沸点未満の水に接触させることからなる収縮加工1を施した場合の収縮率(以下、「一次収縮率」ということがある。)、及び沸点未満の水に接触させた後、室温で乾燥させることからなる収縮加工2を施した場合の収縮率(以下、「二次収縮率」ということがある。)を評価した。
(Contractability evaluation)
The shrinkage rate of each modified fibroin fiber (filament) obtained in Production Examples 1 to 19 was evaluated. That is, the shrinkage rate (hereinafter sometimes referred to as "primary shrinkage rate") when each modified fibroin fiber is subjected to shrinkage processing 1 consisting of contacting it with water below the boiling point, and the water below the boiling point. The shrinkage rate (hereinafter sometimes referred to as "secondary shrinkage rate") was evaluated when the shrinkage process 2 was performed, which consisted of contacting the sample with the material and then drying it at room temperature.

<一次収縮率>
製造例1~19で得た改変フィブロイン繊維の巻回物から、それぞれ、長さ30cmの複数本の試験用の改変フィブロイン繊維を切り出した。それら複数本の改変フィブロイン繊維を束ねて、繊度150デニールの改変フィブロイン繊維束を得た。各改変フィブロイン繊維束に0.8gの鉛錘を取り付け、その状態で各改変フィブロイン繊維束を表7~10に示す温度の水に10分間浸漬した(収縮加工1)。その後、水中で各改変フィブロイン繊維束の長さを測定した。水中での改変フィブロイン繊維束の長さ測定は、改変フィブロイン繊維束の縮れを無くすために、改変フィブロイン繊維束に0.8gの鉛錘を取り付けたまま実施した。次いで、各改変フィブロイン繊維の一次収縮率(%)を、下記式IIIに従って算出した。式III中、L0は収縮加工を施す前の改変フィブロイン繊維束の長さ(ここでは30cm)を示し、Lwは収縮加工1を施した改変フィブロイン繊維束の長さを示す。
式III:収縮率(一次収縮率)={1-(Lw/L0)}×100(%)
<Primary shrinkage rate>
A plurality of modified fibroin fibers for testing each having a length of 30 cm were cut out from the rolled modified fibroin fibers obtained in Production Examples 1 to 19. A modified fibroin fiber bundle having a fineness of 150 denier was obtained by bundling these modified fibroin fibers. A 0.8 g lead weight was attached to each modified fibroin fiber bundle, and in that state, each modified fibroin fiber bundle was immersed in water at the temperatures shown in Tables 7 to 10 for 10 minutes (shrinkage processing 1). Thereafter, the length of each modified fibroin fiber bundle was measured in water. The length measurement of the modified fibroin fiber bundle in water was carried out with a 0.8 g lead weight attached to the modified fibroin fiber bundle in order to eliminate curling of the modified fibroin fiber bundle. Next, the primary shrinkage rate (%) of each modified fibroin fiber was calculated according to the following formula III. In formula III, L0 indicates the length of the modified fibroin fiber bundle before shrinkage processing (here, 30 cm), and Lw indicates the length of the modified fibroin fiber bundle after shrinkage processing 1.
Formula III: Shrinkage rate (primary shrinkage rate) = {1-(Lw/L0)} x 100 (%)

<二次収縮率>
一次収縮率の評価のための水への浸漬の後、改変フィブロイン繊維束を水中から取り出した。取り出した改変フィブロイン繊維束を、0.8gの鉛錘を取り付けたまま、室温で2時間おいて乾燥させた(収縮加工2)。乾燥後、各改変フィブロイン繊維束の長さを測定した。次いで、各改変フィブロイン繊維の二次収縮率(%)を、下記式IVに従って算出した。式IV中、L0は収縮加工を施す前の改変フィブロイン繊維束の長さ(ここでは30cm)を示し、Lwdは収縮加工2を施した改変フィブロイン繊維束の長さを示す。
式IV:収縮率(二次収縮率)={1-(Lwd/L0)}×100(%)
<Secondary shrinkage rate>
After immersion in water for evaluation of primary shrinkage, the modified fibroin fiber bundles were removed from the water. The taken-out modified fibroin fiber bundle was left to dry at room temperature for 2 hours with a 0.8 g lead weight attached (shrinking process 2). After drying, the length of each modified fibroin fiber bundle was measured. Next, the secondary shrinkage rate (%) of each modified fibroin fiber was calculated according to the following formula IV. In formula IV, L0 indicates the length of the modified fibroin fiber bundle (30 cm here) before shrinkage processing, and Lwd indicates the length of the modified fibroin fiber bundle after shrinkage processing 2.
Formula IV: Shrinkage rate (secondary shrinkage rate) = {1-(Lwd/L0)} x 100 (%)

結果を表7~10に示す。

Figure 0007340262000007
Figure 0007340262000008
Figure 0007340262000009
Figure 0007340262000010
The results are shown in Tables 7-10.
Figure 0007340262000007
Figure 0007340262000008
Figure 0007340262000009
Figure 0007340262000010

以上の結果から、本発明に係る改変フィブロイン繊維(フィラメント)は、充分に高い収縮率を有することが分かる。したがって、本発明に係る改変フィブロイン繊維(フィラメント)から紡績した人造フィブロイン紡績糸も充分に高い収縮率を有することが認識される。また、本発明に係る改変フィブロイン繊維(フィラメント)及び人造フィブロイン紡績糸の収縮率は、例えば、接触させる水の温度、水との接触時間、水と接触させるときの引張力を制御することでコントロールすることができることも理解できる。 From the above results, it can be seen that the modified fibroin fiber (filament) according to the present invention has a sufficiently high shrinkage rate. Therefore, it is recognized that the artificial fibroin spun yarn spun from the modified fibroin fiber (filament) according to the present invention also has a sufficiently high shrinkage rate. In addition, the shrinkage rate of the modified fibroin fibers (filaments) and artificial fibroin spun yarns according to the present invention can be controlled, for example, by controlling the temperature of the water they are brought into contact with, the time they are in contact with the water, and the tensile force when they are brought into contact with the water. I also understand that it is possible.

〔実施例1:人造フィブロイン紡績糸の製造及び評価〕
(1)改変フィブロイン繊維(フィラメント)の製造
4.0質量%になるようにLiClを溶解させたジメチルスルホキシド(DMSO)を溶媒として用意し、そこに試験例1で得た改変フィブロイン(PRT799)の凍結乾燥粉末を、濃度24質量%となるよう添加し、シェーカーを使用して3時間溶解させた。その後、不溶物と泡を取り除き、改変フィブロイン溶液を得た。
[Example 1: Production and evaluation of artificial fibroin spun yarn]
(1) Production of modified fibroin fiber (filament) Dimethyl sulfoxide (DMSO) in which LiCl was dissolved to a concentration of 4.0% by mass was prepared as a solvent, and the modified fibroin (PRT799) obtained in Test Example 1 was added to it as a solvent. Freeze-dried powder was added to a concentration of 24% by mass and dissolved for 3 hours using a shaker. Thereafter, insoluble matters and bubbles were removed to obtain a modified fibroin solution.

得られた改変フィブロイン溶液をドープ液(紡糸原液)とし、図6に示す紡糸装置10に準じた紡糸装置を用いて乾湿式紡糸を行い、改変フィブロインフィラメント(24本のマルチフィラメント)を得た。得られた改変フィブロインフィラメントはボビンに巻き取った。乾湿式紡糸の条件は以下のとおりである。
凝固液(メタノール)の温度:5~10℃
延伸倍率:5倍
乾燥温度:80℃
The obtained modified fibroin solution was used as a dope solution (spinning stock solution), and dry-wet spinning was performed using a spinning device similar to the spinning device 10 shown in FIG. 6 to obtain modified fibroin filaments (24 multifilaments). The obtained modified fibroin filament was wound onto a bobbin. The conditions for wet-dry spinning are as follows.
Temperature of coagulation liquid (methanol): 5-10℃
Stretching ratio: 5 times Drying temperature: 80℃

(2)人造フィブロイン紡績糸の製造
改変フィブロインフィラメント(24本のマルチフィラメント)を卓上型繊維裁断機で40mmの長さに裁断して、改変フィブロインステープルを得た。得られたステープルの一部を40℃の水に1分間浸漬して縮れさせることで捲縮させた後、40℃で18時間乾燥させて、捲縮ステープルを得た。次いで、捲縮ステープルと未捲縮ステープルとを7:3(重量比)の割合で含むステープルを公知の紡績装置により紡績し、人造フィブロイン紡績糸1を得た。人造フィブロイン紡績糸1の繊度(番手)は30Nmであった。
(2) Manufacture of artificial fibroin spun yarn Modified fibroin filaments (24 multifilaments) were cut into a length of 40 mm using a tabletop fiber cutting machine to obtain modified fibroin staples. A portion of the obtained staple was crimped by immersing it in water at 40°C for 1 minute and then dried at 40°C for 18 hours to obtain a crimped staple. Next, staples containing crimped staples and uncrimped staples at a ratio of 7:3 (weight ratio) were spun using a known spinning device to obtain artificial fibroin spun yarn 1. The fineness (count) of the artificial fibroin spun yarn 1 was 30 Nm.

(3)人造フィブロイン紡績糸の評価(水収縮試験)
人造フィブロイン紡績糸1を60cmの長さに切り出し、40℃の水に1分間浸漬した後、風乾した。風乾後の紡績糸の長さを測定し、下記式Vに従って収縮率を求めた。結果は表11に示した。
収縮率={1-(風乾後の紡績糸の長さ/水に浸漬する前の紡績糸の長さ)}×100(%) …(式V)
なお、「水に浸漬する前の紡績糸の長さ」は、60cmである。
(3) Evaluation of artificial fibroin spun yarn (water shrinkage test)
Artificial fibroin spun yarn 1 was cut into a length of 60 cm, immersed in water at 40° C. for 1 minute, and then air-dried. The length of the spun yarn after air drying was measured, and the shrinkage rate was determined according to formula V below. The results are shown in Table 11.
Shrinkage rate = {1 - (Length of spun yarn after air drying/Length of spun yarn before immersion in water)} x 100 (%) ... (Formula V)
Note that "the length of the spun yarn before being immersed in water" is 60 cm.

〔実施例2:人造フィブロイン紡績糸の製造及び評価〕
(1)改変フィブロイン繊維(フィラメント)の製造
実施例1と同様の方法で、改変フィブロインフィラメントを得た。
[Example 2: Production and evaluation of artificial fibroin spun yarn]
(1) Production of modified fibroin fiber (filament) Modified fibroin filament was obtained in the same manner as in Example 1.

(2)人造フィブロイン紡績糸の製造
改変フィブロインフィラメント(24本のマルチフィラメント)を卓上型繊維裁断機で40mmの長さに裁断して、改変フィブロインステープルを得た。得られたステープル(未捲縮ステープル)を公知の紡績装置により紡績し、人造フィブロイン紡績糸2を得た。人造フィブロイン紡績糸2の繊度(番手)は48Nmであった。
(2) Manufacture of artificial fibroin spun yarn Modified fibroin filaments (24 multifilaments) were cut into a length of 40 mm using a tabletop fiber cutting machine to obtain modified fibroin staples. The obtained staple (uncrimped staple) was spun using a known spinning device to obtain an artificial fibroin spun yarn 2. The fineness (count) of the artificial fibroin spun yarn 2 was 48 Nm.

(3)人造フィブロイン紡績糸の評価(水収縮試験)
実施例1と同様の方法で、人造フィブロイン紡績糸2の収縮率を求めた。結果は表11に示した。
(3) Evaluation of artificial fibroin spun yarn (water shrinkage test)
The shrinkage rate of the artificial fibroin spun yarn 2 was determined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 11.

〔比較例1:人造フィブロイン紡績糸の製造及び評価〕
(1)改変フィブロイン繊維(フィラメント)の製造
改変フィブロイン(PRT799)の凍結乾燥粉末に代えて、試験例1で得た改変フィブロイン(PRT918)の凍結乾燥粉末と改変フィブロイン(PRT799)の凍結乾燥粉末とを6:4(重量比)の割合で混合した凍結乾燥粉末を用いたことの他は、実施例1と同様にして改変フィブロインフィラメントを製造した。
[Comparative Example 1: Production and evaluation of artificial fibroin spun yarn]
(1) Production of modified fibroin fiber (filament) Instead of the lyophilized powder of modified fibroin (PRT799), the lyophilized powder of modified fibroin (PRT918) obtained in Test Example 1 and the lyophilized powder of modified fibroin (PRT799) were used. A modified fibroin filament was produced in the same manner as in Example 1, except that a freeze-dried powder containing 6:4 (weight ratio) was used.

(2)人造フィブロイン紡績糸の製造
改変フィブロインフィラメント(24本のマルチフィラメント)を卓上型繊維裁断機で40mmの長さに裁断して、改変フィブロインステープルを得た。得られたステープルを40℃の水に1分間浸漬して縮れさせることで捲縮させた後、40℃で18時間乾燥させて、捲縮ステープルを得た。次いで、捲縮ステープルを公知の紡績装置により紡績し、人造フィブロイン紡績糸3を得た。人造フィブロイン紡績糸3の繊度(番手)は3Nmであった。
(2) Manufacture of artificial fibroin spun yarn Modified fibroin filaments (24 multifilaments) were cut into a length of 40 mm using a tabletop fiber cutting machine to obtain modified fibroin staples. The obtained staples were crimped by immersing them in water at 40° C. for 1 minute and then dried at 40° C. for 18 hours to obtain crimped staples. Next, the crimped staple was spun using a known spinning device to obtain an artificial fibroin spun yarn 3. The fineness (count) of the artificial fibroin spun yarn 3 was 3 Nm.

(3)人造フィブロイン紡績糸の評価(水収縮試験)
実施例1と同様の方法で、人造フィブロイン紡績糸3の収縮率を求めた。結果は表11に示した。
(3) Evaluation of artificial fibroin spun yarn (water shrinkage test)
The shrinkage rate of the artificial fibroin spun yarn 3 was determined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 11.

〔比較例2:PET紡績糸の評価〕
比較のために、市販のPET100%からなる、繊度が30Nmの単糸の紡績糸(PET紡績糸)を購入した。実施例1と同様の方法で水収縮試験を実施し、PET紡績糸の収縮率を求めた。結果は表11に示した。
[Comparative Example 2: Evaluation of PET spun yarn]
For comparison, a commercially available single spun yarn (PET spun yarn) made of 100% PET and having a fineness of 30 Nm was purchased. A water shrinkage test was conducted in the same manner as in Example 1 to determine the shrinkage rate of the PET spun yarn. The results are shown in Table 11.

Figure 0007340262000011
Figure 0007340262000011

本発明の人造フィブロイン紡績糸は、充分に高い収縮率を有しており、また、収縮後の高収縮人造フィブロイン紡績糸は、肌触り性及び柔軟性に優れたものであった。加えて、本発明の高収縮人造フィブロイン紡績糸は、人造フィブロイン紡績糸を沸点未満の水と接触させること、及び必要に応じて水との接触後に乾燥させることにより製造することができるため、安全に製造が可能である。 The artificial fibroin spun yarn of the present invention had a sufficiently high shrinkage rate, and the high-shrinkage artificial fibroin spun yarn after shrinkage had excellent texture and flexibility. In addition, the high shrinkage artificial fibroin spun yarn of the present invention is safe because it can be produced by contacting the artificial fibroin spun yarn with water below the boiling point and optionally drying after contact with water. production is possible.

〔試験例2:改変フィブロインの製造〕
配列番号37で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン(PRT918)、配列番号40で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン(PRT966)、及び配列番号15で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン(PRT799)を設計した。設計した改変フィブロインをコードする核酸を合成した。当該核酸には、5’末端にNdeIサイト、終止コドン下流にEcoRIサイトを付加した。この核酸をクローニングベクター(pUC118)にクローニングした。その後、同核酸をNdeI及びEcoRIで制限酵素処理して切り出した後、タンパク質発現ベクターpET-22b(+)に組換えて発現ベクターを得た。
[Test Example 2: Production of modified fibroin]
Designed modified fibroin (PRT918) having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 37, modified fibroin (PRT966) having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 40, and modified fibroin (PRT799) having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 15. did. A nucleic acid encoding the designed modified fibroin was synthesized. An NdeI site was added to the 5' end of the nucleic acid, and an EcoRI site was added downstream of the stop codon. This nucleic acid was cloned into a cloning vector (pUC118). Thereafter, the same nucleic acid was excised by restriction enzyme treatment with NdeI and EcoRI, and then recombined with the protein expression vector pET-22b(+) to obtain an expression vector.

得られた発現ベクターで、大腸菌BLR(DE3)を形質転換した。当該形質転換大腸菌を、アンピシリンを含む2mLのLB培地で15時間培養した。当該培養液を、アンピシリンを含む100mLのシード培養用培地(表12)にOD600が0.005となるように添加した。培養液温度を30℃に保ち、OD600が5になるまでフラスコ培養を行い(約15時間)、シード培養液を得た。E. coli BLR (DE3) was transformed with the obtained expression vector. The transformed E. coli was cultured in 2 mL of LB medium containing ampicillin for 15 hours. The culture solution was added to 100 mL of seed culture medium (Table 12) containing ampicillin so that the OD 600 was 0.005. The culture solution temperature was maintained at 30° C., and flask culture was performed until OD 600 reached 5 (about 15 hours) to obtain a seed culture solution.

Figure 0007340262000012
Figure 0007340262000012

当該シード培養液を500mLの生産培地(表13)を添加したジャーファーメンターにOD600が0.05となるように添加した。培養液温度を37℃に保ち、pH6.9で一定に制御して培養した。また培養液中の溶存酸素濃度を、溶存酸素飽和濃度の20%に維持するようにした。The seed culture solution was added to a jar fermenter supplemented with 500 mL of production medium (Table 13) so that the OD 600 was 0.05. Culture was carried out by keeping the culture solution temperature at 37° C. and controlling the pH to be constant at 6.9. Further, the dissolved oxygen concentration in the culture solution was maintained at 20% of the dissolved oxygen saturation concentration.

Figure 0007340262000013
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生産培地中のグルコースが完全に消費された直後に、フィード液(グルコース455g/1L、Yeast Extract 120g/1L)を1mL/分の速度で添加した。培養液温度を37℃に保ち、pH6.9で一定に制御して培養した。また培養液中の溶存酸素濃度を、溶存酸素飽和濃度の20%に維持するようにし、20時間培養を行った。その後、1Mのイソプロピル-β-チオガラクトピラノシド(IPTG)を培養液に対して終濃度1mMになるよう添加し、改変フィブロインを発現誘導させた。IPTG添加後20時間経過した時点で、培養液を遠心分離し、菌体を回収した。IPTG添加前とIPTG添加後の培養液から調製した菌体を用いてSDS-PAGEを行い、IPTG添加に依存した目的とする改変フィブロインサイズのバンドの出現により、目的とする改変フィブロインの発現を確認した。 Immediately after the glucose in the production medium was completely consumed, feed solution (glucose 455 g/1 L, Yeast Extract 120 g/1 L) was added at a rate of 1 mL/min. Culture was carried out by keeping the culture solution temperature at 37° C. and controlling the pH to be constant at 6.9. Further, the dissolved oxygen concentration in the culture solution was maintained at 20% of the dissolved oxygen saturation concentration, and culture was performed for 20 hours. Thereafter, 1M isopropyl-β-thiogalactopyranoside (IPTG) was added to the culture solution to a final concentration of 1mM to induce expression of the modified fibroin. After 20 hours had passed after the addition of IPTG, the culture solution was centrifuged and the bacterial cells were collected. Perform SDS-PAGE using the bacterial cells prepared from the culture medium before and after addition of IPTG, and confirm the expression of the desired modified fibroin by the appearance of a band of the desired modified fibroin size that is dependent on the addition of IPTG. did.

IPTGを添加してから2時間後に回収した菌体を20mM Tris-HCl buffer(pH7.4)で洗浄した。洗浄後の菌体を約1mMのPMSFを含む20mM Tris-HCl緩衝液(pH7.4)に懸濁させ、高圧ホモジナイザー(GEA Niro Soavi社製)で細胞を破砕した。破砕した細胞を遠心分離し、沈殿物を得た。得られた沈殿物を、高純度になるまで20mM Tris-HCl緩衝液(pH7.4)で洗浄した。洗浄後の沈殿物を100mg/mLの濃度になるように8M グアニジン緩衝液(8M グアニジン塩酸塩、10mM リン酸二水素ナトリウム、20mM NaCl、1mM Tris-HCl、pH7.0)で懸濁し、60℃で30分間、スターラーで撹拌し、溶解させた。溶解後、透析チューブ(三光純薬株式会社製のセルロースチューブ36/32)を用いて水で透析を行った。透析後に得られた白色の凝集タンパク質を遠心分離により回収し、凍結乾燥機で水分を除き、凍結乾燥粉末を回収することにより、改変フィブロイン(PRT918、PRT966及びPRT799)を得た。 The bacterial cells collected 2 hours after adding IPTG were washed with 20mM Tris-HCl buffer (pH 7.4). The washed cells were suspended in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) containing about 1 mM PMSF, and the cells were disrupted using a high-pressure homogenizer (manufactured by GEA Niro Soavi). The crushed cells were centrifuged to obtain a precipitate. The resulting precipitate was washed with 20mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) until high purity. The washed precipitate was suspended in 8M guanidine buffer (8M guanidine hydrochloride, 10mM sodium dihydrogen phosphate, 20mM NaCl, 1mM Tris-HCl, pH 7.0) to a concentration of 100mg/mL and incubated at 60°C. The mixture was stirred with a stirrer for 30 minutes to dissolve the mixture. After dissolution, dialysis was performed against water using a dialysis tube (cellulose tube 36/32 manufactured by Sanko Junyaku Co., Ltd.). Modified fibroin (PRT918, PRT966, and PRT799) was obtained by collecting the white aggregated protein obtained after dialysis by centrifugation, removing water with a freeze dryer, and collecting freeze-dried powder.

PRT918及びPRT966は、平均HIが0超である疎水性改変フィブロインである。PRT799は、平均HIが0以下である親水性改変フィブロインである。 PRT918 and PRT966 are hydrophobically modified fibroins with average HI greater than zero. PRT799 is a hydrophilic modified fibroin with an average HI of 0 or less.

〔参考例2:改変フィブロインの難燃性評価〕
4.0質量%になるようにLiClを溶解させたジメチルスルホキシド(DMSO)を溶媒として用意し、そこに試験例2で得た改変フィブロイン(PRT799)の凍結乾燥粉末を、濃度24質量%となるよう添加し、シェーカーを使用して3時間溶解させた。その後、不溶物と泡を取り除き、改変フィブロイン溶液(紡糸原液)を得た。
[Reference example 2: Flame retardant evaluation of modified fibroin]
Dimethyl sulfoxide (DMSO) in which LiCl is dissolved at a concentration of 4.0% by mass is prepared as a solvent, and the freeze-dried powder of modified fibroin (PRT799) obtained in Test Example 2 is added thereto to a concentration of 24% by mass. and dissolved using a shaker for 3 hours. Thereafter, insoluble matters and bubbles were removed to obtain a modified fibroin solution (spinning stock solution).

調製した紡糸原液を90℃にて目開き5μmの金属フィルターで濾過し、次いで30mLのステンレスシリンジ内で静置し、脱泡させた後に、ニードル径0.2mmのソリッドノズルから100質量%メタノール凝固浴槽中へ吐出させた。吐出温度は90℃であった。凝固後、得られた原糸を巻き取り、自然乾燥させて改変フィブロイン繊維(原料繊維)を得た。 The prepared spinning stock solution was filtered at 90°C through a metal filter with an opening of 5 μm, then allowed to stand in a 30 mL stainless steel syringe to defoam, and then coagulated with 100% methanol from a solid nozzle with a needle diameter of 0.2 mm. I vomited it into the bathtub. The discharge temperature was 90°C. After coagulation, the obtained yarn was wound up and naturally dried to obtain a modified fibroin fiber (raw material fiber).

得られた原料繊維を撚り合せた撚糸を使用して、丸編機を使用した丸編みで編地を製造した。編地は、太さ180デニール、ゲージ数18とした。得られた編地から20g切り出して試験片とした。 A knitted fabric was produced by circular knitting using a circular knitting machine using a twisted yarn obtained by twisting the obtained raw material fibers together. The knitted fabric had a thickness of 180 denier and a gauge number of 18. 20g of the obtained knitted fabric was cut out and used as a test piece.

燃焼性試験は、消防庁危険物規制課長 消防危50号平成7年5月31日の粉粒状又は融点の低い合成樹脂の試験方法に準拠した。試験は、温度22℃、相対湿度45%、気圧1021hPaの条件下で実施した。測定結果(酸素濃度(%)、燃焼率(%)、換算燃焼率(%))を表14に示す。

Figure 0007340262000014
The flammability test was conducted in accordance with the test method for synthetic resins in the form of powder or granules or with a low melting point published by the Chief of the Hazardous Materials Control Division of the Fire and Disaster Management Agency, Fire Safety No. 50, May 31, 1995. The test was conducted under conditions of a temperature of 22° C., a relative humidity of 45%, and an atmospheric pressure of 1021 hPa. The measurement results (oxygen concentration (%), combustion rate (%), converted combustion rate (%)) are shown in Table 14.
Figure 0007340262000014

燃焼性試験の結果、改変フィブロイン(PRT799)繊維で編んだ編地の限界酸素指数(LOI)値は27.2であった。一般にLOI値が26以上あれば難燃性があるとされる。改変フィブロインは、難燃性に優れていることが分かる。 As a result of the flammability test, the limiting oxygen index (LOI) value of the knitted fabric made of modified fibroin (PRT799) fiber was 27.2. Generally, if the LOI value is 26 or more, it is considered to be flame retardant. It can be seen that the modified fibroin has excellent flame retardancy.

〔参考例3:改変フィブロインの吸湿発熱性評価〕
4.0質量%になるようにLiClを溶解させたジメチルスルホキシド(DMSO)を溶媒として用意し、そこに試験例2で得た改変フィブロインの凍結乾燥粉末を、濃度24質量%となるよう添加し、シェーカーを使用して3時間溶解させた。その後、不溶物と泡を取り除き、改変フィブロイン溶液(紡糸原液)を得た。
[Reference Example 3: Evaluation of hygroscopic exothermic property of modified fibroin]
Dimethyl sulfoxide (DMSO) in which LiCl was dissolved at a concentration of 4.0% by mass was prepared as a solvent, and the freeze-dried powder of modified fibroin obtained in Test Example 2 was added thereto at a concentration of 24% by mass. , and dissolved for 3 hours using a shaker. Thereafter, insoluble matters and bubbles were removed to obtain a modified fibroin solution (spinning stock solution).

調製した紡糸原液を60℃にて目開き5μmの金属フィルターで濾過し、次いで30mLのステンレスシリンジ内で静置し、脱泡させた後に、ニードル径0.2mmのソリッドノズルから100質量%メタノール凝固浴槽中へ吐出させた。吐出温度は60℃であった。凝固後、得られた原糸を巻き取り、自然乾燥させて改変フィブロイン繊維(原料繊維)を得た。 The prepared spinning stock solution was filtered at 60°C through a metal filter with an opening of 5 μm, then left to stand in a 30 mL stainless steel syringe to defoam, and then coagulated with 100% methanol from a solid nozzle with a needle diameter of 0.2 mm. I vomited it into the bathtub. The discharge temperature was 60°C. After coagulation, the obtained yarn was wound up and naturally dried to obtain a modified fibroin fiber (raw material fiber).

比較のため、原料繊維として、市販されているウール繊維、コットン繊維、テンセル繊維、レーヨン繊維及びポリエステル繊維を用意した。 For comparison, commercially available wool fibers, cotton fibers, Tencel fibers, rayon fibers, and polyester fibers were prepared as raw material fibers.

各原料繊維を使用して、横編機を使用した横編みで編地を製造した。原料繊維としてPRT918繊維を使用した編地は、太さ:1/30N(毛番手単糸)、ゲージ数:18とした。原料繊維としてPRT799繊維を使用した編地は、太さ:1/30N(毛番手単糸)、ゲージ数:16とした。その他の原料繊維を使用した編地は、PRT918繊維及びPRT799繊維を使用した編地とほぼ同一のカバーファクターとなるように太さ及びゲージ数を調整した。具体的には、以下のとおりである。
ウール 太さ:2/30N(双糸)、ゲージ数:14
コットン 太さ:2/34N(双糸)、ゲージ数:14
テンセル 太さ:2/30N(双糸)、ゲージ数:15
レーヨン 太さ:1/38N(単糸)、ゲージ数:14
ポリエステル 太さ:1/60N(単糸)、ゲージ数:14
Using each raw material fiber, a knitted fabric was manufactured by flat knitting using a flat knitting machine. The knitted fabric using PRT918 fiber as the raw material fiber had a thickness of 1/30N (single thread yarn) and a gauge number of 18. The knitted fabric using PRT799 fiber as the raw material fiber had a thickness of 1/30N (fleece count single yarn) and a gauge number of 16. The thickness and gauge number of the knitted fabrics using other raw material fibers were adjusted so that they had almost the same cover factor as the knitted fabrics using PRT918 fibers and PRT799 fibers. Specifically, it is as follows.
Wool Thickness: 2/30N (double yarn), Gauge number: 14
Cotton Thickness: 2/34N (double thread), Gauge number: 14
Tencel Thickness: 2/30N (double thread), Gauge number: 15
Rayon thickness: 1/38N (single yarn), gauge number: 14
Polyester Thickness: 1/60N (single thread), Gauge number: 14

10cm×10cmに裁断した編地を2枚合わせにし、四辺を縫い合わせて試験片(試料)とした。試験片を低湿度環境(温度20±2℃、相対湿度40±5%)で4時間以上放置した後、高湿度環境(温度20±2℃、相対湿度90±5%)に移し、試験片内部中央に取り付けた温度センサーにより30分間、1分間隔で温度の測定を行った。 Two pieces of knitted fabric cut to 10 cm x 10 cm were put together and the four sides were sewn together to prepare a test piece (sample). After leaving the test piece in a low humidity environment (temperature 20 ± 2 °C, relative humidity 40 ± 5%) for more than 4 hours, it was transferred to a high humidity environment (temperature 20 ± 2 °C, relative humidity 90 ± 5%). The temperature was measured at 1 minute intervals for 30 minutes using a temperature sensor attached to the center of the interior.

測定結果から、下記式Aに従って、最高吸湿発熱度を求めた。
式A:最高吸湿発熱度={(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移したときの試料温度の最高値)-(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移すときの試料温度)}(℃)/試料重量(g)
From the measurement results, the maximum hygroscopic exotherm was determined according to formula A below.
Formula A: Maximum hygroscopic exotherm = {(Maximum value of sample temperature when the sample is placed in a low humidity environment until the sample temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment) - (The sample temperature is transferred to a high humidity environment) Sample temperature when placed in a low humidity environment until the temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment)} (°C) / Sample weight (g)

図7は、吸湿発熱性試験の結果の一例を示すグラフである。グラフの横軸は、試料を低湿度環境から高湿度環境に移した時点を0とし、高湿度環境での放置時間(分)を示す。グラフの縦軸は、温度センサーで測定した温度(試料温度)を示す。図7に示したグラフ中、Mで示した点が、試料温度の最高値に対応している。 FIG. 7 is a graph showing an example of the results of the moisture absorption heat generation test. The horizontal axis of the graph indicates the time (minutes) in which the sample was left in the high humidity environment, with the time point at which the sample was transferred from a low humidity environment to a high humidity environment being 0. The vertical axis of the graph indicates the temperature measured by the temperature sensor (sample temperature). In the graph shown in FIG. 7, the point marked M corresponds to the highest value of the sample temperature.

最高吸湿発熱度の算出結果を表15に示す。

Figure 0007340262000015
Table 15 shows the calculation results of the maximum hygroscopic heat generation.
Figure 0007340262000015

表15に示すとおり、改変フィブロイン(PRT918及びPRT799)は、既存の材料と比べて、最高吸湿発熱度が高く、吸湿発熱性に優れていることが分かる。 As shown in Table 15, it can be seen that the modified fibroin (PRT918 and PRT799) has a higher maximum hygroscopic heat generation value and is superior in hygroscopic heat generation property compared to existing materials.

〔参考例4:改変フィブロインの保温性評価〕
4.0質量%になるようにLiClを溶解させたジメチルスルホキシド(DMSO)を溶媒として用意し、そこに試験例2で得た改変フィブロインの凍結乾燥粉末を、濃度24質量%となるよう添加し、シェーカーを使用して3時間溶解させた。その後、不溶物と泡を取り除き、改変フィブロイン溶液(紡糸原液)を得た。
[Reference example 4: Heat retention evaluation of modified fibroin]
Dimethyl sulfoxide (DMSO) in which LiCl was dissolved at a concentration of 4.0% by mass was prepared as a solvent, and the freeze-dried powder of modified fibroin obtained in Test Example 2 was added thereto at a concentration of 24% by mass. , and dissolved for 3 hours using a shaker. Thereafter, insoluble matters and bubbles were removed to obtain a modified fibroin solution (spinning stock solution).

調製した紡糸原液を60℃にて目開き5μmの金属フィルターで濾過し、次いで30mLのステンレスシリンジ内で静置し、脱泡させた後に、ニードル径0.2mmのソリッドノズルから100質量%メタノール凝固浴槽中へ吐出させた。吐出温度は60℃であった。凝固後、得られた原糸を巻き取り、自然乾燥させて改変フィブロイン繊維(原料繊維)を得た。 The prepared spinning stock solution was filtered at 60°C through a metal filter with an opening of 5 μm, then left to stand in a 30 mL stainless steel syringe to defoam, and then coagulated with 100% methanol from a solid nozzle with a needle diameter of 0.2 mm. I vomited it into the bathtub. The discharge temperature was 60°C. After coagulation, the obtained yarn was wound up and naturally dried to obtain a modified fibroin fiber (raw material fiber).

比較のため、原料繊維として、市販されているウール繊維、シルク繊維、綿繊維、レーヨン繊維及びポリエステル繊維を用意した。 For comparison, commercially available wool fibers, silk fibers, cotton fibers, rayon fibers, and polyester fibers were prepared as raw material fibers.

各原料繊維を使用して、横編機を使用した横編みで編地を製造した。原料繊維としてPRT966繊維を使用した編地は、番手:30Nm、撚り本数:1、ゲージ数:18GG、目付け:90.1g/mとした。原料繊維としてPRT799繊維を使用した編地は、番手:30Nm、撚り本数:1、ゲージ数GG:16、目付け:111.0g/mとした。その他の原料繊維を使用した編地は、PRT966繊維及びPRT799繊維を使用した編地とほぼ同一のカバーファクターとなるように太さ及びゲージ数を調整した。具体的には、以下のとおりである。
ウール 番手:30Nm、撚り本数:2、ゲージ数:14GG、目付け:242.6g/m
シルク 番手:60Nm、撚り本数:2、ゲージ数:14GG、目付け:225.2g/m
綿 番手:34Nm、撚り本数:2、ゲージ数:14GG、目付け:194.1g/m
レーヨン 番手:38Nm、撚り本数:1、ゲージ数:14GG、目付け:181.8g/m
ポリエステル 番手:60Nm、撚り本数:1、ゲージ数:14GG、目付け:184.7g/m
Using each raw material fiber, a knitted fabric was manufactured by flat knitting using a flat knitting machine. The knitted fabric using PRT966 fiber as the raw material fiber had a count of 30 Nm, number of twists: 1, number of gauges: 18 GG, and basis weight: 90.1 g/m 2 . The knitted fabric using PRT799 fiber as the raw material fiber had a count of 30 Nm, number of twists: 1, gauge number GG: 16, and basis weight: 111.0 g/m 2 . The thickness and gauge number of the knitted fabrics using other raw material fibers were adjusted so that they had almost the same cover factor as the knitted fabrics using PRT966 fibers and PRT799 fibers. Specifically, it is as follows.
Wool count: 30Nm, number of twists: 2, number of gauges: 14GG, basis weight: 242.6g/m 2
Silk count: 60Nm, number of twists: 2, number of gauge: 14GG, basis weight: 225.2g/m 2
Cotton count: 34Nm, number of twists: 2, number of gauge: 14GG, basis weight: 194.1g/m 2
Rayon count: 38Nm, number of twists: 1, number of gauges: 14GG, basis weight: 181.8g/m 2
Polyester count: 60Nm, number of twists: 1, number of gauges: 14GG, basis weight: 184.7g/ m2

保温性は、カトーテック株式会社製のKES-F7サーモラボII試験機を使用し、ドライコンタクト法(皮膚と衣服が乾燥状態で直接触れた時を想定した方法)を用いて評価した。20cm×20cmに裁断した編地1枚を試験片(試料)とした。試験片を、一定温度(30℃)に設定した熱板にセットし、風洞内風速30cm/秒の条件で、試験片を介して放散された熱量(a)を求めた。試験片をセットしない状態で、上記同様の条件で放散された熱量(b)を求め、下記の式に従い保温率(%)を算出した。
保温率(%)=(1-a/b)×100
Heat retention was evaluated using a KES-F7 Thermolab II tester manufactured by Kato Tech Co., Ltd. using a dry contact method (a method assuming that the skin and clothing come into direct contact in a dry state). One piece of knitted fabric cut to 20 cm x 20 cm was used as a test piece (sample). The test piece was set on a hot plate set at a constant temperature (30° C.), and the amount of heat (a) dissipated through the test piece was determined under conditions of a wind speed of 30 cm/sec in the wind tunnel. The amount of heat dissipated (b) was determined under the same conditions as above without setting the test piece, and the heat retention rate (%) was calculated according to the following formula.
Heat retention rate (%) = (1-a/b) x 100

測定結果から、下記式Bに従って、保温性指数を求めた。
式B:保温性指数=保温率(%)/試料の目付け(g/m
From the measurement results, the heat retention index was determined according to formula B below.
Formula B: Heat retention index = heat retention rate (%) / basis weight of sample (g/m 2 )

保温性指数の算出結果を表16に示す。保温性指数が高いほど、保温性に優れる材料と評価することができる。 Table 16 shows the calculation results of the heat retention index. The higher the heat retention index, the better the material can be evaluated for heat retention.

Figure 0007340262000016
Figure 0007340262000016

表16に示すとおり、改変フィブロイン(PRT966及びPRT799)は、既存の材料と比べて、保温性指数が高く、保温性に優れていることが分かる。 As shown in Table 16, it can be seen that the modified fibroin (PRT966 and PRT799) has a higher heat retention index and is superior in heat retention than existing materials.

1…押出し装置、2…未延伸糸製造装置、3…湿熱延伸装置、4…乾燥装置、6…ドープ液、10…紡糸装置、20…凝固液槽、21…延伸浴槽、36…改変フィブロイン繊維(フィラメント)。 1... Extrusion device, 2... Undrawn yarn manufacturing device, 3... Moist heat stretching device, 4... Drying device, 6... Dope liquid, 10... Spinning device, 20... Coagulation liquid bath, 21... Stretching bath, 36... Modified fibroin fiber (filament).

Claims (17)

改変フィブロインを含む、収縮された人造フィブロイン紡績糸であって、
前記改変フィブロインが、式1:[(A) モチーフ-REP] 、又は式2:[(A) モチーフ-REP] -(A) モチーフで表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列は、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列とは異なるものであり、
下記式Iで定義される収縮率が1%超である、高収縮人造フィブロイン紡績糸。
収縮率={1-(収縮された人造フィブロイン紡績糸の長さ/紡績後、水と接触する前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式I)
[式1及び式2中、(A) モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A) モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が40%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A) モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
A shrunken artificial fibroin yarn comprising modified fibroin, the yarn comprising:
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif,
The domain sequence is different from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin,
A high shrinkage artificial fibroin spun yarn having a shrinkage rate defined by the following formula I of more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of shrunk artificial fibroin spun yarn/Length of artificial fibroin spun yarn after spinning and before contact with water)} x 100 (%) ... (Formula I)
[In Formula 1 and Formula 2, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 40% of the total number of amino acid residues in (A) n motif. That's all. REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
前記改変フィブロインが、改変クモ糸フィブロインである、請求項1に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。 The high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to claim 1, wherein the modified fibroin is modified spider silk fibroin. 改変フィブロインを含む人造フィブロイン紡績糸を、沸点未満の水と接触させて、収縮させる工程を備え、
前記改変フィブロインが、式1:[(A) モチーフ-REP] 、又は式2:[(A) モチーフ-REP] -(A) モチーフで表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列は、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列とは異なるものであり、
下記式Iで定義される収縮率が1%超である、高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法。
収縮率={1-(収縮された人造フィブロイン紡績糸の長さ/紡績後、水と接触する前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式I)
[式1及び式2中、(A) モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A) モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が40%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A) モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
A step of bringing an artificial fibroin spun yarn containing modified fibroin into contact with water below the boiling point to cause it to shrink,
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif,
The domain sequence is different from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin,
A method for producing a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn, which has a shrinkage rate defined by the following formula I of more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of shrunk artificial fibroin spun yarn/Length of artificial fibroin spun yarn after spinning and before contact with water)} x 100 (%) ... (Formula I)
[In Formula 1 and Formula 2, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 40% of the total number of amino acid residues in (A) n motif. That's all. REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
前記改変フィブロインが、改変クモ糸フィブロインである、請求項に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法。 The method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to claim 3 , wherein the modified fibroin is modified spider silk fibroin. 前記水の温度が、10~90℃である、請求項又はに記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法。 The method for producing a high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to claim 3 or 4 , wherein the temperature of the water is 10 to 90°C. 前記収縮させる工程が、前記水との接触後の人造フィブロイン紡績糸を乾燥させることを更に含む、請求項のいずれか一項に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸の製造方法。 The method for producing a highly shrinkable artificial fibroin spun yarn according to any one of claims 3 to 5 , wherein the shrinking step further includes drying the artificial fibroin spun yarn after contact with the water. 改変フィブロインを含む人造フィブロイン紡績糸を、沸点未満の水と接触させて、収縮させる工程を備え、
前記改変フィブロインが、式1:[(A) モチーフ-REP] 、又は式2:[(A) モチーフ-REP] -(A) モチーフで表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列は、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列とは異なるものであり、
下記式Iで定義される収縮率が1%超である、人造フィブロイン紡績糸の収縮方法。
収縮率={1-(収縮された人造フィブロイン紡績糸の長さ/紡績後、水と接触する前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式I)
[式1及び式2中、(A) モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A) モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が40%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A) モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
A step of bringing an artificial fibroin spun yarn containing modified fibroin into contact with water below the boiling point to cause it to shrink,
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif,
The domain sequence is different from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin,
A method for shrinking an artificial fibroin spun yarn, wherein the shrinkage rate defined by the following formula I is more than 1%.
Shrinkage rate = {1 - (Length of shrunk artificial fibroin spun yarn/Length of artificial fibroin spun yarn after spinning and before contact with water)} x 100 (%) ... (Formula I)
[In Formula 1 and Formula 2, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 40% of the total number of amino acid residues in (A) n motif. That's all. REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
前記改変フィブロインが、改変クモ糸フィブロインである、請求項に記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法。 The method for shrinking artificial fibroin spun yarn according to claim 7 , wherein the modified fibroin is modified spider silk fibroin. 前記水の温度が、10~90℃である、請求項又はに記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法。 The method for shrinking artificial fibroin spun yarn according to claim 7 or 8 , wherein the temperature of the water is 10 to 90°C. 前記収縮させる工程が、前記水との接触後の人造フィブロイン紡績糸を乾燥させることを更に含む、請求項のいずれか一項に記載の人造フィブロイン紡績糸の収縮方法。 The method for shrinking an artificial fibroin yarn according to any one of claims 7 to 9 , wherein the shrinking step further includes drying the artificial fibroin yarn after contact with the water. 改変フィブロインを含み、かつ下記式IIで定義される収縮率が1%超であり、
前記改変フィブロインが、式1:[(A) モチーフ-REP] 、又は式2:[(A) モチーフ-REP] -(A) モチーフで表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列は、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列とは異なるものである、人造フィブロイン紡績糸。
収縮率={1-(沸点未満の水に接触させることを含む収縮加工を施した人造フィブロイン紡績糸の長さ/前記収縮加工を施す前の人造フィブロイン紡績糸の長さ)}×100(%) …(式II)
[式1及び式2中、(A) モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A) モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が40%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A) モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
Contains modified fibroin and has a shrinkage rate defined by the following formula II of more than 1%,
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif,
An artificial fibroin yarn, wherein the domain sequence is different from the amino acid sequence of naturally-derived fibroin .
Shrinkage rate = {1 - (Length of artificial fibroin spun yarn subjected to shrinkage processing including contact with water below the boiling point / Length of artificial fibroin spun yarn before applying the shrinkage process)} x 100 (% )...(Formula II)
[In Formula 1 and Formula 2, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 40% of the total number of amino acid residues in (A) n motif. That's all. REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
前記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも1又は複数の(A)モチーフが欠失したことに相当する、(A)モチーフの含有量が低減されたアミノ酸配列を有する、請求項1又は2に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。
[式1中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が40%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m ,
The domain sequence corresponds to the deletion of at least one or more (A) n motifs compared to naturally occurring fibroin, and has an amino acid sequence with a reduced content of (A) n motifs. The high shrinkage artificial fibroin spun yarn according to claim 1 or 2 .
[In formula 1, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 40% or more of the total number of amino acid residues in (A) n motif. . REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
前記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともREP中の1又は複数のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当する、グリシン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する、請求項1又は2に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。
[式1中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が40%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m ,
The domain sequence has a reduced content of glycine residues, which corresponds to substitution of at least one or more glycine residues in REP with another amino acid residue, compared to naturally occurring fibroin. The highly contractile artificial fibroin spun yarn according to claim 1 or 2 , which has an amino acid sequence.
[In Formula 1, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 40% or more of the total number of amino acid residues in (A) n motif. . REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
前記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフ-REP]で表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び/又はREP中に1又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むアミノ酸配列を有する、請求項1又は2に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。
[式1中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)チーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が40%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m ,
The domain sequence has one or more amino acid residues in REP replaced with amino acid residues having a larger hydrophobicity index than naturally occurring fibroin, and/or one or more hydrophobic residues in REP. The highly contractile artificial fibroin spun yarn according to claim 1 or 2 , which has an amino acid sequence that includes a region with a locally large hydrophobicity index, which corresponds to insertion of an amino acid residue with a large sex index.
[In Formula 1, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 40% or more of the total number of amino acid residues in (A) n chief. . REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
前記改変フィブロインが、式1:[(A)モチーフ-REP]、又は式2:[(A)モチーフ-REP]-(A)モチーフで表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、REP中の1又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、又は他のアミノ酸残基に置換したことに相当する、グルタミン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する、請求項1又は2に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。
[式1及び式2中、(A)モチーフは2~27アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ(A)モチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数が40%以上である。REPは10~200アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。mは2~300の整数を示す。複数存在する(A)モチーフは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。複数存在するREPは、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。]
The modified fibroin comprises a domain sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m or formula 2: [(A) n motif-REP] m - (A) n motif,
The content of glutamine residues in the domain sequence corresponds to deletion of one or more glutamine residues in REP or substitution with other amino acid residues as compared to naturally occurring fibroin. The high-shrinkage artificial fibroin spun yarn according to claim 1 or 2 , which has an amino acid sequence with a reduced number of amino acids.
[In Formula 1 and Formula 2, (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 2 to 27 amino acid residues, and the number of alanine residues is 40% of the total number of amino acid residues in (A) n motif. That's all. REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer from 2 to 300. A plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or may have different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same or different amino acid sequences. ]
前記改変フィブロインは、限界酸素指数(LOI)値が26.0以上である、請求項1又は2に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。 The highly contractile artificial fibroin spun yarn according to claim 1 or 2 , wherein the modified fibroin has a limiting oxygen index (LOI) value of 26.0 or more. 前記改変フィブロインは、下記式Aに従って求められる最高吸湿発熱度が0.025℃/g超である、請求項1又は2に記載の高収縮人造フィブロイン紡績糸。
式A:最高吸湿発熱度={(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移したときの試料温度の最高値)-(試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移すときの試料温度)}(℃)/試料重量(g)
[式A中、低湿度環境は、温度20℃及び相対湿度40%の環境を意味し、高湿度環境は、温度20℃及び相対湿度90%の環境を意味する。]
The highly contractible artificial fibroin spun yarn according to claim 1 or 2 , wherein the modified fibroin has a maximum hygroscopic exotherm determined according to the following formula A of more than 0.025° C./g.
Formula A: Maximum hygroscopic exotherm = {(The maximum value of the sample temperature when the sample is placed in a low humidity environment until the sample temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment) - (The sample temperature is Sample temperature when placed in a low humidity environment until the temperature reaches equilibrium and then transferred to a high humidity environment)} (°C) / Sample weight (g)
[In Formula A, the low humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 40%, and the high humidity environment means an environment with a temperature of 20° C. and a relative humidity of 90%. ]
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