JP2020026409A - Protein molding subjected to high-pressure treatment after molding - Google Patents

Protein molding subjected to high-pressure treatment after molding Download PDF

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JP2020026409A
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秀樹 西嶋
Hideki Nishijima
秀樹 西嶋
弘放 ▲遅▼
弘放 ▲遅▼
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Abstract

To provide a method for improving the physical properties of a protein molding without considering complicated conditions, an article having improved physical properties and a method of producing the same.SOLUTION: A method for producing a compressed body of a protein molding has a step of pressurizing a protein molding obtained by molding protein.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、成形後高圧処理されたタンパク質成形体に関する。   The present invention relates to a protein molded product subjected to high pressure treatment after molding.

従来、タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体の物性を向上させる方法として、例えば、タンパク質成形体の形状が糸である場合には、紡糸条件を最適化する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a method for improving the physical properties of a protein molded product obtained by molding a protein, for example, when the shape of the protein molded product is a yarn, a method of optimizing spinning conditions is known (for example, Patent Document 1).

国際公開第2012/165477号International Publication No. 2012/165577

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、タンパク質成形体の形状及びその原料となるアミノ酸配列等に合わせて、詳細な条件を設定する必要があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to set detailed conditions in accordance with the shape of the protein molded product, the amino acid sequence used as the raw material, and the like.

そこで、本発明の目的は、複雑な条件を検討しなくても、タンパク質成形体の物性を向上させる方法、物性が向上した物品及びその製造方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method for improving the physical properties of a protein molded article, an article with improved physical properties, and a method for producing the same, without considering complicated conditions.

本発明は、以下の[1]〜[36]を提供する。
[1] タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体に圧力をかける工程を含む、タンパク質成形体の加圧体の製造方法。
[2] タンパク質成形体に圧力をかける工程において、タンパク質成形体を延伸しない、[1]に記載の加圧体の製造方法。
[3] タンパク質成形体に圧力をかける工程が、少なくとも2方向からタンパク質成形体に圧力をかける、[1]又は[2]に記載の加圧体の製造方法。
[4] タンパク質成形体に圧力をかける工程が、液体を介してタンパク質成形体に圧力をかける、[1]〜[3]のいずれかに記載の加圧体の製造方法。
[5] タンパク質成形体に圧力をかける工程が、液体中でタンパク質成形体に圧力をかける、[1]〜[4]のいずれかに記載の加圧体の製造方法。
[6] 液体が極性溶媒を含む、[4]又は[5]に記載の加圧体の製造方法。
[7] 極性溶媒がアルコールを含む、[6]に記載の加圧体の製造方法。
[8] アルコールがエタノールである、[7]に記載の加圧体の製造方法。
[9] 液体が添加剤を含有する、[4]〜[8]のいずれかに記載の加圧体の製造方法。
[10] 添加剤が架橋剤、酸化防止剤である、[9]に記載の加圧体の製造方法。
[11] 加える圧力が50MPa以上である、[1]〜[10]のいずれかに記載の加圧体の製造方法。
[12] 圧力をかける前に、タンパク質成形体を液体に24時間以上浸漬させる、[1]〜[11]のいずれかに記載の加圧体の製造方法。
[13] 液体がアルコールである、[12]に記載の加圧体の製造方法。
[14] アルコールがエタノールである、[13]に記載の加圧体の製造方法。
[15] タンパク質成形体が、糸又はフィルムの形状である、[1]〜[14]のいずれかに記載の加圧体の製造方法。
[16] タンパク質が構造タンパク質である、[1]〜[15]のいずれかに記載の加圧体の製造方法。
[17] 構造タンパク質がクモ糸タンパク質である、[16]に記載の加圧体の製造方法。
[18] タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体に、圧力をかける工程を含む、タンパク質成形体の物性を向上する処理方法。
[19] タンパク質成形体に圧力をかける工程において、タンパク質成形体を延伸しない、[18]に記載の方法。
[20] タンパク質成形体に圧力をかける工程が、少なくとも2方向からタンパク質成形体に圧力をかける、[18]又は[19]に記載の方法。
[21] タンパク質成形体に圧力をかける工程が、液体を介してタンパク質成形体に圧力をかける、[18]〜[20]のいずれかに記載の方法。
[22] タンパク質成形体に圧力をかける工程が、液体中でタンパク質成形体に圧力をかける、[18]〜[21]のいずれかに記載の方法。
[23] 液体が極性溶媒を含む、[18]又は[21]に記載の加圧体の製造方法。
[24] 極性溶媒がアルコールを含む、[23]に記載の方法。
[25] アルコールがエタノールである、[24]に記載の方法。
[26] 液体が添加剤を含有する、[21]〜[25]のいずれかに記載の方法。
[27] 添加剤が架橋剤、酸化防止剤である、[26]に記載の方法。
[28] 加える圧力が50MPa以上である、[18]〜[27]のいずれかに記載の方法。
[29] 圧力をかける前に、タンパク質成形体を液体に24時間以上浸漬させる、[18]〜[28]のいずれかに記載の方法。
[30] タンパク質成形体が、糸又はフィルムの形状である、[18]〜[29]のいずれかに記載の方法。
[31] タンパク質が構造タンパク質である、[18]〜[30]のいずれかに記載の方法。
[32] 構造タンパク質がクモ糸タンパク質である、[18]〜[31]のいずれかに記載の方法。
[33] タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体を、アルコールに浸漬する工程を含む、浸漬されたタンパク質成形体の製造方法。
[34] アルコールがエタノールである、[33]に記載の浸漬されたタンパク質成形体の製造方法。
[35] タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体を、アルコールに浸漬する工程を含む、タンパク質成形体の物性を向上する処理方法。
[36] アルコールがエタノールである、[35]に記載のタンパク質成形体の処理方法。
The present invention provides the following [1] to [36].
[1] A method for producing a pressurized protein molded body, comprising a step of applying pressure to a protein molded body obtained by molding a protein.
[2] The method for producing a pressurized body according to [1], wherein the step of applying pressure to the protein molded body does not stretch the protein molded body.
[3] The method for producing a pressurized body according to [1] or [2], wherein the step of applying pressure to the protein molded body applies pressure to the protein molded body from at least two directions.
[4] The method for producing a pressurized body according to any one of [1] to [3], wherein the step of applying pressure to the protein molded body applies pressure to the protein molded body via a liquid.
[5] The method for producing a pressurized body according to any one of [1] to [4], wherein the step of applying pressure to the protein molded body applies pressure to the protein molded body in a liquid.
[6] The method for producing a pressurized body according to [4] or [5], wherein the liquid contains a polar solvent.
[7] The method for producing a pressurized body according to [6], wherein the polar solvent contains an alcohol.
[8] The method for producing a pressurized body according to [7], wherein the alcohol is ethanol.
[9] The method for producing a pressurized body according to any one of [4] to [8], wherein the liquid contains an additive.
[10] The method for producing a pressurized body according to [9], wherein the additive is a crosslinking agent or an antioxidant.
[11] The method for producing a pressurized body according to any one of [1] to [10], wherein the applied pressure is 50 MPa or more.
[12] The method for producing a pressurized body according to any one of [1] to [11], wherein the protein molded body is immersed in the liquid for at least 24 hours before applying pressure.
[13] The method for producing a pressurized body according to [12], wherein the liquid is alcohol.
[14] The method for producing a pressurized body according to [13], wherein the alcohol is ethanol.
[15] The method for producing a pressurized body according to any one of [1] to [14], wherein the protein molded body is in the form of a thread or a film.
[16] The method for producing a pressurized body according to any one of [1] to [15], wherein the protein is a structural protein.
[17] The method for producing a pressurized body according to [16], wherein the structural protein is a spider silk protein.
[18] A processing method for improving the physical properties of a protein molded product, comprising a step of applying pressure to a protein molded product obtained by molding a protein.
[19] The method according to [18], wherein the step of applying pressure to the protein molded body does not stretch the protein molded body.
[20] The method according to [18] or [19], wherein the step of applying pressure to the protein molded body applies pressure to the protein molded body from at least two directions.
[21] The method according to any one of [18] to [20], wherein the step of applying pressure to the protein molded body applies pressure to the protein molded body via a liquid.
[22] The method according to any one of [18] to [21], wherein the step of applying pressure to the protein molded body applies pressure to the protein molded body in a liquid.
[23] The method for producing a pressurized body according to [18] or [21], wherein the liquid contains a polar solvent.
[24] The method according to [23], wherein the polar solvent comprises an alcohol.
[25] The method according to [24], wherein the alcohol is ethanol.
[26] The method according to any one of [21] to [25], wherein the liquid contains an additive.
[27] The method according to [26], wherein the additive is a crosslinking agent or an antioxidant.
[28] The method according to any one of [18] to [27], wherein the applied pressure is 50 MPa or more.
[29] The method according to any one of [18] to [28], wherein the protein molded body is immersed in the liquid for at least 24 hours before applying pressure.
[30] The method according to any one of [18] to [29], wherein the protein molded product is in the form of a thread or a film.
[31] The method according to any one of [18] to [30], wherein the protein is a structural protein.
[32] The method according to any one of [18] to [31], wherein the structural protein is a spider silk protein.
[33] A method for producing a immersed protein molded article, comprising a step of immersing a protein molded article obtained by molding a protein in alcohol.
[34] The method for producing a immersed protein molded product according to [33], wherein the alcohol is ethanol.
[35] A processing method for improving physical properties of a protein molded article, comprising a step of immersing a protein molded article obtained by molding a protein in alcohol.
[36] The method for treating a protein molded article according to [35], wherein the alcohol is ethanol.

本発明によれば、複雑な条件の検討をしなくても、簡便な操作によって、物性が向上したタンパク質成形体の加圧体を提供できる。本発明によって提供される加圧体は、生分解性を有し、加圧する前のタンパク質成形体よりも、応力、伸度及びタフネスに優れる。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a pressed body of a protein molded body having improved physical properties by a simple operation without considering complicated conditions. The pressurized body provided by the present invention has biodegradability and is superior in stress, elongation, and toughness as compared to a protein molded body before pressurization.

改変クモ糸フィブロイン繊維を製造するための紡糸装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the spinning apparatus for manufacturing a modified spider silk fibroin fiber. 可撓性容器にタンパク質成形体及び液体を封入した状態を示す写真である。It is a photograph which shows the state which enclosed the protein molded object and the liquid in the flexible container. タンパク質成形体に圧力をかける工程の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the process of applying pressure to a protein molded object.

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

本発明の一実施形態は、タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体の加圧体である。タンパク質成形体は、タンパク質を成形して得ることができるものであり、加圧体は、該タンパク質成形体に圧力をかける工程を含む方法により製造できる。本実施形態に係る方法は、タンパク質を成形してタンパク質成形体を得る工程と、当該タンパク質成形体に圧力をかける工程と、を含む、タンパク質成形体の加圧体の製造方法も包含する。   One embodiment of the present invention is a pressurized body of a protein molded product obtained by molding a protein. The protein molded body can be obtained by molding a protein, and the pressurized body can be produced by a method including a step of applying pressure to the protein molded body. The method according to the present embodiment also includes a method for producing a pressurized body of a protein molded body, which includes a step of molding a protein to obtain a protein molded body, and a step of applying pressure to the protein molded body.

[タンパク質]
タンパク質は、特に限定されるものではなく、遺伝子組換え技術により微生物等により製造されたものであってもよく、化学的に合成されたものであってもよく、また天然由来のタンパク質を精製したものであってもよい。
[protein]
The protein is not particularly limited, and may be produced by a microorganism or the like by genetic recombination technology, may be chemically synthesized, or may be obtained by purifying a naturally occurring protein. It may be something.

本明細書において、用語「主成分として含む」とは、タンパク質繊維の全質量の少なくとも50質量%がタンパク質であることを意味する。タンパク質繊維におけるタンパク質が占める質量割合は、60質量%以上、65質量%以上、70質量%以上、75質量%以上、80質量%以上、90質量%以上であってもよい。   As used herein, the term "comprising as a main component" means that at least 50% by mass of the total mass of the protein fiber is protein. The mass ratio of the protein in the protein fiber may be 60% by mass or more, 65% by mass or more, 70% by mass or more, 75% by mass or more, 80% by mass or more, and 90% by mass or more.

上記タンパク質は、例えば、構造タンパク質、又は当該構造タンパク質に由来する人造タンパク質であってもよい。構造タンパク質とは、生体内で構造、形態等を形成又は保持するタンパク質を意味する。構造タンパク質としては、例えば、フィブロイン、ケラチン、コラーゲン、エラスチン、レシリン等を挙げることができる。好ましいタンパク質は、フィブロイン、又はフィブロインに由来する人造タンパク質である。上述した構造タンパク質及び当該構造タンパク質に由来する人造タンパク質は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The protein may be, for example, a structural protein or an artificial protein derived from the structural protein. A structural protein refers to a protein that forms or retains a structure, form, and the like in a living body. Examples of the structural protein include fibroin, keratin, collagen, elastin, resilin and the like. Preferred proteins are fibroin or artificial proteins derived from fibroin. One of the above-mentioned structural proteins and artificial proteins derived from the structural proteins can be used alone or in combination of two or more.

フィブロインは、例えば、絹フィブロイン、クモ糸フィブロイン、及びホーネットシルクフィブロインからなる群より選択される1種以上であってよい。特に、構造タンパク質は、絹フィブロイン、クモ糸フィブロイン又はこれらの組み合わせであってもよい。絹フィブロインとクモ糸フィブロインとを併用する場合、絹フィブロインの割合は、例えば、クモ糸フィブロイン100質量部に対して、40質量部以下、30質量部以下、又は10質量部以下であってよい。   The fibroin may be, for example, one or more selected from the group consisting of silk fibroin, spider silk fibroin, and hornet silk fibroin. In particular, the structural protein may be silk fibroin, spider silk fibroin or a combination thereof. When silk fibroin and spider silk fibroin are used in combination, the proportion of silk fibroin may be, for example, 40 parts by weight or less, 30 parts by weight or less, or 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of spider silk fibroin.

絹フィブロインとしては、セリシン除去絹フィブロイン、セリシン未除去絹フィブロイン、又はこれらの組み合わせであってもよい。セリシン除去絹フィブロインは、絹フィブロインを覆うセリシン、及びその他の脂肪分などを除去して精製したものである。このようにして精製した絹フィブロインは、好ましくは、凍結乾燥粉末として用いられる。セリシン未除去絹フィブロインは、セリシンなどが除去されていない未精製の絹フィブロインである。   The silk fibroin may be a silk fibroin without sericin, a silk fibroin without sericin, or a combination thereof. Sericin-removed silk fibroin is purified by removing sericin covering silk fibroin and other fats. The silk fibroin purified in this manner is preferably used as a lyophilized powder. Silk fibroin without sericin is unpurified silk fibroin from which sericin and the like have not been removed.

クモ糸フィブロインは、天然クモ糸タンパク質、又は天然クモ糸タンパク質に由来する人造タンパク質であってもよい。   The spider silk fibroin may be a natural spider silk protein or an artificial protein derived from a natural spider silk protein.

天然クモ糸タンパク質としては、例えば、大吐糸管しおり糸タンパク質、横糸タンパク質、及び小瓶状腺タンパク質が挙げられる。大吐糸管しおり糸タンパク質は、結晶領域と非晶領域(無定形領域とも言う。)からなる繰り返し領域を持つため、高い応力と伸縮性を併せ持つ。一方、横糸タンパク質は、結晶領域を持たず、非晶領域からなる繰り返し領域を持つという特徴を有する。横糸タンパク質は、大吐糸管しおり糸タンパク質と比べると応力は劣るが、高い伸縮性を持つ。   Natural spider silk proteins include, for example, large spinal canal thread proteins, weft proteins, and small bottle gland proteins. Since the large spinal cord marker thread protein has a repetitive region consisting of a crystalline region and an amorphous region (also referred to as an amorphous region), it has both high stress and elasticity. On the other hand, the weft protein has a feature that it does not have a crystalline region but has a repeating region composed of an amorphous region. The weft protein has a lower stress but a higher elasticity than the large spinal canal thread protein.

大吐糸管しおり糸タンパク質は、クモの大瓶状腺で産生され、強靭性に優れるという特徴も有する。大吐糸管しおり糸タンパク質としては、例えば、アメリカジョロウグモ(Nephila clavipes)に由来する大瓶状腺スピドロインMaSp1及びMaSp2、並びにニワオニグモ(Araneus diadematus)に由来するADF3及びADF4が挙げられる。ADF3は、ニワオニグモの2つの主要なしおり糸タンパク質の一つである。天然クモ糸タンパク質に由来する人造タンパク質は、これらのしおり糸タンパク質に由来する人造タンパク質であってもよい。ADF3に由来する人造タンパク質は、比較的合成し易く、強伸度及びタフネスの点で優れた特性を有する。   The large spinal cord marker thread protein is produced in the large ampullate gland of a spider and also has the characteristic of having excellent toughness. Examples of the large spinal cord marker thread proteins include the large ampullate spidroins MaSp1 and MaSp2 derived from the American spider (Nephila clavipes), and ADF3 and ADF4 derived from the Japanese spider Araneus diadematas. ADF3 is one of the two major bookmarker thread proteins of the Japanese spider. Artificial proteins derived from natural spider silk proteins may be artificial proteins derived from these bookmarked silk proteins. An artificial protein derived from ADF3 is relatively easy to synthesize and has excellent properties in terms of strength and elongation and toughness.

横糸タンパク質は、クモの鞭毛状腺(flagelliform gland)で産生される。横糸タンパク質としては、例えばアメリカジョロウグモ(Nephila clavipes)に由来する鞭毛状絹タンパク質(flagelliform silk protein)が挙げられる。   Weft protein is produced in the flagellar gland of spiders. Examples of the weft protein include a flagellaform silk protein derived from the American spider spider (Nephila clavipes).

天然クモ糸タンパク質に由来する人造タンパク質は、組換えクモ糸タンパク質であってよい。組換えクモ糸タンパク質としては、天然型クモ糸タンパク質の変異体、類似体又は誘導体等が挙げられる。このような人造タンパク質の好適な一例は、大吐糸管しおり糸タンパク質の組換えクモ糸タンパク質である。例えば、組換えクモ糸タンパク質は、いくつかの異種タンパク質生産系で産生されており、その製造方法として、トランスジェニック・ヤギ、トランスジェニック・カイコ、又は組換え植物若しくは哺乳類細胞が利用されている。   An artificial protein derived from a natural spider silk protein may be a recombinant spider silk protein. Examples of the recombinant spider silk protein include a mutant, analog or derivative of a natural spider silk protein. One suitable example of such an artificial protein is a recombinant spider silk protein of a large spinal canal silk protein. For example, recombinant spider silk proteins have been produced in several heterologous protein production systems, and their production methods use transgenic goats, transgenic silkworms, or recombinant plant or mammalian cells.

組換えクモ糸タンパク質は、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(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。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 recombinant spider silk protein can be obtained, for example, by deleting one or more of the sequences encoding the (A) n motif from the cloned natural fibroin gene sequence. Further, for example, it is obtained by designing an amino acid sequence corresponding to deletion of one or more (A) n motifs from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, and chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence. You can also. In any case, in addition to the modification corresponding to the deletion of the (A) n motif from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, one or more amino acid residues are further substituted, deleted, inserted and / or added. Amino acid sequence modification corresponding to the above may be performed. Substitution, deletion, insertion and / or addition of amino acid residues can be performed by methods well known to those skilled in the art, such as partial specific mutagenesis. Specifically, Nucleic Acid Res. 10, 6487 (1982), and Methods in Enzymology, 100, 448 (1983).

大吐糸管しおり糸タンパク質の組換えクモ糸タンパク質及びカイコシルクに由来する人造タンパク質としては、例えば、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。ここで、式1中、(A)モチーフは、Aはアラニン残基を示し、nは2〜27、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。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。mは2〜300の整数を示す。式1で表されるアミノ酸配列中に含まれるグリシン(Gly)、セリン(Ser)及びアラニン(Ala)の合計残基数がアミノ酸残基数全体に対して40%以上が好ましく、60%以上、又は70%以上であってよい。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。大吐糸管しおり糸に由来する人造タンパク質の具体例としては、配列番号1又は配列番号2で示されるアミノ酸配列を含むタンパク質を挙げることができる。 Examples of the artificial spider silk protein derived from the silkworm silk protein and the silkworm silk protein derived from silkworm silk include a protein containing a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m. Can be Here, in Formula 1, in the (A) n motif, A represents an alanine residue, and n represents 2 to 27, 2 to 20, 4 to 27, 4 to 20, 8 to 20, 10 to 20, 4 to It may be an integer of 16, 8 to 16, or 10 to 16. (A) The ratio of the number of alanine residues to the total number of amino acid residues in the n motif may be 40% or more, and is 60% or more, 70% or more, 80% or more, 83% or more, 85% or more, 86% or more. % Or more, 90% or more, 95% or more, or 100% (meaning that it is composed of only alanine residues). REP indicates an amino acid sequence composed of 2 to 200 amino acid residues. m shows the integer of 2-300. The total number of glycine (Gly), serine (Ser) and alanine (Ala) residues contained in the amino acid sequence represented by Formula 1 is preferably at least 40%, more preferably at least 60%, based on the total number of amino acid residues. Or it may be 70% or more. The plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or different amino acid sequences. A plurality of REPs may have the same amino acid sequence or different amino acid sequences. Specific examples of the artificial protein derived from the large spinal cord marker thread include a protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2.

横糸タンパク質に由来するタンパク質としては、例えば、式2:[REP2]で表されるドメイン配列を含むタンパク質(ここで、式2中、REP2はGly−Pro−Gly−Gly−Xから構成されるアミノ酸配列を示し、Xはアラニン(Ala)、セリン(Ser)、チロシン(Tyr)及びバリン(Val)からなる群から選ばれる一つのアミノ酸を示す。oは8〜300の整数を示す。)を挙げることができる。横糸タンパク質に由来するポリペプチドとしては、式2:REP2で示されるアミノ酸配列の単位を10以上、好ましくは20以上、より好ましくは30以上含むポリペプチドが挙げられる。横糸タンパク質に由来するポリペプチドは、大腸菌等の微生物を宿主とした組み換えタンパク質生産を行う場合、生産性の観点から、分子量が500kDa以下であることが好ましく、より好ましくは300kDa以下であり、さらに好ましくは200kDa以下である。具体的には配列番号3で示されるアミノ酸配列を含むタンパク質を挙げることができる。配列番号3で示されるアミノ酸配列は、NCBIデータベースから入手したアメリカジョロウグモの鞭毛状絹タンパク質の部分的な配列(NCBIアクセッション番号:AAF36090、GI:7106224)のリピート部分及びモチーフに該当するN末端から1220残基目から1659残基目までのアミノ酸配列(PR1配列と記す。)と、NCBIデータベースから入手したアメリカジョロウグモの鞭毛状絹タンパク質の部分配列(NCBIアクセッション番号:AAC38847、GI:2833649)のC末端から816残基目から907残基目までのC末端アミノ酸配列を結合し、結合した配列のN末端に配列番号4で示されるアミノ酸配列(タグ配列及びヒンジ配列)が付加されたものである。 Examples of the protein derived from the weft protein include, for example, a protein containing a domain sequence represented by Formula 2: [REP2] o (wherein, REP2 is composed of Gly-Pro-Gly-Gly-X X represents an amino acid sequence, and X represents one amino acid selected from the group consisting of alanine (Ala), serine (Ser), tyrosine (Tyr), and valine (Val), and o represents an integer of 8 to 300. Can be mentioned. Examples of the polypeptide derived from the weft protein include a polypeptide containing 10 or more, preferably 20 or more, more preferably 30 or more units of the amino acid sequence represented by the formula 2: REP2. When a recombinant protein is produced from a weft protein using a microorganism such as Escherichia coli as a host, the molecular weight is preferably 500 kDa or less, more preferably 300 kDa or less, and still more preferably, from the viewpoint of productivity. Is 200 kDa or less. Specific examples include a protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is obtained from the N-terminus corresponding to the repeat portion and the motif of the partial sequence of the flagellar silk protein of the American spider spider obtained from the NCBI database (NCBI accession number: AAF36090, GI: 7106224). The amino acid sequence from residues 1220 to 1659 (referred to as PR1 sequence) and the partial sequence of the flagellar silk protein of the American spider spider obtained from the NCBI database (NCBI accession number: AAC38847, GI: 2833649) A C-terminal amino acid sequence from the 816th residue to the 907th residue from the C-terminus is joined, and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 (tag sequence and hinge sequence) is added to the N-terminus of the joined sequence; is there.

コラーゲンに由来するタンパク質として、例えば、式3:[REP3]で表されるドメイン配列を含むタンパク質(ここで、式3中、pは5〜300の整数を示す。REP3は、Gly−X−Yから構成されるアミノ酸配列を示し、X及びYはグリシン(Gly)以外の任意のアミノ酸残基を示す。複数存在するREP3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。)を挙げることができる。具体的には、配列番号5で示されるアミノ酸配列を含むタンパク質を挙げることができる。配列番号5で示されるアミノ酸配列は、NCBIデータベースから入手したヒトのコラーゲンタイプ4の部分的な配列(NCBIのGenBankのアクセッション番号:CAA56335.1、GI:3702452)のリピート部分及びモチーフに該当する301残基目から540残基目までのアミノ酸配列のN末端に配列番号6で示されるアミノ酸配列(タグ配列及びヒンジ配列)が付加されたものである。 As a protein derived from collagen, for example, a protein containing a domain sequence represented by Formula 3: [REP3] p (where p represents an integer of 5 to 300. In Formula 3, REP3 is Gly-X- An amino acid sequence composed of Y is shown, and X and Y each represent an arbitrary amino acid residue other than glycine (Gly). A plurality of REP3s may have the same amino acid sequence or different amino acid sequences.) Can be mentioned. Specific examples include a protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 corresponds to a repeat portion and a motif of a partial sequence of human collagen type 4 obtained from the NCBI database (Accession number of GenBank of NCBI: CAA56335.1, GI: 3702452). The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 (tag sequence and hinge sequence) is added to the N-terminal of the amino acid sequence from residues 301 to 540.

レシリンに由来するタンパク質として、例えば、式4:[REP4]で表されるドメイン配列を含むタンパク質(ここで、式4中、qは4〜300の整数を示す。REP4はSer−J−J−Tyr−Gly−U−Proから構成されるアミノ酸配列を示す。Jは任意のアミノ酸残基を示し、特にアスパラギン酸(Asp)、セリン(Ser)及びスレオニン(Thr)からなる群から選ばれるアミノ酸残基であることが好ましい。Uは任意のアミノ酸残基を示し、特にプロリン(Pro)、アラニン(Ala)、スレオニン(Thr)及びセリン(Ser)からなる群から選ばれるアミノ酸残基であることが好ましい。複数存在するREP4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。)を挙げることができる。具体的には、配列番号7で示されるアミノ酸配列を含むタンパク質を挙げることができる。配列番号7で示されるアミノ酸配列は、レシリン(NCBIのGenBankのアクセッション番号NP 611157、Gl:24654243)のアミノ酸配列において、87残基目のスレオニン(Thr)をセリン(Ser)に置換し、かつ95残基目のアスパラギン(Asn)をアスパラギン酸(Asp)に置換した配列の19残基目から321残基目までのアミノ酸配列のN末端に配列番号12で示されるアミノ酸配列(タグ配列)が付加されたものである。 As a protein derived from resilin, for example, a protein containing a domain sequence represented by Formula 4: [REP4] q (where, in Formula 4, q represents an integer of 4 to 300. REP4 is Ser-JJ) -Represents an amino acid sequence composed of -Tyr-Gly-U-Pro, wherein J represents an arbitrary amino acid residue, particularly an amino acid selected from the group consisting of aspartic acid (Asp), serine (Ser) and threonine (Thr); U is an arbitrary amino acid residue, particularly an amino acid residue selected from the group consisting of proline (Pro), alanine (Ala), threonine (Thr) and serine (Ser). A plurality of REP4s may have the same amino acid sequence or different amino acid sequences.) You. Specifically, a protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 can be mentioned. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 replaces the threonine (Thr) at the 87th residue with serine (Ser) in the amino acid sequence of resilin (NCBI GenBank Accession No. NP 611157, Gl: 246654243), and The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 (tag sequence) is located at the N-terminus of the amino acid sequence from residue 19 to residue 321 of the sequence obtained by substituting asparagine (Asn) at the 95th residue with aspartic acid (Asp). It has been added.

エラスチンに由来するタンパク質として、例えば、NCBIのGenBankのアクセッション番号AAC98395(ヒト)、I47076(ヒツジ)、NP786966(ウシ)等のアミノ酸配列を有するタンパク質を挙げることができる。具体的には、配列番号8で示されるアミノ酸配列を含むタンパク質を挙げることができる。配列番号8で示されるアミノ酸配列は、NCBIのGenBankのアクセッション番号AAC98395のアミノ酸配列の121残基目から390残基目までのアミノ酸配列のN末端に配列番号6で示されるアミノ酸配列(タグ配列及びヒンジ配列)が付加されたものである。   Examples of proteins derived from elastin include proteins having an amino acid sequence such as NCBI GenBank accession numbers AAC98395 (human), I47076 (sheep), NP786966 (bovine), and the like. Specifically, a protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 can be mentioned. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 corresponds to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 (tag sequence) at the N-terminus of the amino acid sequence from residue 121 to residue 390 of the amino acid sequence of NCBI GenBank Accession No. AAC98395. And a hinge sequence).

ケラチンに由来するタンパク質として、例えば、カプラ・ヒルクス(Capra hircus)のタイプIケラチン等を挙げることができる。具体的には、配列番号9で示されるアミノ酸配列(NCBIのGenBankのアクセッション番号ACY30466のアミノ酸配列)を含むタンパク質を挙げることができる。   Examples of keratin-derived proteins include Capra hircus type I keratin. Specific examples include a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 (the amino acid sequence of GenBank Accession No. ACY30466 of NCBI).

(人造タンパク質の製造方法)
タンパク質繊維に含まれるタンパク質は、例えば、所望のタンパク質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 artificial protein)
The protein contained in the protein fiber is, for example, a host transformed with an expression vector having a nucleic acid sequence encoding a desired protein and one or more regulatory sequences operably linked to the nucleic acid sequence. It can be produced by expressing a nucleic acid.

所望のタンパク質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、天然の構造タンパク質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構造タンパク質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、タンパク質の精製及び/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タンパク質をコードする核酸を合成してもよい。   The method for producing the nucleic acid encoding the desired protein is not particularly limited. For example, the nucleic acid can be produced by a method of amplifying and cloning by polymerase chain reaction (PCR) or the like using a gene encoding a natural structural protein, or a method of chemically synthesizing. The method for chemically synthesizing nucleic acids is not particularly limited. For example, AKTA oligopilot plus 10/100 (GE Healthcare Japan) based on amino acid sequence information of structural proteins obtained from the NCBI web database or the like. The gene can be chemically synthesized by a method of linking the oligonucleotides automatically synthesized by the method such as PCR. At this time, in order to facilitate the purification and / or confirmation of the protein, a nucleic acid encoding a protein consisting of an amino acid sequence obtained by adding an initiation codon and an amino acid sequence consisting of a His10 tag to the N-terminus of the above amino acid sequence was synthesized. Is also good.

調節配列は、宿主における組換えタンパク質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、目的とするタンパク質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 that controls the expression of the recombinant protein in the host (for example, a promoter, an enhancer, a ribosome binding sequence, a transcription termination sequence, and the like), and can be appropriately selected depending on the type of the host. An inducible promoter that functions in a host cell and can induce the expression of a target protein may be used as the promoter. An inducible promoter is a promoter that can control transcription 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、目的とするタンパク質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, an artificial chromosome vector, and the like. As the expression vector, those capable of autonomous replication in a host cell or integration into a host chromosome and containing a promoter at a position where a nucleic acid encoding a protein of interest can be transcribed are suitably 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 and Pseudomonas. Examples of microorganisms belonging to the genus Escherichia include, for example, Escherichia coli. Examples of microorganisms belonging to the genus Brevibacillus include Brevibacillus agri. Microorganisms belonging to the genus Serratia include, for example, Serratia requestifaciens and the like. Examples of microorganisms belonging to the genus Bacillus include, for example, Bacillus subtilis. Microorganisms belonging to the genus Microbacterium include, for example, Microbacterium ammonia phyllum. Examples of microorganisms belonging to the genus Brevibacterium include Brevibacterium divaricatum. Examples of the microorganism 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、目的タンパク質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, as a vector for introducing a nucleic acid encoding a target protein, for example, pBTrp2 (manufactured by Boehringer Mannheim), pGEX (manufactured by Pharmacia), pUC18, pBluescriptII, pSuex, pET22b, pCold, pUB110, pNCO2 (JP-A-2002-238569) and the like.

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, yeasts and filamentous fungi (such as mold). Examples of the yeast include yeast belonging to the genus Saccharomyces, the genus Pichia, the genus Schizosaccharomyces, and the like. Examples of the 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、所望のタンパク質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 a vector into which a nucleic acid encoding a desired protein is introduced include YEp13 (ATCC37115) and YEp24 (ATCC37051). As a method for introducing the expression vector into the host cell, any method can be used as long as it is a method for introducing DNA into the host cell. For example, a method using calcium ions [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2110 (1972)], electroporation, spheroplast, protoplast, lithium acetate, and competent methods.

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。   As a method for expressing a nucleic acid by a host transformed with an expression vector, in addition to direct expression, secretory production, fusion protein expression, and the like can be performed according to the method described in Molecular Cloning, 2nd edition, and the like. .

タンパク質は、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、培養培地中に当該タンパク質を生成蓄積させ、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。   The protein can be produced, for example, by culturing a host transformed with an expression vector in a culture medium, producing and accumulating the protein in the culture medium, and collecting the protein from the culture medium. The method of culturing the host in the culture medium can be performed according to a method usually used for culturing the host.

所望の組換えタンパク質は、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、培養培地中に当該タンパク質を生成蓄積させ、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。   The desired recombinant protein can be produced, for example, by culturing a host transformed with an expression vector in a culture medium, producing and accumulating the protein in the culture medium, and collecting the protein from the culture medium. The method of culturing the host in the culture medium can be performed according to a method usually used for culturing the host.

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, a culture medium containing a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, and the like which can be utilized by the host, so that the host can be cultured efficiently. If so, 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 any as long as the transformed microorganism can assimilate, for example, glucose, fructose, sucrose, and molasses containing these, carbohydrates such as starch and starch hydrolyzate, acetic acid and propionic acid, and the like. Organic acids and alcohols such as ethanol and propanol can be used. As the nitrogen source, for example, ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium salts of inorganic or organic acids such as ammonium acetate and ammonium phosphate, other nitrogen-containing compounds, and peptone, meat extract, yeast extract, corn steep liquor, Casein hydrolyzate, soybean meal, soybean meal hydrolyzate, various fermented cells and digests thereof can be used. As the inorganic salts, for example, potassium (I) phosphate, potassium (II) 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。   Cultivation of a prokaryote such as Escherichia coli or a eukaryote such as yeast can be performed under aerobic conditions such as, for example, shaking culture or deep aeration stirring culture. The culture temperature is, for example, 15 to 40 ° C. The culturing time is generally 16 hours to 7 days. The pH of the culture medium during the culturing is preferably maintained at 3.0 to 9.0. The pH of the culture medium can be adjusted using an inorganic acid, an organic acid, an alkaline solution, urea, calcium carbonate, ammonia, or 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。   During the culturing, if necessary, antibiotics such as ampicillin and tetracycline may be added to the culture medium. 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, when culturing a microorganism transformed with an expression vector using the lac promoter, isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside or the like is used. When culturing a microorganism transformed with an expression vector using the trp promoter, indole acryl is used. An acid or the like may be added to the medium.

形質転換された宿主により生産された組換えタンパク質は、タンパク質の単離精製に通常用いられている方法で単離及び精製することができる。例えば、当該タンパク質が、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、タンパク質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 recombinant protein produced by the transformed host can be isolated and purified by a method generally used for isolating and purifying proteins. For example, when the protein is expressed in a dissolved state in the cells, after culturing, the host cells are collected by centrifugation, suspended in an aqueous buffer, and then sonicated with a sonicator, French press, and Manton Gaulin. The host cells are crushed with a homogenizer and a dynomill to obtain a cell-free extract. From the supernatant obtained by centrifuging the cell-free extract, a method commonly used for isolating and purifying proteins, that is, a solvent extraction method, a salting-out method using ammonium sulfate, a desalting method, an organic solvent Precipitation method, anion exchange chromatography using a resin such as diethylaminoethyl (DEAE) -Sepharose, DIAION HPA-75 (manufactured by Mitsubishi Kasei), and cation using a resin such as S-Sepharose FF (manufactured by Pharmacia). Electrophoretic methods such as ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography using resins such as butyl sepharose and phenyl sepharose, gel filtration using molecular sieves, affinity chromatography, chromatofocusing, isoelectric focusing, etc. And other methods alone or in combination. Goods can be obtained.

上記クロマトグラフィーとしては、フェニル−トヨパール(東ソー)、DEAE−トヨパール(東ソー)、セファデックスG−150(ファルマシアバイオテク)を用いたカラムクロマトグラフィーが好ましく用いられる。   As the above-mentioned chromatography, column chromatography using phenyl-Toyopearl (Tosoh), DEAE-Toyopearl (Tosoh), and Sephadex G-150 (Pharmacia Biotech) is preferably used.

また、タンパク質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、沈殿画分としてタンパク質の不溶体を回収する。回収したタンパク質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タンパク質の精製標品を得ることができる。当該タンパク質が細胞外に分泌された場合には、培養上清から当該タンパク質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。   When the protein is expressed by forming an insoluble form in the cell, the host cell is similarly recovered, crushed, and centrifuged to collect the protein insoluble form as a precipitate fraction. The insoluble form of the recovered protein can be solubilized with a protein denaturant. After this operation, a purified sample of the protein can be obtained by the same isolation and purification method as described above. When the protein is secreted extracellularly, the protein can be recovered from the culture supernatant. That is, a culture supernatant is obtained by treating the culture by a method 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.

<タンパク質成形体の製造方法>
タンパク質成形体の形状は、特に限定されず、粉末、長繊維、短繊維、モノフィラメント、マルチフィラメント、紡績糸、撚糸、加工糸、混繊糸、混紡糸、不織布、綿(わた)、板状、フィルム、シート等の形状であってよい。
<Method for producing protein molded article>
The shape of the protein molded body is not particularly limited, and powder, long fiber, short fiber, monofilament, multifilament, spun yarn, twisted yarn, processed yarn, mixed fiber, mixed spun yarn, nonwoven fabric, cotton (cotton), plate, It may be in the form of a film, sheet or the like.

(1)タンパク質フィルムの製造方法
フィルム状のタンパク質成形体(タンパク質フィルム)は、例えば、以下の手順で作製できる。すなわち、得られたタンパク質を溶媒に溶解させて、必要に応じて、安定化剤を添加し、撹拌することでドープ溶液を調製した。調製したドープ溶液を、例えば、ポリスチレン(PS)製のペトリ皿にキャストし、静置させることで乾燥を行った。その後、キャストされたドープ液の乾燥物をペトリ皿とともに、アセトン、メタノール混合溶液(例えば、体積比7:3)に浸漬させ、ペトリ皿からフィルムを剥がし取る。剥がしたフィルムをメタノール溶液に浸漬させ、自然乾燥を行うことによって、タンパク質フィルムを作製する。
(1) Method for Producing Protein Film A film-shaped protein molded product (protein film) can be produced, for example, by the following procedure. That is, the obtained protein was dissolved in a solvent, a stabilizer was added, if necessary, and the mixture was stirred to prepare a dope solution. The prepared dope solution was cast on a petri dish made of, for example, polystyrene (PS), and dried by allowing it to stand. Then, the dried product of the cast dope solution is immersed in a mixed solution of acetone and methanol (for example, a volume ratio of 7: 3) together with the Petri dish, and the film is peeled off from the Petri dish. A protein film is prepared by immersing the peeled film in a methanol solution and performing natural drying.

(2)タンパク質繊維の製造方法
繊維状のタンパク質成形体(タンパク質繊維)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、タンパク質を主成分として含むタンパク質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タンパク質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、タンパク質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。
(2) Method for Producing Protein Fiber A fibrous protein molded article (protein fiber) can be produced by a known spinning method. That is, for example, when producing a protein fiber containing a protein as a main component, first, the protein produced according to the above-described method is converted into dimethyl sulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide (DMF), formic acid, or If necessary, a dope solution is prepared by adding to a solvent such as hexafluoroisopropanol (HFIP) together with an inorganic salt as a dissolution promoter and dissolving the same. Next, protein fibers can be obtained by spinning the dope using a known spinning method such as wet spinning, dry spinning, dry-wet spinning, or melt spinning. Preferred spinning methods include wet spinning and dry-wet spinning.

図1は、タンパク質繊維を製造するための紡糸装置の一例を示す概略図である。図1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. 1 is a schematic diagram showing an example of a spinning device for producing protein fibers. A spinning device 10 shown in FIG. 1 is an example of a spinning device for dry-wet spinning, and includes an extruder 1, an undrawn yarn manufacturing device 2, a wet heat drawing 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、タンパク質が凝固し、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、タンパク質繊維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 described. First, the dope solution 6 stored in the storage tank 7 is pushed out of the base 9 by the gear pump 8. In a laboratory scale, a dope solution may be filled in a cylinder and extruded from a nozzle using a syringe pump. Next, the extruded dope solution 6 is supplied into the coagulation solution 11 of the coagulation solution tank 20 through the air gap 19, the solvent is removed, the protein is coagulated, and a fibrous coagulate is formed. Next, the fibrous coagulated material is supplied into the hot water 12 in the stretching bath 21 and stretched. The stretching ratio is determined by the speed ratio between the supply nip roller 13 and the take-off nip roller 14. After that, the drawn fibrous coagulated body is supplied to the drying device 4 and dried in the yarn path 22, and the protein fiber 36 is obtained as the wound body 5. 18a to 18g are yarn guides.

凝固液11としては、脱溶媒できる溶媒であればよく、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 coagulation liquid 11 may be any solvent that can 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 appropriately contain water. The temperature of the coagulating liquid 11 is preferably 0 to 30C. When a syringe pump having a nozzle having a diameter of 0.1 to 0.6 mm is used as the base 9, the extrusion speed is preferably 0.2 to 6.0 mL / hour per hole, and 1.4 to 4.0 mL / hour. More preferably, it is time. The distance over which the coagulated modified fibroin passes through the coagulating liquid 11 (substantially, the distance from the yarn guide 18a to the yarn guide 18b) may be long enough to efficiently remove the solvent. 500 mm. The take-up 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 coagulating liquid 11 may be, for example, 0.01 to 3 minutes, and is preferably 0.05 to 0.15 minutes. Further, stretching (pre-stretching) may be performed in the coagulating liquid 11. The coagulation liquid tank 20 may be provided in multiple stages, and the stretching may be performed in each stage or a specific stage as needed.

なお、タンパク質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。   The stretching performed when obtaining the protein fiber may be, for example, dry stretching in addition to wet stretching performed in the above-described coagulation bath 20 and stretching bath 21.

湿熱延伸は、温水中、温水に有機溶剤等を加えた溶液中、又は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 performed in warm water, a solution obtained by adding an organic solvent or the like to warm water, or during 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 drawn, for example, 1 to 10 times, and 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 tube 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 dry heat drawing, the undrawn yarn (or pre-drawn yarn) can be drawn, for example, by 0.5 to 8 times, and preferably drawn by 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 each be performed alone, 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 further the third stage stretching is performed by dry heat stretching. For example, wet heat stretching and dry heat stretching can be performed 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倍以上のうちの何れかであり、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 final draw ratio is preferably such that the lower limit is more than 1 time, 2 times or more, 3 times or more, 4 times or more, 5 times or more, and 6 times of the undrawn yarn (or pre-drawn yarn). Or more, 7 times or more, 8 times or more, 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, 13 times or less. , 12 times or less, 11 times or less, 10 times or less.

<改変フィブロイン繊維>
本実施形態に係るタンパク質繊維は、上述した改変フィブロインを紡糸したもの(「改変フィブロイン繊維」ともいう。)であってもよく、この場合、上述した改変フィブロインを主成分として含む。
<Modified fibroin fiber>
The protein fiber according to the present embodiment may be a fiber obtained by spinning the above-described modified fibroin (also referred to as “modified fibroin fiber”). In this case, the above-described modified fibroin is contained as a main component.

改変フィブロイン繊維の収縮率は、下記式で定義される。
収縮率={1−(沸点未満の水に接触させることを含む収縮工程を経たタンパク質繊維の長さ/収縮工程を経る前のタンパク質繊維の長さ)}×100(%)
The shrinkage of the modified fibroin fiber is defined by the following equation.
Shrinkage = {1− (length of protein fiber after shrinkage step including contact with water below boiling point / length of protein fiber before shrinkage step)} × 100 (%)

本実施形態に係る改変フィブロイン繊維は、水と接触させた際の収縮率が、7%超であることが好ましく、15%以上であることがより好ましく、25%以上であることが更に好ましく、32%以上であることが更により好ましく、40%以上であることが更によりまた好ましく、48%以上であることが特に好ましく、56%以上であることが特により好ましく、64%以上であることが特によりまた好ましく、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。   The modified fibroin fiber according to the present embodiment preferably has a shrinkage ratio of more than 7% when brought into contact with water, more preferably 15% or more, even more preferably 25% or more, It is still more preferably at least 32%, even more preferably at least 40%, particularly preferably at least 48%, particularly preferably at least 56%, and at least 64%. Is even more preferably, and most preferably 72% or more. The upper limit of the shrinkage is usually 80% or less.

<タンパク質糸>
糸状のタンパク質成形体(タンパク質糸)は、例えば、改変フィブロイン繊維を含む撚糸、改変フィブロイン繊維を含む仮撚糸、および、改変フィブロイン繊維を含む紡績糸のうちの何れかである単糸である。編地の編成または織地の製織に用いられる原料糸であるタンパク質糸は、主として改変フィブロイン繊維からなる。このタンパク質糸は、改変フィブロイン繊維からなってもよい。この場合、タンパク質糸は、改変フィブロインを主成分として含む。編地の編成に用いられる原料糸は、他の繊維を一部に含んでいてもよい。
<Protein yarn>
The thread-like protein molded product (protein yarn) is, for example, a single yarn that is any one of a twisted yarn containing modified fibroin fibers, a false twisted yarn containing modified fibroin fibers, and a spun yarn containing modified fibroin fibers. A protein yarn, which is a raw yarn used for knitting a knitted fabric or weaving a woven fabric, mainly consists of modified fibroin fibers. The protein thread may consist of modified fibroin fibers. In this case, the protein thread contains the modified fibroin as a main component. The raw yarn used for knitting the knitted fabric may partially include other fibers.

原料糸は、フィラメント(長繊維)の撚糸または仮撚糸であってよい。原料糸は、ステープル(短繊維)からなる紡績糸であってよい。本実施形態において編地の編成に用いられる原料糸は、単糸である。単糸が用いられることにより、編地において、双糸では得られない風合いが実現され得る。   The raw yarn may be a twisted or false twisted filament (long fiber). The raw yarn may be a spun yarn made of staples (short fibers). The raw yarn used for knitting the knitted fabric in the present embodiment is a single yarn. By using a single yarn, a texture that cannot be obtained with a twin yarn can be realized in a knitted fabric.

撚糸または仮撚糸または紡績糸の撚り方向は、S撚り(右撚)であってよく、Z撚り(左撚)であってもよい。   The twist direction of the twisted yarn, the false twisted yarn, or the spun yarn may be S twist (right twist) or Z twist (left twist).

本明細書において、編地または織地における斜行の発生が無い乃至は十分に抑制されていることを「無斜行」と言い、そのような編地を「無斜行編地」と言い、そのような織地を「無斜行織地」と言う。また、織地の歪みとは、織地において斜行と同様な不良状態を言う。斜行や歪みの有無は、編目または織目の目視によって判断され得る。   In the present specification, the occurrence of skew in a knitted fabric or a woven fabric or that is sufficiently suppressed is referred to as "no skew", such a knitted fabric is referred to as "no skew knitted fabric", Such a fabric is referred to as "non-skew fabric". In addition, the distortion of the woven fabric refers to a defective state similar to skew in the woven fabric. The presence or absence of skew or distortion can be determined by visual inspection of the stitch or weave.

撚糸または仮撚糸または紡績糸の繊度は使用する編機のゲージまたは織機の適した番手である事が好ましく、それに合わせ紡績を行う。   The fineness of the twisted or false-twisted yarn or spun yarn is preferably a gauge of a knitting machine to be used or a suitable count of a loom, and spinning is performed in accordance therewith.

13〜150Nmの番手を有する単糸は、双糸等に比べて細く、優れた風合いと軟らかさを有する。なお、単糸の糸番手は、特に限定されず、周知の紡績法で得られるあらゆる番手であってよい。糸撚り数は、特に限定されず、周知の紡績で用いられるあらゆる撚り数であってよい。   A single yarn having a count of 13 to 150 Nm is finer than a twin yarn or the like, and has an excellent texture and softness. In addition, the yarn count of the single yarn is not particularly limited, and may be any count obtained by a known spinning method. The number of twists is not particularly limited, and may be any number of twists used in known spinning.

<浸漬処理>
タンパク質成形体は、液体に浸漬した後に、加圧処理を行ってもよい。タンパク質成形体を液体に浸漬することによって、成形体の物性(例えば、応力、伸度、タフネス)が向上し得る。
<Immersion treatment>
The protein molded body may be subjected to a pressure treatment after being immersed in the liquid. By immersing the protein molded body in the liquid, the physical properties (eg, stress, elongation, toughness) of the molded body can be improved.

液体は、極性溶媒であれば特に制限されず、例えば、プロトン性極性溶媒、非プロトン性極性溶媒が挙げられる。プロトン性極性溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール(イソプロパノール)、ブタノール、tert−ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンが挙げられる。非プロトン性極性溶媒としては、例えば、アセトン、エチルメチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−アセトアミド、ジメチルスルホキシドが挙げられる。好ましい極性溶媒は、エタノールである。タンパク質成形体を浸漬処理することにより、特に伸度及びタフネスが向上し得る。   The liquid is not particularly limited as long as it is a polar solvent, and examples thereof include a protic polar solvent and an aprotic polar solvent. Examples of the protic polar solvent include water, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol (isopropanol), butanol, tert-butanol, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin. Examples of the aprotic polar solvent include acetone, ethyl methyl ketone, N, N-dimethylformamide, N, N-acetamide, and dimethyl sulfoxide. The preferred polar solvent is ethanol. By immersion treatment of the protein molded body, elongation and toughness can be particularly improved.

液体は、架橋剤、抗酸化剤等の添加剤を含有してもよい。これらの添加剤を含有する液体に浸漬することによって、加圧処理で加える圧力がより低くても、成形体の物性(例えば、応力、伸度、タフネス)を向上させることができる。   The liquid may contain additives such as a crosslinking agent and an antioxidant. By immersing in a liquid containing these additives, the physical properties (eg, stress, elongation, toughness) of the molded article can be improved even when the pressure applied in the pressure treatment is lower.

架橋剤としては、例えば、DMTMM(4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウム クロリド)、EDC(1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)、DCC(N,N'−ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリノエチル)カルボジイミド)、DIC(ジイソプロピルカルボジイミド)などが挙げられる。   Examples of the crosslinking agent include DTMMM (4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride) and EDC (1-ethyl-3- (3 -Dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride), DCC (N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, 1-cyclohexyl-3- (2-morpholinoethyl) carbodiimide), DIC (diisopropylcarbodiimide) and the like.

抗酸化剤としては、例えば、BHT(2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール)、没食子酸プロピル、BHA(ブチル化ヒドロキシアニソール)、TBHQ(tert−ブチルヒドロキノン)などが挙げられる。   Examples of the antioxidant include BHT (2,6-di-tert-butyl-p-cresol), propyl gallate, BHA (butylated hydroxyanisole), TBHQ (tert-butylhydroquinone) and the like.

<加圧処理>
本実施形態に係るタンパク質成形体の加圧体は、タンパク質成形体に圧力をかけることにより製造することができる。加圧処理の加圧手段は、少なくとも2方向からタンパク質成形体に加圧することが好ましい。圧力を加える少なくとも2つの方向は、互いに対向する2つの方向であればよい。加圧手段としては、例えば、タンパク質成形体を液体中に浸漬させた状態で、その液体に圧力をかけることにより、タンパク質成形体に圧力をかけることが挙げられる。また、当該加圧処理において、タンパク質成形体を加圧しながら、延伸しなくてもよい。
<Pressure treatment>
The pressurized body of the protein molded body according to the present embodiment can be manufactured by applying pressure to the protein molded body. The pressurizing means of the pressurizing treatment preferably presses the protein molded body from at least two directions. At least two directions for applying the pressure may be two directions facing each other. Examples of the pressurizing means include applying pressure to the protein molded body by applying pressure to the liquid while the protein molded body is immersed in the liquid. In addition, in the pressing treatment, it is not necessary to stretch the protein molded body while applying pressure.

好ましい加圧手段としては、例えば、図2に示すように、タンパク質成形体を液体とともに、フィルム性の袋等の可撓性容器に封入し、その可撓性容器の外側から圧力をかけることである。より具体的には、例えば、図3に示すように、圧力センサを備えた加圧装置60の圧力容器61に加圧用液体62に満たし、タンパク質成形体65及び液体64を封入した可撓性容器63を加圧用液体62に浸漬して、圧力をかける方法であってもよい。   As a preferable pressurizing means, for example, as shown in FIG. 2, the protein molded body is sealed together with a liquid in a flexible container such as a film bag, and pressure is applied from the outside of the flexible container. is there. More specifically, for example, as shown in FIG. 3, a flexible container in which a pressure container 61 of a pressurizing device 60 provided with a pressure sensor is filled with a pressurizing liquid 62, and a protein molded body 65 and a liquid 64 are sealed. A method may be used in which 63 is immersed in the pressurizing liquid 62 to apply pressure.

加える圧力の下限値は、特に限定されず、例えば、25MPa以上、50MPa以上、100MPa以上、200MPa以上、又は600MPa以上であってもよい。また、加える圧力の上限値は、特に限定されず、例えば、800MPa以下、200MPa以下、又は100MPa以下であってもよい。特に好ましい圧力は、50〜800MPa、50〜600MPa、又は100〜600MPaである。   The lower limit of the applied pressure is not particularly limited, and may be, for example, 25 MPa or more, 50 MPa or more, 100 MPa or more, 200 MPa or more, or 600 MPa or more. The upper limit of the applied pressure is not particularly limited, and may be, for example, 800 MPa or less, 200 MPa or less, or 100 MPa or less. Particularly preferred pressures are 50-800 MPa, 50-600 MPa, or 100-600 MPa.

可撓性容器は、加圧処理の圧力に破断せず、外部の圧力を容器内に十分に伝え得るものであればよい。可撓性容器の素材としては、例えば、ポリプロピレンが挙げられる。   The flexible container may be any as long as it does not break at the pressure of the pressure treatment and can sufficiently transmit the external pressure into the container. Examples of the material of the flexible container include polypropylene.

可撓性容器内の液体が添加剤を含有する場合には、加える圧力の下限値は、特に限定されず、例えば、25MPa以上、50MPa以上、100MPa以上、200MPa以上、又は600MPa以上であってもよい。また、この場合に加える圧力の上限値は、800MPa以下、200MPa以下、又は100MPa以下であってもよい。特に好ましい圧力は、50〜800MPa、50〜600MPa、又は100〜600MPaである。   When the liquid in the flexible container contains an additive, the lower limit of the applied pressure is not particularly limited, and may be, for example, 25 MPa or more, 50 MPa or more, 100 MPa or more, 200 MPa or more, or 600 MPa or more. Good. The upper limit of the pressure applied in this case may be 800 MPa or less, 200 MPa or less, or 100 MPa or less. Particularly preferred pressures are 50-800 MPa, 50-600 MPa, or 100-600 MPa.

圧力をかける時間は、適宜設定することができ、例えば、1時間であってもよく、0.5分間、3分間、5分間又は10分間であってもよい。   The time for applying pressure can be appropriately set, and may be, for example, 1 hour, 0.5 minutes, 3 minutes, 5 minutes, or 10 minutes.

また、加圧処理は、2段階以上の多段階で実施してもよい。加圧処理で加える圧力は、その1つ前の加圧処理で加えた圧力よりも高くてもよく、低くてもよい。例えば、加える圧力が徐々に高くなるように多段階で加圧処理を実施してもよい。具体的には、1回目の加圧処理では、50MPaの圧力を所定の時間かけて、2回目の加圧処理では600MPaの圧力を所定の時間かけてもよい。   Further, the pressure treatment may be performed in two or more stages. The pressure applied in the pressure treatment may be higher or lower than the pressure applied in the previous pressure treatment. For example, the pressure treatment may be performed in multiple stages so that the applied pressure gradually increases. Specifically, in the first pressurizing process, a pressure of 50 MPa may be applied for a predetermined time, and in the second pressurizing process, a pressure of 600 MPa may be applied for a predetermined time.

本発明の他の実施形態は、タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体に、圧力をかける工程を含む、タンパク質成形体の物性を向上する処理方法である。本実施形態におけるタンパク質、タンパク質成形体、圧力をかける工程は、上述のとおりである。   Another embodiment of the present invention is a treatment method for improving the physical properties of a protein molded product, including a step of applying pressure to a protein molded product obtained by molding a protein. The protein, the protein molded body, and the step of applying pressure in the present embodiment are as described above.

本明細書における物性とは、タンパク質成形体の物性であり、より具体的には、応力、伸度、タフネスを意味する。本明細書において、「物性を向上する」とは、応力、伸度、タフネスのうちの少なくとも1つが、圧力をかける前のタンパク質成形体の数値と比較して向上することを意味する。   The physical properties in the present specification are physical properties of a protein molded article, and more specifically, mean stress, elongation, and toughness. In the present specification, “improving physical properties” means that at least one of stress, elongation, and toughness is improved as compared with a value of a protein molded body before pressure is applied.

本発明の他の実施形態は、タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体の加圧体であって、複屈折率が向上した加圧体である。   Another embodiment of the present invention is a pressurized body of a protein molded body obtained by molding a protein, the pressurized body having an improved birefringence.

複屈折率とは、タンパク質の配向の指標として用いられるデータの1つである。タンパク質成形体に圧力をかけることにより、圧力をかける前のタンパク質成形体よりもタンパク質の配向がより向上する。   The birefringence is one of data used as an index of the orientation of a protein. By applying pressure to the protein molded body, the orientation of the protein is further improved as compared with the protein molded body before the pressure is applied.

本実施形態に係るタンパク質成形体の加圧体は、加圧することにより、加圧前のタンパク質成形体と比較して、その複屈折率が向上し得る。複屈折率が向上すると、応力、伸度及びタフネスが向上する傾向がある。   The birefringence of the pressurized body of the protein molded body according to the present embodiment can be improved by applying pressure, as compared with the protein molded body before pressurization. As the birefringence increases, the stress, elongation and toughness tend to increase.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.

<改変クモ糸フィブロインの製造>
(1)プラスミド発現株の作製
ネフィラ・クラビペス(Nephila clavipes)由来のフィブロイン(GenBankアクセッション番号:P46804.1、GI:1174415)の塩基配列及びアミノ酸配列に基づき、配列番号11で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン(以下、「PRT799」ともいう。)を設計した。なお、配列番号11で示されるアミノ酸配列は、ネフィラ・クラビペス由来のフィブロインのアミノ酸配列に対して、生産性の向上を目的としてアミノ酸残基の置換、挿入及び欠失を施したアミノ酸配列を有し、さらにN末端に配列番号6で示されるアミノ酸配列(タグ配列及びヒンジ配列)が付加されている。
<Production of modified spider silk fibroin>
(1) Preparation of plasmid expression strain Based on the nucleotide sequence and amino acid sequence of fibroin (GenBank Accession No .: P468804.1, GI: 11744415) derived from Nephila clavipes, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11 The modified fibroin (hereinafter, also referred to as “PRT799”) was designed. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11 has an amino acid sequence obtained by substituting, inserting and deleting amino acid residues with respect to the amino acid sequence of fibroin derived from Nephila clavipes for the purpose of improving productivity. Further, an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 (tag sequence and hinge sequence) is added to the N-terminus.

次に、PRT799をコードする核酸を合成した。当該核酸には、5’末端にNdeIサイト及び終止コドン下流にEcoRIサイトを付加した。当該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。   Next, a nucleic acid encoding PRT799 was synthesized. An NdeI site at the 5 'end and an EcoRI site downstream of the stop codon were added to the nucleic acid. The nucleic acid was cloned into a cloning vector (pUC118). Then, the nucleic acid was treated with NdeI and EcoRI with restriction enzymes, cut out, and then recombined into a protein expression vector pET-22b (+) to obtain an expression vector.

(2)タンパク質の発現
配列番号10で示されるアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする核酸を含むpET22b(+)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1)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 protein Escherichia coli BLR (DE3) was transformed with a pET22b (+) expression vector containing a nucleic acid encoding a protein having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10. 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 a seed culture medium containing ampicillin (Table 1) so that the OD 600 was 0.005. The temperature of the culture was maintained at 30 ° C., and the flask was cultured until the OD 600 reached 5 (about 15 hours) to obtain a seed culture.

当該シード培養液を500mLの生産培地(表2)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 to which 500 mL of a production medium (Table 2) had been added so that the OD 600 was 0.05. The temperature of the culture was maintained at 37 ° C., and the culture was performed at a constant pH of 6.9. Further, the concentration of dissolved oxygen in the culture solution was maintained at 20% of the saturated concentration of dissolved oxygen.

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、目的のタンパク質を発現誘導させた。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クモ糸フィブロインサイズのバンドの出現により、目的とするクモ糸フィブロインの発現を確認した。   Immediately after glucose in the production medium was completely consumed, a feed solution (455 g / 1 L of glucose, 120 g / 1 L of Yeast Extract) was added at a rate of 1 mL / min. The temperature of the culture was maintained at 37 ° C., and the culture was performed at a constant pH of 6.9. Further, the culture was performed 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 to a final concentration of 1 mM to induce the expression of the target protein. Twenty hours after the addition of IPTG, the culture was centrifuged to collect the cells. SDS-PAGE was carried out using the cells prepared from the culture solution before and after the addition of IPTG, and the expression of the desired spider silk fibroin due to the appearance of the target spider silk fibroin size band depending on the addition of IPTG. It was confirmed.

(3)タンパク質の精製
IPTGを添加してから2時間後に回収した菌体を20mM Tris−HCl緩衝液(pH7.4)で洗浄した。洗浄後の菌体を約1mMのPMSFを含む20mMTris−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、改変クモ糸フィブロイン「PRT799」を得た。
(3) Purification of protein The cells collected 2 hours after the addition of IPTG were washed with a 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4). The washed cells were suspended in a 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) containing about 1 mM PMSF, and the cells were disrupted with a high-pressure homogenizer (GEA Niro Soavi). The disrupted cells were centrifuged to obtain a precipitate. The obtained precipitate was washed with a 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) until it became highly pure. The precipitate after washing is suspended in an 8 M guanidine buffer (8 M guanidine hydrochloride, 10 mM sodium dihydrogen phosphate, 20 mM NaCl, 1 mM Tris-HCl, pH 7.0) so as to have a concentration of 100 mg / mL. For 30 minutes with a stirrer to dissolve. After dissolution, dialysis was performed with water using a dialysis tube (cellulose tube 36/32 manufactured by Sanko Junyaku Co., Ltd.). The white aggregated protein obtained after the dialysis was collected by centrifugation, water was removed with a freeze dryer, and the freeze-dried powder was collected to obtain a modified spider silk fibroin “PRT799”.

<改変クモ糸フィブロイン繊維の調製>
(1)ドープ液の調製
ジメチルスルホキシド(DMSO)に、上述の改変クモ糸フィブロイン(PRT799)を濃度24質量%となるよう添加した後、溶解促進剤としてLiClを濃度4.0質量%となるように添加した。その後、シェーカーを使用して、改変クモ糸フィブロインを3時間かけて溶解させ、DMSO溶液を得た。得られたDMSO溶液中のゴミと泡を取り除き、ドープ液を調製した。ドープ液の粘度は、90℃において5000cP(センチポアズ)であった。
<Preparation of modified spider silk fibroin fiber>
(1) Preparation of Dope Solution After the above-mentioned modified spider silk fibroin (PRT799) was added to dimethyl sulfoxide (DMSO) at a concentration of 24% by mass, LiCl was dissolved at a concentration of 4.0% by mass as a dissolution promoter. Was added. Then, using a shaker, the modified spider silk fibroin was dissolved over 3 hours to obtain a DMSO solution. Dust and bubbles in the obtained DMSO solution were removed to prepare a dope solution. The viscosity of the dope solution was 5000 cP (centipoise) at 90 ° C.

(2)紡糸
図1に示される紡糸装置10を用いて、得られたドープ液を凝固液(メタノール)中に吐出し、延伸処理をし、乾燥を行うことにより、PRT799のフィラメントを得た。得られたPRT799のフィラメントをボビンに巻き取った。
凝固液(メタノール)の温度:5〜10℃
延伸倍率:4.52倍
乾燥温度:80℃
(2) Spinning Using the spinning apparatus 10 shown in FIG. 1, the obtained dope liquid was discharged into a coagulation liquid (methanol), stretched, and dried to obtain a filament of PRT799. The obtained filament of PRT799 was wound around a bobbin.
Temperature of coagulation liquid (methanol): 5 to 10 ° C
Stretching ratio: 4.52 times Drying temperature: 80 ° C

<成形体の浸漬処理>
(1)浸漬処理条件
PRT799のフィラメントを100cmに切断し、浸漬処理を行った。浸漬処理は、図2のようにポリプロピレン製の袋の中に浸漬用溶媒とフィラメントを封入することで実施した。
<Immersion treatment of molded body>
(1) Immersion treatment conditions The filament of PRT799 was cut into 100 cm and immersion treatment was performed. The immersion treatment was performed by enclosing the immersion solvent and the filament in a polypropylene bag as shown in FIG.

(2)フィラメントの引張試験
PRT799のフィラメントの物性(応力、伸度、タフネス)を測定した。具体的には、フィラメントをつかみ治具間距離20mmで試験紙片に接着剤で固定し、温度20℃、相対湿度65%の条件で、引張試験機(インストロン社製、型式:3342)を用いて、引張速度10cm/分で応力(強度)及び伸度測定を行った。試験において、ロードセル容量を10Nに設定し、つかみ冶具はクリップ式のものを用いた。
(2) Filament tensile test The physical properties (stress, elongation, toughness) of the filament of PRT799 were measured. Specifically, the filament was gripped and fixed to a test paper strip with an adhesive at a jig distance of 20 mm, and a tensile tester (manufactured by Instron, model: 3342) was used at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%. The stress (strength) and elongation were measured at a tensile speed of 10 cm / min. In the test, the load cell capacity was set to 10 N, and a clip jig was used.

(3)測定結果
評価結果を表3に示す。参考例2の応力、伸度及びタフネスの数値は、参考例1の数値を100とした場合の相対値として示した。PRT799のフィラメントをエタノールに48時間浸漬することによって、浸漬を行わなかったフィラメントよりも伸度及びタフネスが向上した。
(3) Measurement results Table 3 shows the evaluation results. The values of stress, elongation, and toughness of Reference Example 2 were shown as relative values when the value of Reference Example 1 was set to 100. By immersing the filament of PRT799 in ethanol for 48 hours, the elongation and toughness were improved as compared with the filament not immersed.

<成形体の加圧処理−1>
(1)加圧処理条件
PRT799のフィラメントを100cmに切断し、超高圧静水圧処理装置(スギノマシン社製、型式:HPV−80C20−SA)を用いて、所定の圧力で10分間、加圧処理を行った。
浸漬用溶媒として水又はエタノールを使用し、一部の実施例では、DMTMM(架橋剤、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウム クロリド)、BHT(抗酸化剤、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール)を溶媒に添加した。浸漬時間が「0時間」であることは、袋に浸漬用溶媒とフィラメントを封入した直後に、加圧処理を行ったことを意味する。
<Pressure treatment of molded body-1>
(1) Pressure treatment condition The filament of PRT799 is cut into 100 cm, and pressure treatment is performed at a predetermined pressure for 10 minutes using an ultrahigh pressure hydrostatic pressure treatment device (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., model: HPV-80C20-SA). Was done.
Water or ethanol was used as the immersion solvent, and in some examples, DTMMM (crosslinking agent, 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholine Ium chloride) and BHT (antioxidant, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol) were added to the solvent. The immersion time of “0 hours” means that the pressure treatment was performed immediately after the immersion solvent and the filament were sealed in the bag.

(2)フィラメントの引張試験
PRT799のフィラメントの物性(応力、伸度、タフネス)を測定した。具体的には、フィラメントをつかみ治具間距離20mmで試験紙片に接着剤で固定し、温度20℃、相対湿度65%の条件で、引張試験機(インストロン社製、型式:3342)を用いて、引張速度10cm/分で応力(強度)及び伸度測定を行った。試験において、ロードセル容量を10Nに設定し、つかみ冶具はクリップ式のものを用いた。
(2) Filament tensile test The physical properties (stress, elongation, toughness) of the filament of PRT799 were measured. Specifically, the filament was gripped and fixed to a test paper strip with an adhesive at a jig distance of 20 mm, and a tensile tester (manufactured by Instron, model: 3342) was used at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%. The stress (strength) and elongation were measured at a tensile speed of 10 cm / min. In the test, the load cell capacity was set to 10 N, and a clip jig was used.

(3)測定結果
評価結果を表4及び5に示す。実施例1の応力、伸度及びタフネスの数値は、比較例1の数値を100とした場合の相対値として示した。実施例2〜11の応力、伸度及びタフネスの数値は、比較例2の数値を100とした場合の相対値として示した。いずれの実施例においても加圧処理をすることにより、フィラメントの強度及び伸度が向上した。また、添加剤を含有するエタノールに浸漬させて加圧処理を行った場合(実施例10、11、12)では、より低い圧力(50MPa)であっても、伸度及びタフネスが大きく向上した。

(3) Measurement results The evaluation results are shown in Tables 4 and 5. The values of stress, elongation, and toughness of Example 1 were shown as relative values when the value of Comparative Example 1 was set to 100. The values of stress, elongation, and toughness of Examples 2 to 11 are shown as relative values when the value of Comparative Example 2 is set to 100. In any of the examples, by performing the pressure treatment, the strength and elongation of the filament were improved. In addition, when pressure treatment was performed by immersion in ethanol containing an additive (Examples 10, 11, and 12), the elongation and toughness were significantly improved even at a lower pressure (50 MPa).

<成形体の加圧処理−2>
(1)加圧処理条件
PRT799のフィラメントを100cmに切断し、超高圧静水圧処理装置(スギノマシン社製、型式:HPV−80C20−SA)を用いて、所定の圧力で10分間、加圧処理を行った。
浸漬用溶媒としてエタノールを使用し、一部の実施例では、BHT(抗酸化剤、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール)を溶媒に添加した。浸漬時間が「0時間」であることは、袋に浸漬用溶媒とフィラメントを封入した直後に、加圧処理を行ったことを意味する。実施例15では、2段階の加圧処理を行っており、50MPaで10分間加圧した後(第1の加圧処理)、600MPaで10分間加圧処理を行った(第2の加圧処理)。
浸漬時間:0時間(封入直後)、48時間(2日後)
<Pressure treatment of molded body -2>
(1) Pressure treatment condition The filament of PRT799 is cut into 100 cm, and pressure treatment is performed at a predetermined pressure for 10 minutes using an ultrahigh pressure hydrostatic pressure treatment device (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., model: HPV-80C20-SA). Was done.
Ethanol was used as the immersion solvent, and in some examples, BHT (antioxidant, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol) was added to the solvent. The immersion time of “0 hours” means that the pressure treatment was performed immediately after the immersion solvent and the filament were sealed in the bag. In Example 15, a two-stage pressurizing process was performed. After pressurizing at 50 MPa for 10 minutes (first pressurizing process), a pressurizing process was performed at 600 MPa for 10 minutes (second pressurizing process). ).
Immersion time: 0 hours (immediately after encapsulation), 48 hours (after 2 days)

(2)フィラメントの引張試験
PRT799のフィラメントの物性(応力、伸度、タフネス)を測定した。具体的には、フィラメントをつかみ治具間距離20mmで試験紙片に接着剤で固定し、温度20℃、相対湿度65%の条件で、引張試験機(インストロン社製、型式:3342)を用いて、引張速度10cm/分で応力(強度)及び伸度測定を行った。試験において、ロードセル容量を10Nに設定し、つかみ冶具はクリップ式のものを用いた。
(2) Filament tensile test The physical properties (stress, elongation, toughness) of the filament of PRT799 were measured. Specifically, the filament was gripped and fixed to a test paper strip with an adhesive at a jig distance of 20 mm, and a tensile tester (manufactured by Instron, model: 3342) was used at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%. The stress (strength) and elongation were measured at a tensile speed of 10 cm / min. In the test, the load cell capacity was set to 10 N, and a clip jig was used.

(3)測定結果
評価結果を表6に示す。各実施例の応力、伸度及びタフネスの数値は、比較例1の数値を100とした場合の相対値として示した。いずれの実施例においても加圧処理をすることにより、フィラメントの強度及び伸度が向上した。また、添加剤を含有するエタノール中で加圧処理を行った実施例14及び15では、より低い圧力(50MPa)であっても、伸度及びタフネスが大きく向上し、特に2段階で加圧処理した実施例15では、応力がさらに向上した。
(3) Measurement results Table 6 shows the evaluation results. The numerical values of stress, elongation and toughness in each example are shown as relative values when the numerical value of Comparative Example 1 is set to 100. In any of the examples, by performing the pressure treatment, the strength and elongation of the filament were improved. Further, in Examples 14 and 15 in which the pressure treatment was performed in ethanol containing the additive, the elongation and the toughness were greatly improved even at a lower pressure (50 MPa). In Example 15, the stress was further improved.

<複屈折率の測定>
PRT799のフィラメントを100cmに切断し、超高圧静水圧処理装置(スギノマシン社製、型式:HPV−80C20−SA)を用いて、所定の圧力で10分間、加圧処理を行った。得られた実施例16及び17のフィラメントについて、顕微鏡(OLYMPUS社製、型式:BX51)を用いて、複屈折率を測定した。
<Measurement of birefringence>
The filament of PRT799 was cut into 100 cm, and subjected to a pressure treatment at a predetermined pressure for 10 minutes using an ultrahigh pressure hydrostatic pressure treatment device (manufactured by Sugino Machine Co., model: HPV-80C20-SA). With respect to the obtained filaments of Examples 16 and 17, the birefringence was measured using a microscope (manufactured by OLYMPUS, model: BX51).

結果を表7に示す。各実施例の複屈折率の数値は、比較例1の数値を100とした場合の相対値として示した。実施例16及び17のフィラメントは、浸漬処理及び加圧処理を行っていない比較例3のフィラメントと比較して、複屈折率が向上しており、配向がより進んでいることが確認された。
Table 7 shows the results. The numerical value of the birefringence index of each example is shown as a relative value when the numerical value of Comparative Example 1 is 100. It was confirmed that the filaments of Examples 16 and 17 had improved birefringence and more advanced orientation than the filaments of Comparative Example 3 which had not been subjected to the immersion treatment and the pressure treatment.

Claims (14)

タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体に圧力をかける工程を含む、タンパク質成形体の加圧体の製造方法。   A method for producing a pressed body of a protein molded body, comprising a step of applying pressure to a protein molded body obtained by molding a protein. 前記タンパク質成形体に圧力をかける工程において、タンパク質成形体を延伸しない、請求項1に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to claim 1, wherein the step of applying pressure to the protein molded body does not stretch the protein molded body. 前記タンパク質成形体に圧力をかける工程が、少なくとも2方向から前記タンパク質成形体に圧力をかける、請求項1又は2に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to claim 1, wherein the step of applying pressure to the protein molded body applies pressure to the protein molded body from at least two directions. 前記タンパク質成形体に圧力をかける工程が、液体を介して前記タンパク質成形体に圧力をかける、請求項1〜3のいずれか一項に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to any one of claims 1 to 3, wherein the step of applying pressure to the protein molded body applies pressure to the protein molded body via a liquid. 前記液体が極性溶媒を含む、請求項4に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to claim 4, wherein the liquid contains a polar solvent. 前記液体が添加剤を含有する、請求項4又は5に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to claim 4, wherein the liquid contains an additive. 加える圧力が50MPa以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to any one of claims 1 to 6, wherein the pressure to be applied is 50 MPa or more. 圧力をかける前に、前記タンパク質成形体を液体に24時間以上浸漬させる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to any one of claims 1 to 7, wherein the protein molded body is immersed in a liquid for 24 hours or more before applying pressure. 前記タンパク質成形体が、糸又はフィルムの形状である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to any one of claims 1 to 8, wherein the protein molded body is in the form of a thread or a film. 前記タンパク質が構造タンパク質である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to any one of claims 1 to 9, wherein the protein is a structural protein. 前記構造タンパク質がクモ糸タンパク質である、請求項10に記載の加圧体の製造方法。   The method for producing a pressurized body according to claim 10, wherein the structural protein is a spider silk protein. タンパク質を成形して得られるタンパク質成形体に、圧力をかける工程を含む、タンパク質成形体の物性を向上する処理方法。   A processing method for improving physical properties of a protein molded body, comprising a step of applying pressure to a protein molded body obtained by molding a protein. 前記タンパク質成形体に圧力をかける工程が、液体を介してタンパク質成形体に圧力をかける、請求項12に記載の方法。   13. The method of claim 12, wherein applying pressure to the protein compact comprises applying pressure to the protein compact via a liquid. 前記タンパク質がクモ糸タンパク質である、請求項12又は13に記載の方法。
14. The method according to claim 12, wherein the protein is a spider silk protein.
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