JP2020097796A - Artificial fibroin fiber - Google Patents

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潤一 菅原
Junichi Sugawara
潤一 菅原
森田 啓介
Keisuke Morita
啓介 森田
中村 浩之
Hiroyuki Nakamura
浩之 中村
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    • D01F4/00Monocomponent artificial filaments or the like of proteins; Manufacture thereof
    • D01F4/02Monocomponent artificial filaments or the like of proteins; Manufacture thereof from fibroin

Abstract

To provide an artificial fibroin fiber that has a desired high contraction coefficient and can be produced safely.SOLUTION: An artificial fibroin fiber 36 of this invention includes modified fibroin and has a contraction coefficient larger than 7%, the contraction coefficient being defined by the following equation: contraction coefficient={1-(a length of the artificial fibroin fiber 36 subjected to contraction processing including being brought into contact with water at lower than the boiling point/a length of the artificial fibroin fiber 36 before subjected to the contraction processing)}×100(%). In the artificial fibroin fiber, a temperature of the water is 10-90°C, preferably 40-90°C, and more preferably 70-90°C and the modified fibroin preferably incudes modified spider silk fibroin. In the artificial fibroin fiber 36, the modified fibroin means fibroin in which an amino acid sequence of natural fibroin is modified, the modified fibroin is prepared by modifying nucleic acid coding the natural fibroin by a genetic engineering method or a chemical method, forming a vector log containing the modified sequence, and integrating the vector log into a host chromosome.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、人造フィブロイン繊維に関する。 The present invention relates to artificial fibroin fibers.

一般に、衣料、寝具等に使用される繊維には、高い肌触り性が求められる。肌触り性を充分に満足し、且つ高級感のある繊維として、天然のフィブロイン繊維の1種であるシルク等が知られている。 Generally, fibers used for clothing, bedding and the like are required to have high touch. Silk, which is one type of natural fibroin fibers, is known as a fiber that is sufficiently satisfying to the touch and has a high-grade feel.

また、衣料、寝具等に使用される繊維には、柔らかさ及び保温性等も同時に求められる。そのため、衣料、寝具等に用いられるシルクは、例えば、収縮加工が施されて嵩高性が高められ、それによって柔軟性及び保温性が付与される場合がある。 In addition, the fibers used for clothing, bedding and the like are required to have softness and heat retention at the same time. Therefore, silk used for clothing, bedding, and the like may be subjected to shrinkage processing to increase its bulkiness, thereby imparting flexibility and heat retention.

一方、例えば、衣料、寝具等には、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が汎用的に使用されおり、これらの合成繊維は、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1)。 On the other hand, for example, synthetic fibers such as polyester fibers, polyamide fibers, and acrylic fibers are generally used for clothes, bedding, etc. These synthetic fibers have a shrinkage ratio of 40% or more when they are brought into contact with boiling water. Has been realized (Patent Document 1).

特開2009−121003号公報JP, 2009-12103, A

しかしながら、シルクは、水だけとの接触では収縮率が数%程度でしかなかった。 However, the contraction rate of silk was only a few percent when it was contacted with water only.

また、特許文献1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。 Further, the shrinking method described in Patent Document 1 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、かつ安全に製造が可能な人造フィブロイン繊維を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an artificial fibroin fiber which has a sufficiently high shrinkage factor and can be manufactured safely.

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み、かつ下記式で定義される収縮率が7%を超える、人造フィブロイン繊維。
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繊維の長さ/上記収縮加工を施す前の人造フィブロイン繊維の長さ)}×100(%)
[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]に記載の人造フィブロイン繊維。
[3]
上記水の温度が、10〜90℃である、[1]又は[2]に記載の人造フィブロイン繊維。
[4]
上記収縮加工が、上記水との接触後に乾燥させることを含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の人造フィブロイン繊維。
The present invention relates to the following inventions, for example.
[1]
Man-made fibroin fiber containing modified fibroin and having a shrinkage ratio defined by the following formula of more than 7%.
Shrinkage rate={1-(length of artificial fibroin fiber that has been subjected to shrinkage treatment including contact with water having a boiling point lower than that/length of artificial fibroin fiber before the above-mentioned shrinkage treatment)}×100 (%)
[2]
The artificial fibroin fiber according to [1], wherein the modified fibroin is a modified spider silk fibroin.
[3]
The artificial fibroin fiber according to [1] or [2], wherein the temperature of the water is 10 to 90°C.
[4]
The artificial fibroin fiber according to any one of [1] to [3], wherein the shrinking process includes drying after contact with the water.

本発明によれば、充分に高い収縮率を有し、かつ安全に製造が可能な人造フィブロイン繊維の提供が可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an artificial fibroin fiber which has a sufficiently high shrinkage factor and can be manufactured safely.

改変フィブロインのドメイン配列を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the domain sequence of a modified fibroin. 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。It is a figure which shows the distribution of the value of z/w (%) of the fibroin of natural origin. 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。It is a figure which shows the distribution of the value of x/y (%) of fibroin derived from nature. 人造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。It is an explanatory view showing roughly an example of the spinning device for manufacturing artificial fibroin fiber. 人造フィブロイン繊維を収縮加工するための装置の一例を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly an example of the apparatus for shrink-processing an artificial fibroin fiber. 人造フィブロイン繊維を収縮加工するための装置の一例を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly an example of the apparatus for shrink-processing an artificial fibroin fiber.

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。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

〔人造フィブロイン繊維〕
本発明に係る人造フィブロイン繊維は、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、下記式で定義される収縮率が7%を超えることを意味する。
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繊維の長さ/収縮加工を施す前の人造フィブロイン繊維の長さ)}×100(%)
[Artificial fibroin fiber]
The artificial fibroin fiber according to the present invention contains modified fibroin and is capable of high shrinkage simply by contacting with water (water, steam, etc.). High shrinkage means that the shrinkage rate defined by the following formula exceeds 7%.
Shrinkage rate={1-(length of artificial fibroin fiber that has been subjected to shrinkage processing including contact with water having a temperature lower than boiling point/length of artificial fibroin fiber before shrinkage processing)}×100 (%)

<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]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 is a protein containing a domain sequence represented by the formula 1: [(A) n motif-REP] m . The modified fibroin may further have an amino acid sequence (N-terminal sequence and C-terminal sequence) added to one or both of the N-terminal side and the C-terminal side of the domain sequence. The N-terminal sequence and the C-terminal sequence are typically, but not limited to, regions having no repeat of the amino acid motif characteristic of fibroin, and consist of about 100 amino acids.

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と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]で表されるドメイン配列を含むタンパク質である。 The term "modified fibroin" as used herein 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 fibroin having the same amino acid sequence as that of naturally-occurring fibroin. "Naturally-derived fibroin" as used herein is also a protein containing a domain sequence represented by the formula 1: [(A) n motif-REP] m .

「改変フィブロイン」は、本発明で特定されるアミノ酸配列を有するものであれば、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。 The “modified fibroin” may be the one that directly uses the amino acid sequence of naturally occurring fibroin as long as it has the amino acid sequence specified in the present invention, and depends on the amino acid sequence of naturally occurring fibroin. The amino acid sequence may be modified (for example, the amino acid sequence is modified by modifying the gene sequence of cloned naturally-occurring fibroin), or artificially designed and independent of naturally-occurring fibroin. It may be synthetic (for example, one having a desired amino acid sequence by chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence).

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]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4〜20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8〜300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。 As used herein, the term “domain sequence” refers to a crystalline region (typically corresponding to the (A) n motif of an amino acid sequence) and an amorphous region (typically, a REP of an amino acid sequence) peculiar to fibroin. Corresponding to the amino acid sequence represented by formula 1: [(A) n motif-REP] m . Here, the (A) n motif represents an amino acid sequence composed of 4 to 20 amino acid residues, and the number of alanine residues is 83% or more based on the total number of amino acid residues in the (A) n motif. REP indicates an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues. m represents an integer of 8 to 300. The plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or different amino acid sequences. The plurality of REPs may have the same amino acid sequence or different amino acid sequences.

(A)モチーフは、(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%以上であればよいが、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。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ることが好ましい。アラニン残基のみで構成されるとは、(A)モチーフが、(A)(Aはアラニン残基を示し、nは2〜20の整数、好ましくは4〜20、より好ましくは4〜16の整数を示す。)で表されるアミノ酸配列を有することを意味する。 In the (A) n motif, the number of alanine residues to the total number of amino acid residues in the (A) n motif may be 83% or more, preferably 86% or more, and preferably 90% or more. It is more preferably 95% or more, still more preferably 100% (meaning that it is composed of only alanine residues). It is preferable that at least seven of the (A) n motifs present in the domain sequence are composed of only alanine residues. The expression (A) n motif means that (A) n (A represents an alanine residue, n is an integer of 2 to 20, preferably 4 to 20, and more preferably 4 to 4). It means having an amino acid sequence represented by 16).

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 is, for example, an amino acid sequence corresponding to the one obtained by substituting, deleting, inserting and/or adding one or more amino acid residues with respect to the gene sequence of the cloned naturally-derived fibroin. It can be obtained by modifying. Amino acid residue substitutions, deletions, insertions and/or additions can be made by methods well known to those skilled in the art such as partial 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]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 the formula 1: [(A) n motif-REP] m , and specific examples thereof 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、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 the fibroin produced by insects include Bombyx mori, Bombyx mandarina, Antheraea yam tai cya cya pyramid, Anteraea pya rya pyramid, Anteraea peri, rye, Pomegranate (Anteraea periy), Anteraea peryny (Etera peri), Pomegranate (Anteraea pernii), ), silk proteins produced by silkworms such as Anthera pear insects (Antheraea assasa), sperm silkworms produced by silkworms such as Anthera apia nets (Antheraea nets). Silk protein is mentioned.

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)、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 No. M76430 (base sequence), AAA278840.1 (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。 Examples of fibroin produced by spiders include spiders belonging to the genus Araneus (genus Araneus) such as Onigumo, Niwaonimogu, Akanonigumo, Aonigumo and Maeoniguimo, spiders of the genus Araneus, spiders of the genus Nectar, e. Spiders belonging to the genus Proton, spiders belonging to the genus Pronus, spiders belonging to the genus Cyrtarachne, such as Asterinofundamas and Otorinofundamas, and the thorn spiders such as Spiders Spiders belonging to the genus Gasteracantha, spiders belonging to the genus Ordgarius such as Mameitai Seki spider and Mutsugai spider, and belonging to the genus Argiopsis such as Argiogiope, Argiope spp. Spiders belonging to the genus Arachnura, spiders belonging to the genus Acusilas such as the spider Spider, spiders belonging to the genus Cytophora, such as the spider Spider, the brown spider, and the spider Spider (genus Cytophora). Spider silk protein produced by spiders belonging to the genus Cyclopsa such as spiders belonging to the category ), spider silk proteins such as the spider silk protein belonging to the genus Cyclosa, and spider silk proteins produced by the spider belonging to the genus Chorizopes, such as the spider silk spider. Spiders belonging to the genus Tetragnatha, such as the herring-backed spider, sword-tailed duck spider and urocore-ringed spider, etc. Spiders belonging to the genus Nephila, spiders belonging to the genus Menosira, such as the black spider, spiders belonging to the genus Dyschiriognatha, such as the dwarf spider, such as the black raccoon spider, the black widow spider, the black-brown spider, and the spider black spider. Spiders produced by spiders belonging to the family Tetragnathidae, such as spiders belonging to the genus (genus Latrodetectus) and spiders belonging to the genus Euprosthenops (genus Euprosthenops). Examples include pider silk protein. Examples of the spider silk proteins include dragline proteins such as MaSp (MaSp1 and MaSp2) and ADF (ADF3 and ADF4), MiSp (MiSp1 and MiSp2), and the like.

クモ類が産生するフィブロイン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 fibroin produced by spiders include, for example, fibroin-3 (adf-3) [from Araneus diadematus] (GenBank Accession No. AAC47010 (amino acid sequence), U47855 (base sequence)), fibroin-. 4(adf-4) [derived from Araneus diadematus] (GenBank accession number AAC47011 (amino acid sequence), U47856 (base sequence)), dragline silk protein spidroin 1 [derived from Nephila clavipes] (GenACbank accession number 4 amino acid sequence ANC50) U37520 (base sequence)), major amplifier spidroin 1 [derived from Latrodectus hesperus] (GenBank accession number ABR68856 (amino acid sequence), EF595246 (base sequence)), dragline silk protein splatinbal2a2c [Negative]. (Amino acid sequence), AF441245 (base sequence), major amplifier spidroin 1 [derived from Euprosthenops australis] (GenBank accession number CAJ00428 (amino acid sequence), AJ973155 (base sequence)), and major ampulth luteurospinuroin 2 (base sequence). Accession number CAM32249.1 (amino acid sequence), AM490169 (base sequence)), minor ampullate silk protein 1 [Nephila clavipes] (GenBank accession number AAC14589.1 (amino acid sequence)), minor ampulate silk NP [2]. (GenBank Accession No. AAC14591.1 (amino acid sequence)), minor ample spidroin-like protein [Nephilengys cruenta] (GenBank Accession No. ABR). 37278.1 (amino acid sequence) and the like.

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。 More specific examples of naturally-derived fibroin include fibroin whose sequence information is registered in NCBI GenBank. For example, among sequences containing INV as DIVISION among sequence information registered in NCBI GenBank, spidroin, complete, fibroin, “silk and polypeptide”, or “silk and protein” are described as keywords in DEFINITION. It can be confirmed by extracting a sequence, a character string of a specific product from CDS, and a sequence in which a specific character string is described from SOURCE to TISSUE TYPE.

本実施形態に係る改変フィブロインは、改変絹フィブロイン(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。 The modified fibroin according to the present embodiment may be modified silk fibroin (modified amino acid sequence of silk protein produced by silkworm), and modified spider silk fibroin (amino acid sequence of spider silk protein produced by spiders). Modified).

本実施形態に係る改変フィブロインの具体的な例として、グリシン残基の含有量が低減された改変フィブロイン(第1の実施形態に係る改変フィブロイン)、(A)モチーフの含有量が低減された改変フィブロイン(第2の実施形態に係る改変フィブロイン)、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3の実施形態に係る改変フィブロイン)が挙げられる。 As a specific example of the modified fibroin according to the present embodiment, modified fibroin having a reduced content of glycine residues (modified fibroin according to the first embodiment), the content of (A) n motif was reduced. Modified fibroin (modified fibroin according to the second embodiment), modified fibroin having a reduced glycine residue content and (A) n motif content (modified fibroin according to the third embodiment) can be mentioned. ..

第1の実施形態に係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。当該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 modified fibroin according to the first embodiment has an amino acid sequence in which the domain sequence has a reduced content of glycine residues as compared to naturally-occurring fibroin. It can be said that the modified fibroin has an amino acid sequence corresponding to at least one or more glycine residues in REP being replaced with another amino acid residue, as compared with naturally occurring fibroin.

第1の実施形態に係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。 In the modified fibroin according to the first embodiment, its domain sequence is at least selected from GGX and GPGXX in REP (where X represents an amino acid residue other than glycine), as compared with naturally occurring fibroin. One motif sequence may have an amino acid sequence corresponding to at least one or more glycine residues in the motif sequence being replaced with another amino acid residue.

第1の実施形態に係る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 modified fibroin according to the first embodiment, the proportion of the motif sequence in which the glycine residue is replaced with another amino acid residue may be 10% or more with respect to the entire motif sequence.

第1の実施形態に係る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。 The modified fibroin according to the first embodiment includes a domain sequence represented by the formula 1: [(A) n motif-REP] m , and the (A) n motif located closest to the C-terminal side from the domain sequence. To z, the total number of amino acid residues in the amino acid sequence consisting of XGX (where X represents an amino acid residue other than glycine) contained in all REPs in the sequence excluding the sequence from the above to the C-terminal of the domain sequence is defined as z. When the total number of amino acid residues in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif located closest to the C terminus to the C terminus of the domain sequence in the above domain sequence is w, z/w is It may have an amino acid sequence of 30% or more, 40% or more, 50% or more, or 50.9% or more.

第1の実施形態に係る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1の実施形態に係る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 modified fibroin according to the first embodiment is obtained by replacing one glycine residue of the GGX motif with another amino acid residue. It is preferable that the content ratio of the amino acid sequence consisting of XGX is increased. In the modified fibroin according to the first embodiment, the content ratio of the amino acid sequence consisting of GGX in the domain sequence is preferably 30% or less, more preferably 20% or less, and more preferably 10% or less. It is more preferably 6% or less, still more preferably 4% or less, still more 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 of 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、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 of calculating z/w will be described in more detail. First, the amino acid sequence consisting of XGX is extracted from all the REPs contained in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif located closest to the C terminus to the C terminus of the domain sequence. The total number of amino acid residues constituting XGX is z. For example, when 50 amino acid sequences consisting of XGX have been extracted (no duplication), z is 50×3=150. Further, for example, when there is an X (center X) contained in two XGXs, as in the case of an amino acid sequence consisting of XGXGX, calculation is performed by deducting the overlap (in the case of XGXGX, 5 amino acid residues are used. is there). w is the total number of amino acid residues contained in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif located closest to the C terminus to the C terminus of the domain sequence from 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 at the most C-terminal side). Then, z/w (%) can be calculated by dividing z by w.

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 occurring fibroin will be described. First, as described above, when confirmed by a method exemplifying fibroin having amino acid sequence information registered in NCBI GenBank, 663 kinds of fibroins (of which 415 kinds of fibroins derived from arachnids) were extracted. Of all the extracted fibroins, the naturally-occurring origin containing the domain sequence represented by the formula 1: [(A) n motif-REP] m , and the content of the amino acid sequence consisting of GGX in fibroin is 6% or less. Z/w was calculated from the amino acid sequence of fibroin of No. 1 by the above-mentioned calculation method. The result is shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 2 represents z/w (%), and the vertical axis represents frequency. As is clear from FIG. 2, z/w in naturally-derived fibroin is less than 50.9% (50.86% at the highest).

第1の実施形態に係る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 modified fibroin according to the first embodiment, z/w is preferably 50.9% or more, more preferably 56.1% or more, further preferably 58.7% or more. , 70% or more is more preferable, and 80% or more is still more preferable. The upper limit of z/w is not particularly limited, but may be 95% or less, for example.

第1の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。 Modified fibroin according to the first embodiment, for example, so as to encode another amino acid residue by substituting at least a part of the nucleotide sequence encoding a glycine residue from the cloned gene sequence of naturally-occurring fibroin. It can be obtained by modification. At this time, one glycine residue in the GGX motif and the GPGXX motif may be selected as the glycine residue to be modified, or the glycine residue may be substituted so that z/w is 50.9% or more. Alternatively, for example, it can be obtained by designing an amino acid sequence satisfying the above-mentioned aspect from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin and chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence. In any case, in addition to the modification corresponding to the substitution of the glycine residue in REP with another amino acid residue from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, one or more amino acid residues are further substituted or deleted. , The amino acid sequence corresponding to the insertion and/or addition may be modified.

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 residue is not particularly limited as long as it is an amino acid residue other than a glycine residue, but it is a valine (V) residue, a leucine (L) residue, an isoleucine (I) residue, a methionine ( M) residue, proline (P) residue, hydrophobic amino acid residue such as phenylalanine (F) residue and tryptophan (W) residue, glutamine (Q) residue, asparagine (N) residue, serine (S) ) Residue, lysine (K) residue and hydrophilic amino acid residue such as glutamic acid (E) residue are preferable, and valine (V) residue, leucine (L) residue, isoleucine (I) residue and glutamine ( Q) residues are more preferred, and glutamine (Q) residues are even more preferred.

第1の実施形態に係る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3、配列番号4、配列番号10若しくは配列番号12で示されるアミノ酸配列、又は(1−ii)配列番号3、配列番号4、配列番号10若しくは配列番号12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 modified fibroin according to the first embodiment, (1-i) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12, or the (1-ii) sequence. A modified fibroin containing an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12 can be mentioned.

(1−i)の改変フィブロインについて説明する。配列番号3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1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4で示されるアミノ酸配列は、配列番号3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10で示されるアミノ酸配列は、配列番号4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4の分子量とほぼ同じとなるようにN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12で示されるアミノ酸配列は、配列番号9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Hisタグが付加されたものである。 The modified fibroin of (1-i) will be described. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO:3 is obtained by substituting GQX for all GGX in the REP of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO:1 corresponding to naturally-occurring fibroin. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 has two (A) n motifs deleted from the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 from the N-terminal side to the C-terminal side, and further before the C-terminal sequence. One [(A) n motif-REP] was inserted into. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 has two alanine residues inserted at the C-terminal side of each (A) n motif of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and further has a part of glutamine (Q) residue. The amino acid was substituted with a serine (S) residue and a part of amino acids on the N-terminal side was deleted so that the molecular weight was almost the same as that of SEQ ID NO:4. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 is a region of 20 domain sequences existing in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 (however, several amino acid residues on the C-terminal side of the region are substituted). Is a sequence in which a His tag is added to the C terminus of the sequence repeated 4 times.

配列番号1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3で示されるアミノ酸配列、配列番号4で示されるアミノ酸配列、配列番号10で示されるアミノ酸配列、及び配列番号12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1、3、4、10及び12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89.3%である。 The value of z/w in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 (corresponding to naturally occurring fibroin) is 46.8%. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10, and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 each have a z/w value of 58.7%, 70.1%, 66.1% and 70.0%. Further, the x/y values in the serrated ratios (described later) 1:1.8 to 11.3 of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 1, 3, 4, 10 and 12 are 15.0% and 15. 0%, 93.4%, 92.7% and 89.3%.

(1−i)の改変フィブロインは、配列番号3、配列番号4、配列番号10又は配列番号12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 (1-i) may consist of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12.

(1−ii)の改変フィブロインは、配列番号3、配列番号4、配列番号10又は配列番号12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。(1−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 of (1-ii) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12. The modified fibroin of (1-ii) is also a protein containing a domain sequence represented by the formula 1: [(A) n motif-REP] m . The sequence identity is preferably 95% or more.

(1−ii)の改変フィブロインは、配列番号3、配列番号4、配列番号10又は配列番号12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 of (1-ii) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12, and is contained in REP (XGX( Where X is an amino acid residue other than glycine), and z is the total number of amino acid residues of the amino acid sequence consisting of) and w is the total number of amino acid residues of REP in the domain sequence. Is preferably 50.9% or more.

上述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 modified fibroin described above may include a tag sequence at either or both of the N-terminus and the C-terminus. This enables isolation, immobilization, detection, visualization, etc. of 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5で示されるアミノ酸配列(Hisタグを含むアミノ酸配列)が挙げられる。 As the tag sequence, for example, an affinity tag utilizing specific affinity (binding property, affinity) with another molecule can be mentioned. A specific example of the affinity tag is a histidine tag (His tag). The His tag is a short peptide in which about 4 to 10 histidine residues are lined up and has a property of specifically binding to a metal ion such as nickel. Therefore, isolation of a modified fibroin by metal chelation chromatography is performed. Can be used for. Specific examples of the tag sequence include the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5 (amino acid sequence containing His tag).

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。 Also, tag sequences such as glutathione-S-transferase (GST) that specifically binds to glutathione and maltose binding protein (MBP) that specifically binds to maltose can 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, an "epitope tag" utilizing the antigen-antibody reaction can also be used. By adding a peptide (epitope) showing antigenicity as a tag sequence, an antibody against the epitope can be bound. Examples of the epitope tag include HA (peptide sequence of hemagglutinin of influenza virus) tag, myc tag, FLAG tag and the like. By using the epitope tag, the 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。 Further, a tag sequence that can be cleaved with a specific protease can also be used. By treating the protein adsorbed via the tag sequence with a protease, the modified fibroin from which the tag sequence is cleaved can be recovered.

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、(1−iii)配列番号8、配列番号9、配列番号11若しく配列番号13で示されるアミノ酸配列、又は(1−iv)配列番号8、配列番号9、配列番号11若しく配列番号13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 modified fibroin containing a tag sequence, (1-iii) SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 or the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 13 or (1-iv) SEQ ID NO: 8 , SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 or a modified fibroin containing an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 13.

配列番号6、7、8、9、11及び13で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号1、2、3、4、10及び12で示されるアミノ酸配列のN末端に配列番号5で示されるアミノ酸配列(Hisタグを含む)を付加したものである。 The amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 6, 7, 8, 9, 11 and 13 are amino acids represented by SEQ ID NO: 5 at the N-terminal of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 1, 2, 3, 4, 10 and 12, respectively. Sequences (including His tag) are added.

(1−iii)の改変フィブロインは、配列番号8、配列番号9、配列番号11又は配列番号13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 (1-iii) may consist of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:9, SEQ ID NO:11 or SEQ ID NO:13.

(1−iv)の改変フィブロインは、配列番号8、配列番号9、配列番号11又は配列番号13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。(1−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 of (1-iv) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 or SEQ ID NO: 13. The modified fibroin of (1-iv) is also a protein containing a domain sequence represented by the formula 1: [(A) n motif-REP] m . The sequence identity is preferably 95% or more.

(1−iv)の改変フィブロインは、配列番号8、配列番号9、配列番号11又は配列番号13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 of (1-iv) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 or SEQ ID NO: 13, and is contained in REP (XGX( Where X is an amino acid residue other than glycine), and z is the total number of amino acid residues of the amino acid sequence consisting of) and w is the total number of amino acid residues of REP in the domain sequence. Is preferably 50.9% or more.

上述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 modified fibroin described above may contain a secretory 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2の実施形態に係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。当該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 modified fibroin according to the second embodiment has an amino acid sequence whose domain sequence has a reduced content of the (A) n motif as compared to naturally-occurring fibroin. It can be said that the domain sequence of the modified fibroin has an amino acid sequence corresponding to the deletion of at least one or a plurality of (A) n motifs as compared with the naturally occurring fibroin.

第2の実施形態に係る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 modified fibroin according to the second embodiment may have an amino acid sequence corresponding to the (A) n motif deleted from natural fibroin by 10 to 40%.

第2の実施形態に係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。 In the modified fibroin according to the second embodiment, the domain sequence has one to three (A) n motifs at least from the N-terminal side toward the C-terminal side as compared with naturally-occurring fibroin ( A) It may have an amino acid sequence corresponding to the deletion of the n motif.

第2の実施形態に係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。 In the modified fibroin according to the second embodiment, the domain sequence of the modified fibroin is at least two consecutive (A) n motifs deleted from the N-terminal side toward the C-terminal side as compared with naturally-occurring fibroin, and It may have an amino acid sequence corresponding to the deletion of one (A) n motif repeated in this order.

第2の実施形態に係る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 modified fibroin according to the second embodiment has a domain sequence having an amino acid sequence corresponding to at least every two (A) n motifs deleted from the N-terminal side toward the C-terminal side. It may be.

第2の実施形態に係る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。 The modified fibroin according to the second embodiment includes a domain sequence represented by the formula 1: [(A) n motif-REP] m , and has two adjacent [[( A) The number of amino acid residues of REP in the n motif-REP] unit is sequentially compared, and when the number of amino acid residues of REP having a small number of amino acid residues is 1, the ratio of the number of amino acid residues of the other REP is Let x be the maximum value of the total value obtained by adding the number of amino acid residues of two adjacent [(A) n motif-REP] units of 1.8 to 11.3, and the total number of amino acid residues of the domain sequence. When y is defined, x/y may have an amino acid sequence of 20% or more, 30% or more, 40% or more, or 50% or more.

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 of calculating x/y will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 1 shows a domain sequence obtained by removing the N-terminal sequence and the C-terminal sequence from modified fibroin. The domain sequence is (A) n motif-first REP (50 amino acid residues)-(A) n motif-second REP (100 amino acid residues)-(A) n from the N-terminal side (left side). Motif-third REP (10 amino acid residues)-(A) n motif-fourth REP (20 amino acid residues)-(A) n motif-fifth REP (30 amino acid residues)-(A) It has an n motif sequence.

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, an unselected [(A) n motif-REP] unit may exist. In FIG. 1, 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 4 (comparison of fourth REP and fifth REP), pattern 3 (comparison of second REP and third REP, and comparison of fourth REP and fifth REP), pattern 4 (compared with first REP) (Comparison of the second REP). 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 two adjacent [(A) n motif-REP] units selected is compared. The comparison is performed by determining the ratio of the number of amino acid residues of the other when the number of amino acid residues having a smaller number is 1. For example, in the case of comparing the first REP (50 amino acid residues) and the second REP (100 amino acid residues), when the first REP having a smaller number of amino acid residues is 1, 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 having a smaller number of amino acid residues is 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。以下このような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 FIG. 1, when the one having the smaller number of amino acid residues is set to 1, the ratio of the number of the other amino acid residues is 1.8 to 11.3, and the set of [(A) n motif-REP] units is It is shown by a solid line. Hereinafter, such a ratio is referred to as a knurled ratio. The set of [(A) n motif-REP] units in which the ratio of the number of other amino acid residues is less than 1.8 or more than 11.3 is indicated by a broken line when the number of amino acid residues is 1 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。 In each pattern, the total number of amino acid residues of two adjacent [(A) n motif-REP] units shown by solid lines is added (not only REP but also the number of amino acid residues of (A) n motif is is there.). Then, the added total values are compared, and the total value (maximum value of the total values) of the pattern having the maximum total value is set as x. In the example shown in FIG. 1, the total value of pattern 1 is the maximum.

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。 Then, x/y (%) can be calculated by dividing x by the total number of amino acid residues in the domain sequence, y.

第2の実施形態に係る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 modified fibroin according to the second embodiment, x/y is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, even more preferably 65% or more, and 70% or more. It is even more preferable, it is even more preferable that it is 75% or more, and it is particularly preferable that it is 80% or more. The upper limit of x/y is not particularly limited and may be 100% or less, for example. When the notch ratio is 1:1.9 to 11.3, x/y is preferably 89.6% or more, and when the notch ratio is 1:1.8 to 3.4, x/y is preferably x. /Y is preferably 77.1% or more, and when the notch ratio is 1:1.9 to 8.4, x/y is preferably not less than 75.9% and the notch ratio is 1 In the case of 1.9 to 4.1, x/y is preferably 64.2% or more.

第2の実施形態に係る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。 When the modified fibroin according to the second embodiment is a modified fibroin in which at least 7 of (A) n motifs present in plural in the domain sequence are composed of only alanine residues, x/y is 46.4%. It is preferably at least 50%, more preferably at least 50%, even more preferably at least 55%, even more preferably at least 60%, even more preferably at least 70%, It is particularly preferably 80% or more. The upper limit of x/y is not particularly limited and may be 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 occurring fibroin will be described. First, as described above, when confirmed by a method exemplifying fibroin having amino acid sequence information registered in NCBI GenBank, 663 kinds of fibroins (of which 415 kinds of fibroins derived from arachnids) were extracted. Of all the extracted fibroins, x/y was calculated from the amino acid sequence of naturally-derived fibroin composed of the domain sequence represented by the formula 1: [(A) n motif-REP] m by the above calculation method. Was calculated. The results when the serrated ratio is 1:1.9 to 4.1 are shown in FIG.

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 represents x/y (%), and the vertical axis represents frequency. As is clear from FIG. 3, x/y in naturally-derived fibroin is less than 64.2% (the highest value is 64.14%).

第2の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 modified fibroin according to the second embodiment is, for example, one or more of the sequences encoding the (A) n motif so that x/y is 64.2% or more from the gene sequence of the cloned naturally-derived fibroin. Can be obtained by deleting In addition, for example, an amino acid sequence corresponding to the deletion of one or more (A) n motifs is designed and designed from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin so that x/y is 64.2% or more. It can also be obtained by chemically synthesizing a nucleic acid encoding the above amino acid sequence. 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. The amino acid sequence corresponding to the above may be modified.

第2の実施形態に係る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2、配列番号4、配列番号10若しくは配列番号12で示されるアミノ酸配列、又は(2−ii)配列番号2、配列番号4、配列番号10若しくは配列番号12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 modified fibroin according to the second embodiment, (2-i) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12, or (2-ii) sequence. A modified fibroin containing an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by No. 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12 can be mentioned.

(2−i)の改変フィブロインについて説明する。配列番号2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1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4で示されるアミノ酸配列は、配列番号2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10で示されるアミノ酸配列は、配列番号4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4の分子量とほぼ同じとなるようにN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12で示されるアミノ酸配列は、配列番号9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Hisタグが付加されたものである。 The modified fibroin of (2-i) will be described. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 corresponding to naturally-occurring fibroin obtained by deleting every two (A) n motifs from the N-terminal side toward the C-terminal side. Further, one [(A) n motif-REP] was inserted before the C-terminal sequence. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 is obtained by replacing all GGX in REP of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 with GQX. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 has two alanine residues inserted at the C-terminal side of each (A) n motif of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and further has a part of glutamine (Q) residue. The amino acid was substituted with a serine (S) residue and a part of amino acids on the N-terminal side was deleted so that the molecular weight was almost the same as that of SEQ ID NO:4. The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 is a region of 20 domain sequences existing in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 (however, several amino acid residues on the C-terminal side of the region are substituted). Is a sequence in which a His tag is added to the C terminus of the sequence repeated 4 times.

配列番号1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2で示されるアミノ酸配列、及び配列番号4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10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12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1、2、4、10及び12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80.4%である。 The x/y value of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 (corresponding to naturally occurring fibroin) at the Giza ratio of 1:1.8 to 11.3 is 15.0%. The values of x/y in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO:2 and the amino acid sequence shown by SEQ ID NO:4 are both 93.4%. The value of x/y in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 is 92.7%. The value of x/y in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 is 89.8%. The values of z/w in the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 1, 2, 4, 10 and 12 were 46.8%, 56.2%, 70.1%, 66.1% and 80.4%, respectively. is there.

(2−i)の改変フィブロインは、配列番号2、配列番号4、配列番号10又は配列番号12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 (2-i) may consist of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:10 or SEQ ID NO:12.

(2−ii)の改変フィブロインは、配列番号2、配列番号4、配列番号10又は配列番号12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 of (2-ii) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12. The modified fibroin of (2-ii) is also a protein containing a domain sequence represented by the 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2、配列番号4、配列番号10又は配列番号12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 (2-ii) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12, and from the N-terminal side to the C-terminal side. Toward, the number of amino acid residues of REP of two adjacent [(A) n motif-REP] units is sequentially compared, and when the number of amino acid residues of REP having a small number of amino acid residues is 1, the other Amino acid residue of two adjacent [(A) n motif-REP] units having a ratio of the number of amino acid residues of REP of 1.8 to 11.3 (giza ratio of 1:1.8 to 11.3) It is preferable that x/y is 64.2% or more, where x is the maximum value of the total sum of the cardinal numbers and y is the total number of amino acid residues in the domain sequence.

上述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 modified fibroin described above may include the above-described tag sequence at either or both of the N-terminus and the 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、(2−iii)配列番号7、配列番号9、配列番号11若しく配列番号13で示されるアミノ酸配列、又は(2−iv)配列番号7、配列番号9、配列番号11若しく配列番号13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 modified fibroin containing a tag sequence, (2-iii) SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 or the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 13, or (2-iv) SEQ ID NO: 7 , SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 or a modified fibroin containing an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 13.

配列番号6、7、8、9、11及び13で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号1、2、3、4、10及び12で示されるアミノ酸配列のN末端に配列番号5で示されるアミノ酸配列(Hisタグを含む)を付加したものである。 The amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 6, 7, 8, 9, 11 and 13 are amino acids represented by SEQ ID NO: 5 at the N-terminal of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 1, 2, 3, 4, 10 and 12, respectively. Sequences (including His tag) are added.

(2−iii)の改変フィブロインは、配列番号7、配列番号9、配列番号11又は配列番号13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 (2-iii) may consist of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 or SEQ ID NO: 13.

(2−iv)の改変フィブロインは、配列番号7、配列番号9、配列番号11又は配列番号13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 by SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 or SEQ ID NO: 13. The modified fibroin of (2-iv) is also a protein containing a domain sequence represented by the 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7、配列番号9、配列番号11又は配列番号13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 (2-iv) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11 or SEQ ID NO: 13, and from the N-terminal side to the C-terminal side. Toward, the number of amino acid residues of REP of two adjacent [(A) n motif-REP] units is sequentially compared, and when the number of amino acid residues of REP having a small number of amino acid residues is 1, the other X is the maximum value of the sum of the amino acid residue numbers of two adjacent [(A) n motif-REP] units in which the ratio of the amino acid residue numbers of the REPs is 1.8 to 11.3. When the total number of amino acid residues in the domain sequence is y, x/y is preferably 64.2% or more.

上述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 modified fibroin described above may contain a secretory 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の実施形態に係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。当該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、上述した第1の実施形態に係る改変フィブロインと、第2の実施形態に係る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1及び第2の実施形態に係る改変フィブロインで説明したとおりである。 In the modified fibroin according to the third embodiment, the domain sequence of the modified fibroin has a reduced content of the (A) n motif and a reduced content of glycine residues as compared with the naturally-occurring fibroin. It has a different amino acid sequence. The domain sequence of the modified fibroin has at least one or more (A) n motifs deleted in addition to at least one or more glycine residues in REP compared to naturally-occurring fibroin. It can be said that it has an amino acid sequence corresponding to substitution with an amino acid residue. That is, it is a modified fibroin having the characteristics of the modified fibroin according to the first embodiment and the modified fibroin according to the second embodiment described above. Specific aspects and the like are as described in the modified fibroin according to the first and second embodiments.

第3の実施形態に係る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4、配列番号10若しくは配列番号12で示されるアミノ酸配列、(3−ii)配列番号4、配列番号10若しくは配列番号12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4、配列番号10若しくは配列番号12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。 As a more specific example of the modified fibroin according to the third embodiment, (3-i) SEQ ID NO: 4, amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12, (3-ii) SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or modified fibroin containing an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12. Specific embodiments of the modified fibroin containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12 are as described above.

<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>
Modified fibroin according to this embodiment, for example, a nucleic acid sequence encoding the modified fibroin, and a host transformed with an expression vector having 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 the nucleic acid encoding the modified fibroin is not particularly limited. For example, the nucleic acid is produced by utilizing a gene encoding natural fibroin, amplifying it by polymerase chain reaction (PCR) or the like, cloning it, and modifying it by a genetic engineering method, or chemically synthesizing it. can do. The method for chemically synthesizing nucleic acid is not particularly limited, and for example, based on the amino acid sequence information of fibroin obtained from the NCBI web database or the like, AKTA oligopilot plus 10/100 (GE Healthcare Japan Co., Ltd.) or the like is used. A gene can be chemically synthesized by a method of ligating automatically synthesized oligonucleotides by PCR or the like. At this time, in order to facilitate purification and/or confirmation of the modified fibroin, a nucleic acid encoding a modified fibroin consisting of an amino acid sequence in which an amino acid sequence consisting of a start codon and a His10 tag is added to the N-terminal of the above amino acid sequence is 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 that controls the expression of the modified fibroin in the host (for example, a promoter, an enhancer, a ribosome binding sequence, a transcription termination sequence, etc.), and can be appropriately selected depending on the type of the host. As a promoter, an inducible promoter that functions in a host cell and is capable of inducing expression of modified fibroin may be used. 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 physical factors 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, virus vector, cosmid vector, fosmid vector, artificial chromosome vector, or the like. As the expression vector, one that can autonomously replicate in a host cell or can be integrated into the host chromosome and contains a promoter at a position where a nucleic acid encoding a 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 a host, any of prokaryote and eukaryote such as yeast, filamentous fungus, insect cell, animal cell and plant cell can be preferably 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, genus Brevibacillus, genus Serratia, genus Bacillus, genus Microbacterium, genus Brevibacterium, genus Corynebacterium and genus Pseudomonas. Examples of microorganisms belonging to the genus Escherichia include Escherichia coli. Examples of the microorganism 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 ammoniaphilum and the like. Examples of the microorganisms belonging to the genus Brevibacterium include Brevibacterium divaricatum. Examples of microorganisms belonging to the genus Corynebacterium include Corynebacterium ammoniagenes and the like. Examples of the microorganism belonging to the genus Pseudomonas include Pseudomonas putida and the like.

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, examples of vectors for introducing a nucleic acid encoding modified fibroin include pBTrp2 (manufactured by Boehringer Mannheim), pGEX (manufactured by Pharmacia), pUC18, pBluescriptII, pSupex, pET22b, pCold, pUB110, pNCO2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-238569) and the like can be mentioned.

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。 Examples of eukaryotic hosts include yeast and filamentous fungi (mold and the like). Examples of yeasts include yeasts belonging to the genera Saccharomyces, Pichia, Schizosaccharomyces, and the like. Examples of the filamentous fungi include filamentous fungi belonging to the genus Aspergillus, the genus Penicillium, the genus 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 the host, examples of the vector into which the nucleic acid encoding the modified fibroin 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 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。 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, etc. can be performed according to the method 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 from the culture medium. The method for culturing the host in the culture medium can be performed according to the 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, the culture medium contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts and the like that can be assimilated by the host and can efficiently culture the host. 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 it can be assimilated by the transformed microorganisms, and examples thereof include glucose, fructose, sucrose, and molasses containing these, carbohydrates such as starch and starch hydrolysates, 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 acids 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 and soybean meal hydrolyzate, various fermented cells and digested products thereof can be used. As the inorganic salts, for example, potassium dihydrogenphosphate, dipotassium hydrogenphosphate, 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 prokaryotic organisms such as Escherichia coli or eukaryotic organisms 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. Cultivation time is usually 16 hours to 7 days. The pH of the culture medium during culturing 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。 During the culture, antibiotics such as ampicillin and tetracycline may be added to the culture medium, if 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, if 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, and when culturing a microorganism transformed with the expression vector using the trp promoter, indole acrylic is used. You may add an acid etc. to a culture 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 a commonly used method. For example, when the modified fibroin is expressed in a lysed state in cells, after the culture is completed, the host cells are recovered by centrifugation, suspended in an aqueous buffer solution, and then ultrasonically disrupted, French press, Menton. A cell-free extract is obtained by crushing host cells with a Gaurin homogenizer, Dynomill and the like. From the supernatant obtained by centrifuging the cell-free extract, a method usually used for isolating and purifying modified fibroin, that is, a solvent extraction method, a salting-out method using ammonium sulfate, a desalting method, an organic solvent is used. By anion-exchange chromatography using a resin such as diethylaminoethyl (DEAE)-Sepharose, DIAION HPA-75 (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.), or a resin such as S-Sepharose FF (manufactured by Pharmacia). Electrophoresis such as cation exchange chromatography, butyl sepharose and phenyl sepharose, hydrophobic chromatography using resins, gel filtration using molecular sieves, affinity chromatography, chromatofocusing, isoelectric focusing, etc. A purified sample can be obtained by using methods such as the 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。 When the modified fibroin is expressed by forming an insoluble substance in the cell, the host cell is similarly collected, crushed, and centrifuged to recover the insoluble substance of the modified fibroin as a precipitate fraction. The recovered insoluble body of modified fibroin can be solubilized with a protein denaturing agent. After this operation, a purified fibroin preparation can be obtained by the same isolation and purification method as described above. When the modified fibroin is secreted extracellularly, the modified fibroin can be recovered from the culture supernatant. That is, a purified sample can be obtained by treating the culture by a method such as centrifugation to obtain a culture supernatant, and using the same isolation and purification method as described above from the culture supernatant.

<人造フィブロイン繊維の製造方法>
本実施形態に係る人造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人造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)、又はヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)等の溶媒に、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、目的とする人造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。
<Manufacturing method of artificial fibroin fiber>
The artificial fibroin fiber according to the present embodiment can be manufactured by a known spinning method. That is, for example, when manufacturing an artificial fibroin fiber containing modified fibroin as a main component, first, modified fibroin produced according to the above-mentioned method is treated with dimethyl sulfoxide (DMSO), N,N-dimethylformamide (DMF), Alternatively, a dope solution is prepared by adding it to a solvent such as hexafluoroisopropanol (HFIP) together with an inorganic salt as a dissolution accelerator and dissolving it. Then, the dope solution can be spun by a known spinning method such as wet spinning, dry spinning, dry wet spinning or melt spinning to obtain the target artificial fibroin fiber. As a preferable spinning method, wet spinning or dry wet spinning can be mentioned.

図4は、人造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4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. 4 is an explanatory view schematically showing an example of a spinning device for producing artificial fibroin fibers. The spinning device 10 shown in FIG. 4 is an example of a spinning device for dry-wet spinning, and includes an extrusion device 1, an undrawn yarn producing 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良い。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、人造フィブロイン繊維が、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 liquid 6 stored in the storage tank 7 is pushed out from the base 9 by the gear pump 8. In the laboratory scale, the dope solution may be filled in a cylinder and pushed out from a nozzle using a syringe pump. Next, the extruded dope liquid 6 is supplied into the coagulating liquid 11 in the coagulating liquid tank 20 through the air gap 19, the solvent is removed, and the modified fibroin is coagulated to form a fibrous coagulated body. Next, the fibrous solidified body is supplied into the hot water 12 in the drawing bath 21 and drawn. The draw ratio is determined by the speed ratio between the supply nip roller 13 and the take-up nip roller 14. After that, the stretched fibrous solidified body is supplied to the drying device 4 and dried in the yarn path 22 to obtain the artificial fibroin fiber as the wound body 5. 18a-18g are yarn 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、押し出し速度は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。凝固したタンパク質が凝固液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 solution that can be desolvated, and examples thereof include lower alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as methanol, ethanol, and 2-propanol, and acetone. The coagulation liquid 11 may appropriately contain water. The temperature of the coagulating liquid 11 is preferably 0 to 30°C. When a syringe pump having a nozzle having a diameter of 0.1 to 0.6 mm is used as the mouthpiece 9, the extrusion rate is preferably 0.2 to 6.0 ml/hour per hole, 1.4 to 4.0 ml/hour. More preferably it is time. The distance that the coagulated protein passes through the coagulation liquid 11 (substantially the distance from the thread guide 18a to the thread guide 18b) may be such that desolvation can be efficiently performed, and for example, 200 to 500 mm. Is. 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 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 coagulating liquid 11. The coagulating liquid tank 20 may be provided in multiple stages, and the stretching may be performed in each stage or in a specific stage as needed.

なお、人造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。 The stretching performed when obtaining the artificial fibroin fiber includes, for example, dry stretching, as well as the above-described pre-stretching performed in the coagulating liquid tank 20 and wet-heat stretching performed in the 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、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 hot water, in a solution prepared by adding an organic solvent or the like to warm water, and 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。 The dry heat drawing 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 drawn, for example, 0.5 to 8 times, and 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 carried out individually, or may be carried out 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 appropriately combined and performed.

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 draw ratio is preferably more than 1 time, 2 times or more, 3 times or more, 4 times or more, 5 times or more, 6 times that of the undrawn yarn (or pre-drawn yarn). Any of the above, 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, and 10 times or less.

<人造フィブロイン繊維>
本実施形態に係る人造フィブロイン繊維は、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。
<Artificial fibroin fiber>
The artificial fibroin fiber 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.

本実施形態に係る人造フィブロイン繊維は、下記式で定義される収縮率が7%を超えるものであることが好ましい。これにより、従来知られているタンパク質繊維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。
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繊維の長さ/収縮加工を施す前の人造フィブロイン繊維の長さ)}×100(%)
The artificial fibroin fiber according to the present embodiment preferably has a shrinkage rate defined by the following formula of more than 7%. As a result, it is possible to shrink at a higher shrinkage rate than conventionally known protein fibers, and at a higher shrinkage rate under milder conditions than conventionally known synthetic fibers.
Shrinkage rate={1-(length of artificial fibroin fiber that has been subjected to shrinkage processing including contact with water having a temperature lower than boiling point/length of artificial fibroin fiber before shrinkage processing)}×100 (%)

本実施形態に係る人造フィブロイン繊維の収縮率は、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。 The shrinkage rate of the artificial fibroin fiber according to the present embodiment is preferably 15% or more, more preferably more than 25%, further preferably 32% or more, further preferably 40% or more. More preferably, it is still more preferably 48% or more, still more preferably 56% or more, particularly preferably 64% or more, and most preferably 72% or more. The upper limit of shrinkage is usually 80% or less.

<収縮加工>
収縮加工は、人造フィブロイン繊維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繊維を乾燥させること(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>
The shrinking process includes contacting the artificial fibroin fiber with water having a temperature lower than the boiling point (hereinafter, also referred to as “contact step”). The shrinking process may further include drying the artificial fibroin fiber 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繊維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 contacted with the artificial fibroin fiber in the contacting step may be below the boiling point. As a result, the handleability and workability of shrink processing are improved. 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 further preferably 70°C or higher. .. The upper limit of the water temperature is preferably 90°C or lower.

接触ステップにおいて、水を人造フィブロイン繊維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、人造フィブロイン繊維を水中に浸漬する方法、人造フィブロイン繊維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繊維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、人造フィブロイン繊維を水中に浸漬する方法が好ましい。 The method of contacting the artificial fibroin fiber with water in the contacting step is not particularly limited. As the method, for example, a method of immersing the artificial fibroin fiber in water, a method of spraying water to the artificial fibroin fiber at room temperature or in a heated state such as steam, and high humidity filled with artificial fibroin fiber steam. Examples include the method of exposure to the environment. Among these methods, in the contacting step, the method of immersing the artificial fibroin fiber in water is preferable because the contraction time can be effectively shortened and the processing equipment can be simplified.

接触ステップにおいて、人造フィブロイン繊維を弛緩させた状態で水に接触させると、人造フィブロイン繊維が、単に収縮するだけでなく、波打つように縮れてしまうことがある。このような縮れの発生を防止するために、例えば、人造フィブロイン繊維を繊維軸方向に緊張させ(引っ張り)ながら沸点未満の水と接触させるなど、人造フィブロイン繊維を弛緩させない状態で接触ステップを実施してもよい。 When the artificial fibroin fiber is brought into contact with water in a relaxed state in the contacting step, the artificial fibroin fiber may not only be contracted but may be wrinkled. In order to prevent the occurrence of such crimps, for example, the contact step is performed in a state where the artificial fibroin fiber is not relaxed, such as contacting the artificial fibroin fiber with water below the boiling point while tensioning (pulling) the fiber axis direction. May be.

乾燥ステップは、接触ステップを経た人造フィブロイン繊維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、人造フィブロイン繊維に含まれるタンパク質が分解したり、人造フィブロイン繊維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、人造フィブロイン繊維の熱的損傷、又は人造フィブロイン繊維に含まれるタンパク質の分解が生ずることなく、人造フィブロイン繊維が、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繊維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 fiber that has undergone the contacting step. Drying may be, for example, natural drying or forced drying using a drying facility. As the drying equipment, any known contact equipment or non-contact equipment can be used. Further, the drying temperature is not limited, for example, as long as it is a temperature lower than the temperature at which the protein contained in the artificial fibroin fiber is decomposed or the artificial fibroin fiber is thermally damaged, but in general, The temperature is in the range of 20 to 150°C, preferably the temperature in the range of 50 to 100°C. When the temperature is in this range, the artificial fibroin fiber is dried more quickly and efficiently without causing thermal damage to the artificial fibroin fiber or decomposition of the protein contained in the artificial fibroin fiber. The drying time is appropriately set according to the drying temperature and the like, and for example, the time and the like in which the influence on the quality and physical properties of the artificial fibroin fiber due to overdrying can be eliminated as much as possible are adopted.

〔高収縮人造フィブロン繊維〕
本発明に係る人造フィブロイン繊維は、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繊維を得ることができる。
[High shrinkage artificial fibron fiber]
Since the artificial fibroin fiber according to the present invention is capable of high shrinkage, for example, the highly shrinkable artificial fibroin fiber can be obtained through the above-described shrinking process (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繊維は、上述のとおり定義される収縮率が7%を超えるものである。高収縮人造フィブロイン繊維の収縮率は、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。 The high shrinkage artificial fibroin fiber according to the present embodiment has a shrinkage rate as defined above of more than 7%. The shrinkage ratio of the highly shrinkable artificial fibroin fiber is preferably 15% or more, more preferably more than 25%, further preferably 32% or more, further preferably 40% or more, It is even more preferably 48% or more, particularly preferably 56% or more, particularly preferably 64% or more, most preferably 72% or more. The upper limit of shrinkage is usually 80% or less.

図5は、人造フィブロイン繊維を収縮加工するための装置の一例を概略的に示す説明図である。図5に示す装置40は、人造フィブロイン繊維を送り出すフィードローラ42と、高収縮人造フィブロイン繊維38を巻き取るワインダー44と、接触ステップを実施するウォーターバス46と、乾燥ステップを実施する乾燥機48と、を有して構成されている。 FIG. 5: is explanatory drawing which shows schematically an example of the apparatus for shrink-processing an artificial fibroin fiber. An apparatus 40 shown in FIG. 5 includes a feed roller 42 that sends out artificial fibroin fibers, a winder 44 that winds up the highly-shrinkable artificial fibroin fibers 38, a water bath 46 that performs a contact step, and a dryer 48 that performs a drying step. , And are configured.

より詳細には、フィードローラ42は、人造フィブロイン繊維36の巻回物が装着可能とされており、図示しない電動モータ等の回転によって、人造フィブロイン繊維36の巻回物から人造フィブロイン繊維36を連続的且つ自動的に送り出し得るようになっている。ワインダー44は、フィードローラ42から送り出された後、接触ステップと乾燥ステップを経て製造される高収縮人造フィブロイン繊維38を、図示しない電動モータの回転によって連続的且つ自動的に巻き取り得るようになっている。なお、ここでは、フィードローラ42による人造フィブロイン繊維36の送出し速度と、ワインダー44による高収縮人造フィブロイン繊維38の巻取り速度とが、互いに独立して制御可能とされている。 More specifically, the wound product of the artificial fibroin fiber 36 can be mounted on the feed roller 42, and the artificial fibroin fiber 36 is continuously fed from the wound product of the artificial fibroin fiber 36 by rotation of an electric motor or the like (not shown). It can be sent out automatically and automatically. The winder 44 is capable of continuously and automatically winding the high shrinkage artificial fibroin fiber 38 produced through the contact step and the drying step after being delivered from the feed roller 42, by the rotation of an electric motor (not shown). ing. Here, the feeding speed of the artificial fibroin fiber 36 by the feed roller 42 and the winding speed of the high shrinkage artificial fibroin fiber 38 by the winder 44 can be controlled independently of each other.

ウォーターバス46と乾燥機48は、フィードローラ42とワインダー44との間に、人造フィブロイン繊維36の送り方向の上流側と下流側にそれぞれ並んで配置されている。なお、図5に示す装置40は、フィードローラ42からワインダー44に向かって走行する人造フィブロイン繊維36を中継するリレーローラ50及び52を有している。 The water bath 46 and the dryer 48 are arranged side by side between the feed roller 42 and the winder 44 on the upstream side and the downstream side in the feeding direction of the artificial fibroin fiber 36, respectively. The device 40 shown in FIG. 5 has relay rollers 50 and 52 that relay the artificial fibroin fibers 36 running from the feed roller 42 toward the winder 44.

ウォーターバス46はヒータ54を有し、このヒータ54にて加温された湯47が、ウォーターバス46内に収容されている。また、ウォーターバス46内には、テンションローラ56が、湯47中に浸漬された状態で設置されている。これにより、フィードローラ42から送り出された人造フィブロイン繊維36が、ウォーターバス46内を、テンションローラ56に巻き掛けられた状態で湯47中に浸漬されつつ、ワインダー44側に向かって走行するようになっている。なお、人造フィブロイン繊維36の湯47中への浸漬時間は、人造フィブロイン繊維36の走行速度に応じて適宜にコントロールされる。 The water bath 46 has a heater 54, and hot water 47 heated by the heater 54 is contained in the water bath 46. A tension roller 56 is installed in the water bath 46 in a state of being immersed in the hot water 47. As a result, the artificial fibroin fiber 36 delivered from the feed roller 42 travels toward the winder 44 side while being immersed in the hot water 47 in the water bath 46 while being wound around the tension roller 56. Has become. In addition, the immersion time of the artificial fibroin fiber 36 in the hot water 47 is appropriately controlled according to the traveling speed of the artificial fibroin fiber 36.

乾燥機48は、一対のホットローラ58を有している。一対のホットローラ58は、ウォーターバス46内から離脱してワインダー44側に向かって走行する人造フィブロイン繊維36が巻き掛け可能とされている。これにより、ウォーターバス46内で湯47に浸漬された人造フィブロイン繊維36が、乾燥機48内で一対のホットローラ58にて加熱され、乾燥させられた後、ワインダー44に向かって更に送り出されるようになっている。 The dryer 48 has a pair of hot rollers 58. The pair of hot rollers 58 can be wound around the artificial fibroin fiber 36 that moves away from the water bath 46 toward the winder 44 side. As a result, the artificial fibroin fiber 36 immersed in the hot water 47 in the water bath 46 is heated by the pair of hot rollers 58 in the dryer 48, dried, and then further delivered to the winder 44. It has become.

このような構造を有する装置40を用いて、高収縮人造フィブロイン繊維38を製造する際には、先ず、例えば、図4に示された紡糸装置10を用いて紡糸された人造フィブロイン繊維36の巻回物をフィードローラ42に装着する。次に、フィードローラ42から人造フィブロイン繊維36を連続的に送り出して、ウォーターバス46内で湯47に浸漬させる。このとき、例えば、ワインダー44の巻き取り速度をフィードローラ42の送り出し速度よりも遅くしておく。これにより、人造フィブロイン繊維36が、フィードローラ42とワインダー44との間で弛緩しないように緊張された状態で、湯47との接触により収縮するため、縮れの発生を防止することができる。 When manufacturing the high shrinkage artificial fibroin fiber 38 using the device 40 having such a structure, first, for example, winding of the artificial fibroin fiber 36 spun using the spinning device 10 shown in FIG. The scroll is attached to the feed roller 42. Next, the artificial fibroin fiber 36 is continuously sent out from the feed roller 42 and immersed in the hot water 47 in the water bath 46. At this time, for example, the winding speed of the winder 44 is set lower than the feeding speed of the feed roller 42. As a result, the artificial fibroin fiber 36 contracts due to contact with the hot water 47 in a state in which the artificial fibroin fiber 36 is strained so as not to relax between the feed roller 42 and the winder 44, and thus the occurrence of shrinkage can be prevented.

次に、ウォーターバス46内の湯47中で収縮した人造フィブロイン繊維36を、乾燥機48の一対のホットローラ58により加熱する。これにより、収縮した人造フィブロイン繊維36を乾燥させて、高収縮人造フィブロイン繊維38とする。このとき、フィードローラ42の送出し速度とワインダー44の巻取り速度との比率をコントロールすることで、人造フィブロイン繊維36を更に収縮させることもできるし、長さを変化させないこともできる。そして、得られた高収縮人造フィブロイン繊維38をワインダー44にて巻き取って、高収縮人造フィブロイン繊維38の巻回物を得る。 Next, the artificial fibroin fiber 36 contracted in the hot water 47 in the water bath 46 is heated by the pair of hot rollers 58 of the dryer 48. As a result, the contracted artificial fibroin fiber 36 is dried to form the highly contracted artificial fibroin fiber 38. At this time, by controlling the ratio of the feeding speed of the feed roller 42 and the winding speed of the winder 44, the artificial fibroin fiber 36 can be further shrunk and the length can be not changed. Then, the obtained high shrinkage artificial fibroin fiber 38 is wound by a winder 44 to obtain a wound product of the high shrinkage artificial fibroin fiber 38.

なお、一対のホットローラ58に代えて、図6に示されるような乾熱板64等、単なる熱源のみからなる乾燥設備を用いて人造フィブロイン繊維36を乾燥させてもよい。この場合にも、フィードローラ42の送出し速度とワインダー44の巻取り速度との互いの相対速度を、乾燥設備として一対のホットローラ58を使用する場合と同様に調節することにより、人造フィブロイン繊維36を更に収縮させることもできるし、長さを変化させないこともできる。ここでは、乾燥手段が乾熱板64にて構成されることとなる。 Instead of the pair of hot rollers 58, the artificial fibroin fiber 36 may be dried using a dry heat plate 64 as shown in FIG. Also in this case, the relative speeds of the feed speed of the feed roller 42 and the winding speed of the winder 44 are adjusted in the same manner as in the case of using the pair of hot rollers 58 as the drying equipment, so that the artificial fibroin fiber is obtained. It is possible for 36 to be further shrunk and the length not to change. Here, the drying means is composed of the dry heat plate 64.

上述のように、装置40を用いることによって、目的とする高収縮人造フィブロイン繊維38を自動的且つ連続的に、しかも極めて容易に製造することができる。 As described above, by using the apparatus 40, the desired highly-shrinkable artificial fibroin fiber 38 can be produced automatically and continuously and extremely easily.

図6は、人造フィブロイン繊維を収縮加工するための装置の別の例を概略的に示す説明図である。図6(a)は、当該装置に備わる、接触ステップを実施する加工装置を示し、図6(b)は、当該装置に備わる、乾燥ステップを実施する乾燥装置を示す。図6に示される装置は、人造フィブロイン繊維36に対する接触ステップを実施する加工装置60と、加工装置60にて接触ステップが実施された人造フィブロイン繊維36を乾燥させる乾燥装置62とを有し、それらが互いに独立した構造とされている。 FIG. 6 is an explanatory view schematically showing another example of the apparatus for shrink-processing the artificial fibroin fiber. FIG. 6( a) shows a processing apparatus provided in the apparatus for performing the contact step, and FIG. 6( b) shows a drying apparatus provided in the apparatus for performing the drying step. The apparatus shown in FIG. 6 has a processing device 60 for performing a contact step with respect to the artificial fibroin fiber 36, and a drying device 62 for drying the artificial fibroin fiber 36 subjected to the contact step with the processing device 60. Are independent of each other.

より具体的には、図6(a)に示す加工装置60は、図5に示された装置40から乾燥機48を省略して、フィードローラ42とウォーターバス46とワインダー44とを、人造フィブロイン繊維36の走行方向の上流から下流側に向かって順に並べて配置してなる構造を有している。このような加工装置60は、フィードローラ42から送り出された人造フィブロイン繊維36を、ワインダー44にて巻き取る前に、ウォーターバス46内の湯47中に浸漬させて、収縮させるようになっている。そして、湯47中で収縮した人造フィブロイン繊維36をワインダー44にて巻き取るように構成されている。 More specifically, in the processing device 60 shown in FIG. 6A, the dryer 48 is omitted from the device 40 shown in FIG. 5, and the feed roller 42, the water bath 46, and the winder 44 are connected to the artificial fibroin. The fiber 36 has a structure in which the fibers 36 are arranged in order from the upstream side to the downstream side in the traveling direction. In the processing device 60, the artificial fibroin fiber 36 sent out from the feed roller 42 is contracted by being immersed in the hot water 47 in the water bath 46 before being wound by the winder 44. .. The artificial fibroin fiber 36 contracted in the hot water 47 is wound by the winder 44.

図6(b)に示す乾燥装置62は、フィードローラ42及びワインダー44と、乾熱板64とを有している。乾熱板64は、フィードローラ42とワインダー44との間に、乾熱面66が、人造フィブロイン繊維36に接触し、且つその走行方向に沿って伸びるように配置されている。この乾燥装置62では、前述したように、例えば、フィードローラ42の送出し速度とワインダー44の巻取り速度との比率をコントロールすることで、人造フィブロイン繊維36を更に収縮させることもできるし、長さを変化させないこともできる。 The drying device 62 shown in FIG. 6B has a feed roller 42, a winder 44, and a dry heat plate 64. The dry heat plate 64 is arranged between the feed roller 42 and the winder 44 so that the dry heat surface 66 is in contact with the artificial fibroin fiber 36 and extends along the traveling direction. In the drying device 62, as described above, for example, by controlling the ratio between the feeding speed of the feed roller 42 and the winding speed of the winder 44, the artificial fibroin fiber 36 can be further shrunk, and the length of the artificial fibroin fiber 36 can be reduced. It is possible not to change the height.

このような構造を有する装置を用いる場合には、例えば、先ず、人造フィブロイン繊維36を、加工装置60により収縮させた後、乾燥装置62にて人造フィブロイン繊維36を乾燥させることにより、目的とする高収縮人造フィブロイン繊維38を製造することができる。 When an apparatus having such a structure is used, for example, first, the artificial fibroin fiber 36 is contracted by the processing device 60, and then the artificial fibroin fiber 36 is dried by the drying device 62 to obtain the object. The high shrinkage artificial fibroin fiber 38 can be manufactured.

なお、図6(a)に示された加工装置60からフィードローラ42とワインダー44とを省略して、ウォーターバス46のみで加工装置を構成してもよい。このような加工装置を有する装置を用いる場合には、例えば、高収縮人造フィブロイン繊維が、いわゆるバッチ式で製造されることとなる。 The feed roller 42 and the winder 44 may be omitted from the processing device 60 shown in FIG. 6A, and the processing device may be configured by only the water bath 46. When an apparatus having such a processing apparatus is used, for example, the high shrinkage artificial fibroin fiber is manufactured by a so-called batch method.

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 described more specifically based on Examples and the like. However, the present invention is not limited to the following examples.

〔(1)改変フィブロイン(人造フィブロイン)の製造〕
(改変フィブロインをコードする核酸の合成、及び発現ベクターの構築)
配列番号7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8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9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13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。
[(1) Production of modified fibroin (artificial fibroin)]
(Synthesis of nucleic acid encoding modified fibroin and construction of expression vector)
Modified fibroin having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 (PRT399), modified fibroin having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 (PRT380), modified fibroin having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 (PRT410), SEQ ID NO: A modified fibroin (PRT799) having the amino acid sequence shown by 13 was designed.

配列番号7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1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つ挿入したアミノ酸配列に対し、N末端に配列番号5で示されるアミノ酸配列(Hisタグを含む)を付加したものである。 The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 is the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 corresponding to naturally-occurring fibroin obtained by deleting every two (A) n motifs from the N-terminal side toward the C-terminal side. Furthermore, the amino acid sequence in which one [(A) n motif-REP] is inserted in front of the C-terminal sequence has the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 (including His tag) added at the N-terminal. ..

配列番号8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1で示されるアミノ酸配列のREP中の全てのGGXをGQXに置換したアミノ酸配列に対し、N末端に配列番号5で示されるアミノ酸配列(Hisタグを含む)を付加したものである。 The amino acid sequence shown by SEQ ID NO:8 is shown at the N-terminal by SEQ ID NO:5 with respect to the amino acid sequence obtained by substituting GQX for all GGX in REP of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO:1 corresponding to naturally-occurring fibroin. The amino acid sequence (including His tag) is added.

配列番号9で示されるアミノ酸配列は、配列番号2で示されるアミノ酸配列のREP中の全てのGGXをGQXに置換したアミノ酸配列に対し、N末端に配列番号5で示されるアミノ酸配列(Hisタグを含む)を付加したものである。 The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 is the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 at the N-terminal (amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 at the N-terminal of the amino acid sequence obtained by replacing all GGX in the REP of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 with GQX). (Including) is added.

配列番号13で示されるアミノ酸配列は、配列番号9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Hisタグが付加されたアミノ酸配列に対し、N末端に配列番号5で示されるアミノ酸配列(Hisタグを含む)を付加したものである。 The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 13 is a region of 20 domain sequences existing in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 (however, several amino acid residues on the C-terminal side of the region are substituted). Is a sequence in which the His tag is added to the C-terminal of the sequence repeated 4 times, and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5 (including the His tag) is added to the N-terminal.

設計した4種類の改変フィブロイン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4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 the designed four types of modified fibroin were respectively synthesized. An NdeI site was added to the 5'end and an EcoRI site was added downstream of the stop codon to the nucleic acid. These four kinds of nucleic acids were cloned into a cloning vector (pUC118). Then, the same nucleic acid was digested with restriction enzymes NdeI and EcoRI and cut out, and then recombined into the protein expression vector pET-22b(+) to obtain an expression vector.

(改変フィブロインの発現)
得られたpET−22b(+)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。
(Expression of modified fibroin)
Escherichia coli BLR(DE3) was transformed with the obtained pET-22b(+) 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 containing ampicillin (Table 1) so that the OD 600 was 0.005. The temperature of the culture solution was maintained at 30° C., and flask culture was performed until the OD 600 reached 5 (about 15 hours) to obtain a seed culture solution.

当該シード培養液を500mlの生産培地(下記表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%に維持した。 The seed culture was added to a jar fermenter to which 500 ml of the production medium (Table 2 below) was added so that the OD 600 was 0.05. The temperature of the culture solution was maintained at 37° C., and the culture was performed at a constant pH of 6.9. Further, the dissolved oxygen concentration in the culture solution was maintained at 20% of the dissolved oxygen saturation concentration.

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, the feed solution (glucose 455 g/1 L, Yeast Extract 120 g/1 L) was added at a rate of 1 mL/min. The temperature of the culture solution was kept at 37° C., and the culture was performed at a constant pH of 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. Then, 1 M isopropyl-β-thiogalactopyranoside (IPTG) was added to the culture medium to a final concentration of 1 mM to induce the expression of the target modified fibroin. 20 hours after the addition of IPTG, the culture solution was centrifuged to collect the bacterial cells. SDS-PAGE is performed using the cells prepared from the culture medium before and after the addition of IPTG, and the appearance of a band having a size corresponding to the target modified fibroin depending on the IPTG addition causes the formation of the target modified fibroin. The expression was confirmed.

(改変フィブロインの精製)
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の凍結乾燥粉末を得た。
(Purification of modified fibroin)
The cells recovered 2 hours after the addition of IPTG were washed with 20 mM 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 with a high-pressure homogenizer (GEA Niro Soavi). The disrupted cells were centrifuged to obtain a precipitate. The obtained precipitate was washed with 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) until it became highly pure. The precipitate after washing was suspended in 8 M guanidine buffer (8 M guanidine hydrochloride, 10 mM sodium dihydrogen phosphate, 20 mM NaCl, 1 mM Tris-HCl, pH 7.0) at a concentration of 100 mg/mL, and the suspension was dried at 60°C. The mixture was stirred for 30 minutes with a stirrer and dissolved. 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 dialysis was collected by centrifugation. Water was removed from the collected aggregated protein with a freeze dryer to obtain a freeze-dried powder of the target modified fibroin.

得られた凍結乾燥粉末における目的とする改変フィブロインの精製度は、粉末のポリアクリルアミドゲル電気泳動の結果をTotallab(nonlinear dynamics ltd.)を用いて画像解析することにより確認した。その結果、いずれの改変フィブロインも精製度は約85%であった。 The degree of purification of the target modified fibroin in the obtained lyophilized powder was confirmed by image analysis of the result of polyacrylamide gel electrophoresis of the powder using Totallab (nonlinear dynamics ltd.). As a result, the purity of any modified fibroin was about 85%.

〔(2)人造フィブロイン繊維の製造〕
(ドープ液の調製)
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、そこに改変フィブロインの凍結乾燥粉末を、濃度18質量%又は24質量%となるよう添加し(表3参照)、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。
[(2) Manufacture of artificial fibroin fiber]
(Preparation of dope solution)
Dimethylsulfoxide (DMSO) in which LiCl was dissolved so as to have a concentration of 4.0 mass% was prepared as a solvent, and lyophilized powder of modified fibroin was added thereto at a concentration of 18 mass% or 24 mass% (Table 3), and dissolved for 3 hours using a shaker. Then, insoluble matter and bubbles were removed to obtain a modified fibroin solution.

(紡糸)
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4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人造フィブロイン繊維を製造した。用いた紡糸装置は、図4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
押出し速度(吐出量):表3参照
第1浴〜第3浴中の液体及び温度:表3参照
巻取り速度:表3参照
総延伸倍率:表3参照
乾燥温度:60℃
エアギャップ長さ:表3参照
(spinning)
The modified fibroin solution thus obtained was used as a dope solution (spinning stock solution), and by dry-wet spinning using a spinning device similar to the spinning device 10 shown in FIG. 4, spinning and drawn artificial fibroin fibers were produced. The spinning device used is the spinning device 10 shown in FIG. 4 in which the second undrawn yarn producing device (the second undrawn yarn producing device (the first bath) and the wet heat drawing device 3 (third bath) are further provided. Second bath). The dry-wet spinning conditions are as follows.
Extrusion nozzle diameter: 0.2 mm
Extrusion speed (discharge amount): See Table 3 Liquid and temperature in the first to third baths: See Table 3 Winding speed: See Table 3 Total draw ratio: See Table 3 Drying temperature: 60°C
Air gap length: See Table 3

〔(3)人造フィブロイン繊維の評価〕
(収縮性評価)
製造例1〜19で得た各人造フィブロイン繊維について、収縮率を評価した。すなわち、各人造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。
[(3) Evaluation of artificial fibroin fiber]
(Evaluation of shrinkage)
The shrinkage rate of each of the artificial fibroin fibers obtained in Production Examples 1 to 19 was evaluated. That is, each artificial fibroin fiber has a shrinkage rate (hereinafter, may be referred to as “primary shrinkage rate”) when subjected to a shrinkage process 1 of contacting with water having a boiling point or less, and water having a boiling point or less. The shrinkage factor (hereinafter, also referred to as “secondary shrinkage factor”) in the case where the shrinking process 2 is performed, which is drying at room temperature after contacting with, was evaluated.

<一次収縮率>
製造例1〜19で得た人造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人造フィブロイン繊維を切り出した。それら複数本の人造フィブロイン繊維を束ねて、繊度150デニールの人造フィブロイン繊維束を得た。各人造フィブロイン繊維束に0.8gの鉛錘を取り付け、その状態で各人造フィブロイン繊維束を表4〜7に示す温度の水に10分間浸漬した(収縮加工1)。その後、水中で各人造フィブロイン繊維束の長さを測定した。水中での人造フィブロイン繊維束の長さ測定は、人造フィブロイン繊維束の縮れを無くすために、人造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、各人造フィブロイン繊維の一次収縮率(%)を、下記式Iに従って算出した。式I中、L0は収縮加工を施す前の人造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を施した人造フィブロイン繊維束の長さを示す。
式I:収縮率(一次収縮率)={1−(Lw/L0)}×100(%)
<Primary shrinkage>
A plurality of artificial fibroin fibers for testing, each having a length of 30 cm, were cut out from each of the wound artificial fibroin fibers obtained in Production Examples 1 to 19. The artificial fibroin fibers were bundled to obtain an artificial fibroin fiber bundle having a fineness of 150 denier. A 0.8 g lead weight was attached to each artificial fibroin fiber bundle, and in that state, each artificial fibroin fiber bundle was immersed in water at the temperatures shown in Tables 4 to 10 for 10 minutes (shrinkage processing 1). Then, the length of each artificial fibroin fiber bundle was measured in water. The measurement of the length of the artificial fibroin fiber bundle in water was performed with the 0.8 g lead weight attached to the artificial fibroin fiber bundle in order to eliminate the crimping of the artificial fibroin fiber bundle. Then, the primary shrinkage (%) of each artificial fibroin fiber was calculated according to the following formula I. In Formula I, L0 represents the length of the artificial fibroin fiber bundle before being subjected to the shrinking process (here, 30 cm), and Lw represents the length of the artificial fibroin fiber bundle after being subjected to the shrinking process 1.
Formula I: Shrinkage rate (primary shrinkage rate)={1-(Lw/L0)}×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、人造フィブロイン繊維束を水中から取り出した。取り出した人造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、各人造フィブロイン繊維束の長さを測定した。次いで、各人造フィブロイン繊維の二次収縮率(%)を、下記式IIに従って算出した。式II中、L0は収縮加工を施す前の人造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を施した人造フィブロイン繊維束の長さを示す。
式II:収縮率(二次収縮率)={1−(Lwd/L0)}×100(%)
<Secondary shrinkage>
After immersion in water for evaluation of primary shrinkage, the artificial fibroin fiber bundle was taken out of water. The taken-out artificial fibroin fiber bundle was dried at room temperature for 2 hours with the 0.8 g lead weight attached (shrinkage process 2). After drying, the length of each artificial fibroin fiber bundle was measured. Next, the secondary shrinkage rate (%) of each artificial fibroin fiber was calculated according to the following formula II. In Formula II, L0 represents the length (here, 30 cm) of the artificial fibroin fiber bundle before shrinkage treatment, and Lwd represents the length of the artificial fibroin fiber bundle subjected to shrinkage treatment 2.
Formula II: Shrinkage rate (secondary shrinkage rate)={1-(Lwd/L0)}×100(%)

結果を表4〜7に示す。
The results are shown in Tables 4-7.

以上の結果から、本発明に係る人造フィブロイン繊維は、充分に高い収縮率を有することが明確に認識される。 From the above results, it is clearly recognized that the artificial fibroin fiber according to the present invention has a sufficiently high shrinkage ratio.

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…人造フィブロイン繊維、38…高収縮人造フィブロイン繊維、40…装置、42…フィードローラ、44…ワインダー、46…ウォーターバス、48…乾燥機、54…ヒータ、56…テンションローラ、58…ホットローラ、60…加工装置、62…乾燥装置、64…乾熱板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Extrusion device, 2... Undrawn yarn manufacturing device, 3... Wet heat drawing device, 4... Drying device, 6... Dope liquid, 10... Spinning device, 20... Coagulating liquid tank, 21... Drawing bath, 36... Artificial fibroin fiber , 38... High shrinkage artificial fibroin fiber, 40... Device, 42... Feed roller, 44... Winder, 46... Water bath, 48... Dryer, 54... Heater, 56... Tension roller, 58... Hot roller, 60... Processing device , 62... Drying device, 64... Dry heat plate.

Claims (4)

改変フィブロインを含み、かつ下記式で定義される収縮率が7%を超える、人造フィブロイン繊維。
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繊維の長さ/前記収縮加工を施す前の人造フィブロイン繊維の長さ)}×100(%)
Man-made fibroin fiber containing modified fibroin and having a shrinkage ratio defined by the following formula of more than 7%.
Shrinkage rate={1-(length of artificial fibroin fiber that has been subjected to shrinkage processing including contact with water having a boiling point lower than that/length of artificial fibroin fiber before the shrinkage processing)}×100 (%)
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に記載の人造フィブロイン繊維。 The artificial fibroin fiber according to claim 1, wherein the modified fibroin is a modified spider silk fibroin. 前記水の温度が、10〜90℃である、請求項1又は2に記載の人造フィブロイン繊維。 The artificial fibroin fiber according to claim 1 or 2, wherein the temperature of the water is 10 to 90°C. 前記収縮加工が、前記水との接触後に乾燥させることを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の人造フィブロイン繊維。 The artificial fibroin fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the shrinking process includes drying after contact with the water.
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