WO2020067549A1 - 植毛品及び植毛用パイル - Google Patents

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WO2020067549A1
WO2020067549A1 PCT/JP2019/038430 JP2019038430W WO2020067549A1 WO 2020067549 A1 WO2020067549 A1 WO 2020067549A1 JP 2019038430 W JP2019038430 W JP 2019038430W WO 2020067549 A1 WO2020067549 A1 WO 2020067549A1
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WO
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amino acid
seq
sequence
acid sequence
modified fibroin
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PCT/JP2019/038430
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English (en)
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Inventor
山本　洋一
Original Assignee
Ｓｐｉｂｅｒ株式会社
小島プレス工業株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70—Vectors or expression systems specially adapted for E. coli

Definitions

  • the present invention relates to a flocking product and a pile for flocking.
  • a product in which a pile (short fiber) is adhered to the surface of a resin base material via an adhesive is also called a flocked product, and is used for interiors in the housing industry, the automobile industry, and the like.
  • the flocking is performed for the purpose of heat insulation, silencing, prevention of diffuse reflection, prevention of dew condensation, friction braking, and the like.
  • a flocking product having a good tactile sensation can provide further value as a product because it exhibits a heat insulating effect, a sound deadening effect, a good texture, a comfort, an appearance or a psychological sense of high quality.
  • an electrostatic flocking method As a method of implanting a pile on the surface of such a substrate, an electrostatic flocking method, a fiber coating method, and the like are known.
  • the electrostatic flocking method when a pile is attached to the surface of a substrate to which an adhesive has been applied, a high voltage is applied to an electrode placed near the substrate and above a pile supply container containing the pile.
  • a method in which the pile in the lower pile supply container is floated with lines of electric force and adheres to the surface of the substrate, and the pile is dropped toward the surface of the substrate so as to be scattered from above and adheres
  • a pile is sprayed from a spray gun toward a substrate to which an adhesive has been applied, and the hair is implanted (for example, see Patent Documents 1 and 2).
  • the flocked product obtained by the fiber coating method is flocked with the pile inclined with respect to the surface of the substrate.
  • an object of the present invention is to provide a new flocked product having a good tactile sensation. It is also an object of the present invention to provide a pile for flocking.
  • the present invention provides the following [1] to [5].
  • [1] A flocking product comprising a base material and fibers planted on the base material, wherein the fibers contain modified fibroin.
  • [2] The flocking product according to [1], having a basis weight of 150 g / m 2 or less.
  • [3] A method for producing a flocked product, comprising: a step of applying an adhesive to the surface of a base material; and a step of flocking fibers containing modified fibroin to the surface of the base material to which the adhesive has been applied.
  • [5] A pile for flocking containing a modified fibroin.
  • a flocked product having a good tactile sensation can be provided.
  • the flocked product according to the present invention exhibits a good touch even when the basis weight is small.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a domain sequence of a modified fibroin according to one embodiment. It is a figure which shows the distribution of the value of z / w (%) of the fibroin derived from nature. It is a figure which shows the distribution of the value of x / y (%) of fibroin derived from nature.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a domain sequence of a modified fibroin according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a domain sequence of a modified fibroin according to one embodiment.
  • the flocking product according to one embodiment of the present invention can be obtained by implanting fibers containing modified fibroin on a substrate.
  • the substrate may be any tangible material having a surface (flocked area) on which an adhesive for flocking can be applied, and can be appropriately selected depending on the use of the flocking product.
  • the area in which the hairs are implanted may be a flat surface or a curved surface such as a spherical surface.
  • the area to be implanted may be the entire surface of the substrate or a part thereof.
  • the material of the base material is a thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyester, polyamide, ABS resin (acrylonitrile, butadiene, styrene copolymer synthetic resin); phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin And the like, and may be a metal, rubber or ceramic.
  • the substrate may be a fiber, a woven fabric, a nonwoven fabric or a knitted fabric made from the fiber.
  • the pile (short fibers) for flocking contains the modified fibroin described later.
  • the flocking pile may further comprise, in addition to the modified fibroin, a pile generally known in the art. Examples of such a pile include a pile made of nylon and polyester.
  • the length of the pile may be 0.2-1 mm or 1-10 mm.
  • appropriate smoothness, flexibility, and flexibility are easily exhibited after flocking, so that stiffness (resistance) and swelling can be sensed, and the tactile sensation can be further improved.
  • the fineness of the pile may be 0.5 to 2 dtex or 2 to 4 dtex.
  • appropriate smoothness, flexibility, and flexibility can be easily exhibited after flocking, and the feel can be more favorable.
  • the modified fibroin according to this embodiment has a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m- (A) n motif. Including proteins.
  • 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, but not limited to, typically a region having no repeat of the amino acid motif characteristic of fibroin, and are composed of about 100 amino acids.
  • modified fibroin means artificially produced fibroin (artificial fibroin).
  • the modified fibroin may be a fibroin whose domain sequence is different from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, or may be the same as the amino acid sequence of naturally occurring fibroin.
  • naturally-derived fibroin as used herein is also represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m- (A) n motif. Is a protein containing the domain sequence to be determined.
  • Modified fibroin may be a directly used amino acid sequence of a naturally occurring fibroin, or a modified amino acid sequence based on the amino acid sequence of a naturally occurring fibroin (for example, cloned naturally occurring fibroin).
  • the amino acid sequence may be modified by modifying the gene sequence of fibroin), or may be artificially designed and synthesized without using naturally occurring fibroin (for example, a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence may be used). Which have a desired amino acid sequence by chemical synthesis).
  • domain sequence refers to a crystalline region unique to fibroin (typically, corresponding to the (A) n motif of the amino acid sequence) and an amorphous region (typically, the REP of the amino acid sequence).
  • the (A) n motif indicates an amino acid sequence mainly containing an alanine residue, and has 2 to 27 amino acid residues.
  • the number of amino acid residues in the n motif may be an integer of 2 to 20, 4 to 27, 4 to 20, 8 to 20, 10 to 20, 4 to 16, 8 to 16, or 10 to 16 .
  • the ratio of the number of alanine residues to the total number of amino acid residues in the n motif may be 40% or more, and is 60% or more, 70% or more, 80% or more, 83% or more, 85% or more, It may be 86% or more, 90% or more, 95% or more, or 100% (meaning that it is composed of only alanine residues).
  • At least seven of the (A) n motifs present in the domain sequence may be composed of only alanine residues.
  • REP indicates an amino acid sequence composed of 2 to 200 amino acid residues.
  • REP may be an amino acid sequence composed of 10 to 200 amino acid residues.
  • m represents an integer of 2 to 300, and may be an integer of 10 to 300.
  • the plurality of (A) n motifs may have the same amino acid sequence or different amino acid sequences.
  • a plurality of REPs may have the same amino acid sequence or different amino acid sequences.
  • the modified fibroin according to the present embodiment has, for example, an amino acid sequence corresponding to, for example, substitution, deletion, insertion and / or addition of one or more amino acid residues with respect to a cloned natural fibroin gene sequence.
  • an amino acid sequence corresponding to, for example, substitution, deletion, insertion and / or addition of one or more amino acid residues with respect to a cloned natural fibroin gene sequence can be obtained by performing the following modification.
  • Substitution, deletion, insertion and / or addition of amino acid residues can be performed by methods well known to those skilled in the art, such as partial specific mutagenesis. Specifically, Nucleic Acid Res. 10, 6487 (1982) and Methods ⁇ in ⁇ Enzymology, 100, 448 (1983).
  • Naturally occurring fibroin is a protein containing a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m- (A) n motif. Yes, specifically, for example, fibroin produced by insects or spiders.
  • fibroin produced by insects examples include Bombyx @ mori, Bombyx @ mandarina, natural silkworm (Antheraea @ yamamai), tussah (Anterea @ pernii), and maple silkworm (Erioganyerii). ), Silkworms produced by silkworms (Samia cynthia), chestnut worms (Caligura japonica), tussah silkworms (Antheraea mylitta), silkworms such as moga silkworms (Antheraea assama), and silkworms produced by larvae of the hornet beetle Hornet silk protein.
  • fibroin produced by insects include, for example, silkworm fibroin L chain (GenBank Accession No. M76430 (base sequence) and AAA27840.1 (amino acid sequence)).
  • Examples of the fibroin produced by spiders include spiders belonging to the genus Araneus (genus Araneus), such as Orion spider, Elder spider, Red-colored Spider, Blue-colored Spider, etc. Spiders belonging to the genus Argiope genus (Genus Pronus), such as spiders belonging to the genus Procarpus spp., Spiders belonging to the genus Pronus, and spider spiders belonging to the genus Cynotarachne, such as the genus Cyrtarachne, such as Torinofundamashi and Otorinofundamashi.
  • Genus Araneus such as Orion spider, Elder spider, Red-colored Spider, Blue-colored Spider, etc.
  • Spiders belonging to the genus Argiope genus such as spiders belonging to the genus Procarpus spp.
  • Spiders belonging to the genus Pronus and spider spiders belonging to the genus Cynotarachne, such as the genus Cyrtarachne, such
  • Spiders belonging to the genus Ordgarius such as spiders belonging to the genus (Gasteracantha), spiders belonging to the genus Orbalis, and spiders belonging to the genus Ordgarius, such as the spiders belonging to the genus Ordgarius.
  • Spiders belonging to the genus Argiope such as Argiope bruennichi, spiders belonging to the genus Argiope sp.
  • Spiders belonging to the genus Spider such as spiders belonging to the genus (Cytophora) and spiders belonging to the genus (Potys), spiders belonging to the genus Spiders (genus Cyclosa) such as the spiders belonging to the genus Cyclosa and spiders belonging to the genus Cygnus spp.
  • Spider silk proteins produced by spiders belonging to the genus Chorizopes), and asina such as red-headed spiders, red-backed spiders, blue-backed spiders and urocore-red spiders Spiders belonging to the genus Tetragnatha, spiders belonging to the genus Tetragnatha, spiders belonging to the genus Leucaegium, such as the spiders Argiope bruennichi and spiders spiders belonging to the genus Leucauge, such as the spiders belonging to the genus Nephila sp.
  • Spiders belonging to the genus Dyschiriognatha such as spiders belonging to the genus Menosira and spiders belonging to the genus Dyschiriognatha, such as the spiders belonging to the genus Latus and the spiders belonging to the genus Lastroconidae belonging to the genus Latus sp.
  • Spiders belonging to the family Tetragnathidae such as spiders belonging to the genus Prostenops (Euprosthenops) are produced.
  • Spider silk protein examples include dragline proteins such as MaSp (MaSp1 and MaSp2) and ADF (ADF3 and ADF4), and MiSp (MiSp1 and MiSp2).
  • spider silk proteins produced by spiders include, for example, fibroin-3 (adf-3) [derived from Araneus diadematus] (GenBank accession number 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 amino acid sequence of Nephila claviBAC04A4 and derived from amino acid sequence of ph ), U37520 (base sequence)), major ⁇ ampullate ⁇ spidro n 1 [Derived from Latrodictus hesperus] (GenBank accession number ABR68856 (amino acid sequence), EF595246 (base sequence)), dragline silk protein spidroin 2 [Derived from Nephila clavata (GenBank accession number
  • CAJ00428 amino acid sequence
  • AJ97155 base sequence
  • major ⁇ sample ⁇ spidroin ⁇ 2 [Euprosus] ] GenBank Accession No. CAM32249.1 (amino acid sequence), AM490169 (base sequence)
  • minor ⁇ silk ⁇ protein ⁇ 1 [Nephila ⁇ clavipes] GenBank Accession No. AAC14589.1 (amino acid sequence)
  • minor ⁇ ampilatte [in] Nephila clavipes] GenBank Accession No. AAC14591.1 (amino acid sequence)
  • minor ampoulate spidroin-like protein [Nephilengys Cruenata] GenBank Accession No. ABR3727.1.
  • fibroin in which sequence information is registered in NCBI GenBank.
  • sequence information is registered in NCBI GenBank.
  • spidroin, ampullate, fibroin, "silk and polypeptide", or “silk and protein” is described as a keyword in DEFINITION from among sequences including INV as DIVISION in the sequence information registered in NCBI @ GenBank. It can be confirmed by extracting a character string of a specific product from a sequence or CDS, and extracting a sequence in which a specific character string is described in TISSUE @ TYPE from SOURCE.
  • the modified fibroin according to this embodiment may be a modified silk (silk) fibroin (an amino acid sequence of a silk protein produced by a silkworm modified), and a modified spider silk fibroin (a spider silk protein produced by an arachnid). Modified amino acid sequence).
  • a modified spider silk fibroin is preferable.
  • modified fibroin examples include modified fibroin (first modified fibroin) derived from a large spinal canal thread protein produced in a spider's large ampullate gland, and modified fibroin having a reduced content of glycine residues.
  • second modified fibroin modified fibroin
  • modified fibroin content of n motifs has been reduced
  • third modified fibroin modified fibroin
  • the content of glycine residues and the content of (a) n motifs has been reduced
  • Modified fibroin fourth modified fibroin
  • modified fibroin having a domain sequence locally including a region having a large hydrophobicity index fifth modified fibroin
  • domain sequence having a reduced glutamine residue content Modified fibroin (sixth modified fibroin).
  • the first modified fibroin includes a protein containing a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m .
  • the number of amino acid residues of the (A) n motif is preferably an integer of 3 to 20, more preferably an integer of 4 to 20, still more preferably an integer of 8 to 20, and an integer of 10 to 20 Is still more preferable, an integer of 4 to 16 is still more preferable, an integer of 8 to 16 is particularly preferable, and an integer of 10 to 16 is most preferable.
  • the number of amino acid residues constituting REP in Formula 1 is preferably 10 to 200 residues, more preferably 10 to 150 residues, and more preferably 20 to 100 residues.
  • the first modified fibroin has the total number of glycine, serine and alanine residues contained in the amino acid sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m
  • the total number is preferably 40% or more, more preferably 60% or more, and even more preferably 70% or more.
  • the first modified fibroin comprises a unit of the amino acid sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m , and has a C-terminal sequence represented by any of SEQ ID NOS: 1 to 3 or
  • the polypeptide may be an amino acid sequence having 90% or more homology with the amino acid sequence shown in any one of SEQ ID NOs: 1 to 3.
  • the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the same as the amino acid sequence consisting of 50 amino acids at the C-terminal of the amino acid sequence of ADF3 (GI: 1263287, NCBI), and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is
  • the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 is identical to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 by removing 20 residues, and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 is obtained by removing 29 residues from the C-terminal of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. It is identical to the amino acid sequence.
  • the first modified fibroin (1-i) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 (recombinant ⁇ spider ⁇ silk ⁇ protein ⁇ ADF3KaiLargeNRSH1) or (1-ii) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 and 90 Modified fibroin comprising an amino acid sequence having at least% sequence identity.
  • the sequence identity is preferably 95% or more.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 is the same as the amino acid sequence of ADF3 in which an amino acid sequence (SEQ ID NO: 5) comprising an initiation codon, a His10 tag, and an HRV3C protease (Human ⁇ rhinovirus @ 3C protease) recognition site at the N-terminus is added.
  • the 13th repeat region was increased so as to be approximately doubled, and the mutation was mutated so that translation was terminated at the 1154th amino acid residue.
  • the amino acid sequence at the C-terminus of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 is the same as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3.
  • the modified fibroin of (1-i) may have an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4.
  • the second modified fibroin has an amino acid sequence whose domain sequence has a reduced content of glycine residues as compared to naturally occurring fibroin.
  • the second modified fibroin can be said to have an amino acid sequence corresponding to at least one or more glycine residues in the REP replaced by another amino acid residue, as compared to a naturally occurring fibroin. .
  • the second modified fibroin has a domain sequence of GGX and GPGXX in REP (where G is a glycine residue, P is a proline residue, and X is an amino acid residue other than glycine, as compared with a naturally-derived fibroin. At least one motif sequence selected from the group consisting of at least one glycine residue in one or more of the motif sequences has been replaced with another amino acid residue. You may.
  • the ratio of the motif sequence in which the glycine residue is replaced with another amino acid residue may be 10% or more of the entire motif sequence.
  • the second modified fibroin comprises a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m , and from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the domain sequence
  • 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 up to the C-terminus is represented by z, From, when the total number of amino acid residues in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence is defined as w, z / w is 30% or more; It may have an amino acid sequence of 40% or more, 50% or more, or 50.9% or more.
  • the number of alanine residues relative to the total number of amino acid residues in the n motif may be 83% or more, preferably 86% or more, more preferably 90% or more, and more preferably 95% or more. More preferably, it is even more preferably 100% (meaning that it is composed of only alanine residues).
  • the second modified fibroin is preferably one in which the content of the amino acid sequence consisting of XGX is increased by substituting one glycine residue of the GGX motif with another amino acid residue.
  • 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, further preferably 10% or less, and 6% or less. %, Still more preferably 4% or less, further preferably 2% or less.
  • the content ratio of the amino acid sequence consisting of GGX in the domain sequence can be calculated by the same method as the method for calculating the content ratio (z / w) of the amino acid sequence consisting of XGGX below.
  • z / w (%) can be calculated by dividing z by w.
  • z / w is preferably 50.9% or more, more preferably 56.1% or more, still more preferably 58.7% or more, and 70% or more. Is still more preferred, and even more preferably 80% or more.
  • the upper limit of z / w is not particularly limited, but may be, for example, 95% or less.
  • the second modified fibroin is modified, for example, by replacing at least a part of the base sequence encoding a glycine residue from the cloned natural fibroin gene sequence to encode another amino acid residue.
  • a GGX motif and one glycine residue in the GPGXX motif may be selected, or the glycine residue may be substituted so that z / w becomes 50.9% or more.
  • the amino acid sequence can be obtained by designing an amino acid sequence satisfying the above aspect from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, and chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence.
  • one or more amino acid residues are further substituted or deleted.
  • the amino acid sequence corresponding to insertion, addition, and / or addition may be modified.
  • the other amino acid residue is not particularly limited as long as it is an amino acid residue other than a glycine residue, but includes a valine (V) residue, a leucine (L) residue, an isoleucine (I) residue, and a methionine ( M) residue, hydrophobic amino acid residue such as proline (P) residue, phenylalanine (F) residue and tryptophan (W) residue, glutamine (Q) residue, asparagine (N) residue, serine (S ) Residues, lysine (K) residues and hydrophilic amino acid residues such as glutamic acid (E) residues, and valine (V) residues, leucine (L) residues, isoleucine (I) residues and glutamine ( Q) residues are more preferred, and glutamine (Q) residues are even more preferred.
  • SEQ ID NO: 6 (Met-PRT380), SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410), SEQ ID NO: 8 (Met-PRT468) or SEQ ID NO: 9 (Met-PRT468) -PRT799)
  • 2-ii an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9, Modified fibroin can be mentioned.
  • the modified fibroin (2-i) will be described.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 is obtained by replacing all GGX in the REP of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 (Met-PRT313) corresponding to naturally occurring fibroin with GQX.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 is obtained by deleting every two (A) n motifs from the N-terminal side to the C-terminal side from the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, and further before the C-terminal sequence. In which one [(A) n motif-REP] was inserted.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 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: 7, and further has a partial glutamine (Q) residue. It has been replaced with a serine (S) residue, and some of the N-terminal amino acids have been deleted so that the molecular weight becomes almost the same as that of SEQ ID NO: 7.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 has a region of 20 domain sequences present in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 (however, several amino acid residues on the C-terminal side of the region are substituted). Is a sequence obtained by adding a His tag to the C-terminus of a sequence obtained by repeating the above four times.
  • the value of z / w in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 (corresponding to naturally occurring fibroin) is 46.8%.
  • the values of z / w in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 are 58.7%, respectively. 70.1%, 66.1% and 70.0%.
  • the value of x / y at the jagged ratio (described later) of 1: 1.8 to 11.3 of the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, and SEQ ID NO: 9 is as follows: They are 15.0%, 15.0%, 93.4%, 92.7% and 89.3%, respectively.
  • the modified fibroin of (2-i) may have an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9.
  • the modified fibroin of (2-ii) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 9.
  • the modified fibroin of (2-ii) is also a protein containing a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m .
  • the sequence identity is preferably 95% or more.
  • the modified fibroin of (2-ii) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9, and contains XGX ( Where X represents an amino acid residue other than glycine.)
  • z is the total number of amino acid residues in the amino acid sequence consisting of Is preferably 50.9% or more.
  • the second modified fibroin may include a tag sequence at one or both of the N-terminus and the C-terminus. As a result, the modified fibroin can be isolated, immobilized, detected, visualized, and the like.
  • the tag sequence examples include an affinity tag utilizing specific affinity (binding property, affinity) with another molecule.
  • affinity tag is a histidine tag (His tag).
  • His tag is a short peptide in which about 4 to 10 histidine residues are arranged, and has a property of specifically binding to a metal ion such as nickel. Therefore, isolation of a modified fibroin by metal chelation chromatography (chelating @ metal @ chromatography).
  • SEQ ID NO: 11 amino acid sequence including a His tag sequence and a hinge sequence.
  • tag sequences such as glutathione-S-transferase (GST), which specifically binds to glutathione, and maltose binding protein (MBP), which specifically binds to maltose, can be used.
  • GST glutathione-S-transferase
  • MBP maltose binding protein
  • an “epitope tag” utilizing an antigen-antibody reaction can be used.
  • a peptide (epitope) showing antigenicity as a tag sequence an antibody against the epitope can be bound.
  • the epitope tag include an HA (peptide sequence of hemagglutinin of influenza virus) tag, myc tag, and FLAG tag.
  • a tag sequence that can be cleaved by a specific protease can be used.
  • protease treatment By subjecting the protein adsorbed via the tag sequence to protease treatment, the modified fibroin from which the tag sequence has been separated can also be recovered.
  • modified fibroin containing a tag sequence (2-iii) the amino acid represented by SEQ ID NO: 12 (PRT380), SEQ ID NO: 13 (PRT410), SEQ ID NO: 14 (PRT468), or SEQ ID NO: 15 (PRT799)
  • Modified fibroin comprising a sequence or (2-iv) an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15 can be mentioned. .
  • amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 16 (PRT313), SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, and SEQ ID NO: 15 are represented by SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, and SEQ ID NO: 9, respectively.
  • An amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11 (including a His tag sequence and a hinge sequence) is added to the N-terminal of the amino acid sequence shown.
  • the modified fibroin of (2-iii) may have an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15.
  • the modified fibroin of (2-iv) includes an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15.
  • the modified fibroin of (2-iv) is also a protein containing a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m .
  • the sequence identity is preferably 95% or more.
  • the modified fibroin of (2-iv) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15, and contains XGX (where X represents an amino acid residue other than glycine.)
  • z is the total number of amino acid residues in the amino acid sequence consisting of Is preferably 50.9% or more.
  • the second modified fibroin may include a secretion signal for releasing a protein produced in the recombinant protein production system to the outside of the host.
  • the sequence of the secretion signal can be appropriately set according to the type of the host.
  • the third modified fibroin has an amino acid sequence whose domain sequence has a reduced content of the (A) n motif as compared to a naturally occurring fibroin. It can be said that the domain sequence of the third modified fibroin has an amino acid sequence corresponding to the deletion of at least one or a plurality of (A) n motifs as compared to naturally occurring fibroin.
  • the third modified fibroin may have an amino acid sequence corresponding to 10 to 40% deletion of the (A) n motif from naturally occurring fibroin.
  • the third modification fibroin its domain sequence, compared to the naturally occurring fibroin, at least from the N-terminal side toward the C-terminal one to three (A) n motif every one (A) n motif May have an amino acid sequence corresponding to the deletion of
  • the third modified fibroin has a domain sequence deletion of at least two (A) n motifs from the N-terminal side to the C-terminal side, and one (A) It may have an amino acid sequence corresponding to the deletion of the n motif repeated in this order.
  • the third modified fibroin may have a domain sequence having an amino acid sequence corresponding to the deletion of the (A) n motif at least every third sequence from the N-terminal side to the C-terminal side. .
  • the third modified fibroin comprises a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m , and two adjacent [(A) n motifs from the N-terminal side to the C-terminal side] -REP]
  • the number of amino acid residues of REP in the unit is sequentially compared, and when the number of amino acid residues of REP having a small number of amino acid residues is set to 1, the ratio of the number of amino acid residues of the other REP is 1.8 to When the maximum value of the sum of the number of amino acid residues of two adjacent [(A) n motif-REP] units that is 11.3 is x, and the total number of amino acid residues in the domain sequence is y In addition, it may have an amino acid sequence in which x / y is 20% or more, 30% or more, 40% or more, or 50% or more.
  • the number of alanine residues relative to the total number of amino acid residues in the n motif may be 83% or more, preferably 86% or more, more preferably 90% or more, and more preferably 95% or more. More preferably, it is even more preferably 100% (meaning that it is composed of only alanine residues).
  • FIG. 1 shows a domain sequence obtained by removing the N-terminal sequence and the C-terminal sequence from the modified fibroin. From the N-terminal side (left side), the domain sequence is (A) n motif-first REP (50 amino acid residues)-(A) n motif-second REP (100 amino acid residues)-(A) n 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 a sequence called an n motif.
  • FIG. 1 shows pattern 1 (comparison of the first REP and the second REP, and comparison of the third REP with the fourth REP), pattern 2 (comparison of the first REP and the second REP, and Pattern 4 (comparison of the second REP with the third REP, and comparison of the fourth REP with the fifth REP), pattern 4 (the comparison of the fourth REP with the fifth REP), and pattern 4 (the first REP with the fifth REP). Second REP comparison). Note that there are other selection methods.
  • the number of amino acid residues of each REP in two selected adjacent [(A) n motif-REP] units is compared.
  • each pattern the total number of amino acid residues of two adjacent [(A) n motif-REP] units shown by a solid line is added (not only the REP but also the number of amino acid residues of the (A) n motif. is there.). Then, the sum total is compared, and the total value (maximum value of the total values) of the patterns having the maximum total value is x. In the example shown in FIG. 1, the total value of pattern 1 is the maximum.
  • x / y (%) can be calculated by dividing x by the total number of amino acid residues y in the domain sequence.
  • x / y is preferably at least 50%, more preferably at least 60%, further preferably at least 65%, and even more preferably at least 70%. Preferably, it is still more preferably at least 75%, particularly preferably at least 80%.
  • the upper limit of x / y is not particularly limited, and may be, for example, 100% or less. When the indentation ratio is 1: 1.9 to 11.3, x / y is preferably 89.6% or more, and when the indentation ratio is 1: 1.8 to 3.4, x / y is x / y.
  • / Y is preferably at least 77.1%, and when the jagged ratio is 1: 1.9 to 8.4, x / y is preferably at least 75.9%, and the jagged ratio is 1 In the case of 1.9 to 4.1, x / y is preferably at least 64.2%.
  • x / y should be 46.4% or more. Is preferably 50% or more, more preferably 55% or more, still more preferably 60% or more, even more preferably 70% or more, and even more preferably 80% or more. It is particularly preferred that there is.
  • the upper limit of x / y is not particularly limited, and may be 100% or less.
  • x / y in naturally occurring fibroin will be described.
  • 663 types of fibroins (among them, 415 types of spider-derived fibroins) were extracted.
  • x / y was calculated from the amino acid sequence of the naturally occurring fibroin composed of the domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m by the above calculation method.
  • FIG. 3 shows the results when the indentation ratio is 1: 1.9 to 4.1.
  • the horizontal axis in FIG. 3 indicates x / y (%), and the vertical axis indicates frequency.
  • the x / y of the naturally derived fibroin is less than 64.2% (the highest is 64.14%).
  • the third modified fibroin deletes one or more of the sequence encoding the (A) n motif from the cloned natural fibroin gene sequence such that x / y is 64.2% or more. Can be obtained. Further, for example, an amino acid sequence corresponding to deletion of one or more (A) n motifs is designed so that x / y is 64.2% or more based on the amino acid sequence of naturally occurring fibroin. It can also be obtained by chemically synthesizing a nucleic acid encoding the amino acid sequence.
  • amino acid residues are further substituted, deleted, inserted and / or added.
  • Amino acid sequence modification corresponding to the above may be performed.
  • the third modified fibroin (3-i) SEQ ID NO: 17 (Met-PRT410), SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410), SEQ ID NO: 8 (Met-PRT468), or SEQ ID NO: 9 (Met -PRT799), or (3-ii) an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9, Modified fibroin can be mentioned.
  • the modified fibroin (3-i) will be described.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 17 differs from the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 (Met-PRT313) corresponding to naturally occurring fibroin in that every two amino acids from the N-terminal side to the C-terminal side (A) n The motif was deleted, and one [(A) n motif-REP] was inserted before the C-terminal sequence.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9 is as described for the second modified fibroin.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 (corresponding to naturally-occurring fibroin) has an x / y value of 15.0% at a giza ratio of 1: 1.8-11.3.
  • the value of x / y in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 17 and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 is 93.4%.
  • the value of x / y in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 is 92.7%.
  • the value of x / y in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 is 89.3%.
  • the values of z / w in the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, and SEQ ID NO: 9 are 46.8%, 56.2%, 70.1%, 66. 1% and 70.0%.
  • the modified fibroin of (3-i) may be composed of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9.
  • the modified fibroin of (3-ii) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9.
  • the modified fibroin of (3-ii) is also a protein containing a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m .
  • the sequence identity is preferably 95% or more.
  • the modified fibroin (3-ii) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 9, and is N-terminal to C-terminal.
  • 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 set to 1, the other Amino acid residues 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 (a giza ratio of 1: 1.8 to 11.3).
  • x / y be 64.2% or more, where x is the maximum value of the sum of the base numbers and y is the total number of amino acid residues in the domain sequence.
  • the third modified fibroin may include the above-described tag sequence at one or both of the N-terminus and the C-terminus.
  • modified fibroin containing a tag sequence (3-iii) the amino acid represented by SEQ ID NO: 18 (PRT399), SEQ ID NO: 13 (PRT410), SEQ ID NO: 14 (PRT468), or SEQ ID NO: 15 (PRT799)
  • Modified fibroin comprising a sequence or (3-iv) an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15 can be mentioned. .
  • amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14 and SEQ ID NO: 15 are obtained by adding SEQ ID NO: 11 to the N-terminal of the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9, respectively. (Including a His tag sequence and a hinge sequence).
  • the modified fibroin of (3-iii) may have an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15.
  • the modified fibroin of (3-iv) includes an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15.
  • the modified fibroin of (3-iv) is also a protein containing a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m .
  • the sequence identity is preferably 95% or more.
  • the modified fibroin of (3-iv) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15 and is N-terminal to C-terminal.
  • 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 set to 1, the other
  • the maximum value of the total value obtained by adding the number of amino acid residues 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 is defined as x.
  • x / y is 64.2% or more, where y is the total number of amino acid residues in the domain sequence.
  • the third modified fibroin may include a secretion signal for releasing a protein produced in the recombinant protein production system to the outside of the host.
  • the sequence of the secretion signal can be appropriately set according to the type of the host.
  • the fourth modified fibroin has an amino acid sequence whose domain sequence has a reduced content of a glycine residue in addition to the content of the (A) n motif reduced as compared to a naturally-derived fibroin.
  • the domain sequence of the fourth modified fibroin is at least one or more (A) n motifs deleted, and further at least one or more glycine residues in the REP, as compared to naturally occurring fibroin. It can be said that it has an amino acid sequence equivalent to being replaced with another amino acid residue. That is, the modified fibroin has the characteristics of the second modified fibroin and the third modified fibroin described above. Specific aspects and the like are as described for the second modified fibroin and the third modified fibroin.
  • the fourth modified fibroin (4-i) SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410), SEQ ID NO: 8 (Met-PRT468), SEQ ID NO: 9 (Met-PRT799), SEQ ID NO: 13 (PRT410) ), The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 14 (PRT468) or SEQ ID NO: 15 (PRT799), or (4-ii) SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15
  • a modified fibroin comprising an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by.
  • Specific embodiments of the modified fibroin comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 15 are as described above.
  • the fifth modified fibroin has a domain sequence in which one or more amino acid residues in REP have been replaced by amino acid residues having a large hydrophobicity index as compared to naturally occurring fibroin, and / or It may have an amino acid sequence locally including a region having a large hydrophobicity index, corresponding to insertion of one or more amino acid residues having a large hydrophobicity index therein.
  • a region having a locally large hydrophobicity index is preferably composed of 2 to 4 consecutive amino acid residues.
  • the amino acid residue having a large hydrophobicity index is selected from isoleucine (I), valine (V), leucine (L), phenylalanine (F), cysteine (C), methionine (M), and alanine (A). More preferably, it is a residue.
  • the fifth modified fibroin may have one or more amino acid residues in the REP replaced with amino acid residues having a higher hydrophobicity index, and / or one or more amino acids in the REP as compared to a naturally occurring fibroin.
  • one or more amino acid residues may be substituted, deleted, inserted and / or added as compared with naturally occurring fibroin.
  • the fifth modified fibroin is, for example, one or more hydrophilic amino acid residues (for example, amino acid residues having a negative hydrophobicity index) in the REP from the cloned natural fibroin gene sequence, It can be obtained by substituting a group (for example, an amino acid residue having a positive hydrophobicity index) and / or inserting one or more hydrophobic amino acid residues into REP.
  • a group for example, an amino acid residue having a positive hydrophobicity index
  • one or more hydrophilic amino acid residues in REP were replaced with hydrophobic amino acid residues from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, and / or one or more hydrophobic amino acid residues in REP.
  • one or more hydrophilic amino acid residues in REP were replaced with hydrophobic amino acid residues from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, and / or one or more hydrophobic amino acid residues in REP.
  • the amino acid sequence corresponding to the substitution, deletion, insertion and / or addition of one or more amino acid residues may be further modified.
  • the fifth modified fibroin contains a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m and extends from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence.
  • the total number of amino acid residues included in a region where the average value of the hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues is 2.6 or more is p,
  • q the total number of amino acid residues contained in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence from the domain sequence is defined as q
  • p / q is 6 .2% or more.
  • hydrophobicity index of amino acid residues
  • a publicly known index Kyte J, & Doolittle R (1982) "A simple method for display, the hydropathic charactor of aa protein, J.Pol.Mol. 105-132).
  • HI hydropathic index
  • sequence A [(A) n motif-REP] m (Hereinafter, referred to as “sequence A”).
  • sequence A the average value of the hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues is calculated. The average value of the hydrophobicity index is determined by dividing the total sum of HI of each amino acid residue contained in four consecutive amino acid residues by 4 (the number of amino acid residues).
  • the average value of the hydrophobicity index is determined for all four consecutive amino acid residues (each amino acid residue is used for calculating the average value one to four times). Next, a region where the average value of the hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues is 2.6 or more is specified. Even when a certain amino acid residue corresponds to a plurality of “consecutive four amino acid residues having an average value of the hydrophobicity index of 2.6 or more”, it is included as one amino acid residue in the region. become. Then, the total number of amino acid residues contained in the region is p. The total number of amino acid residues contained in sequence A is q.
  • p / q is preferably 6.2% or more, more preferably 7% or more, further preferably 10% or more, and more preferably 20% or more. Even more preferably, it is even more preferably 30% or more.
  • the upper limit of p / q is not particularly limited, but may be, for example, 45% or less.
  • the fifth modified fibroin is, for example, one or a plurality of hydrophilic amino acid residues (for example, a hydrophobicity index) in the REP so that the amino acid sequence of the cloned natural fibroin is satisfied so as to satisfy the above-mentioned p / q conditions.
  • a hydrophobic amino acid residue eg, an amino acid residue having a positive hydrophobicity index
  • inserting one or more hydrophobic amino acid residues into the REP By doing so, it can be obtained by locally modifying the amino acid sequence to include a region having a large hydrophobicity index.
  • an amino acid sequence satisfying the above-mentioned p / q condition from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin and chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence.
  • one or more amino acid residues in the REP have been replaced by amino acid residues with a higher hydrophobicity index and / or one or more amino acid residues in the REP as compared to naturally occurring fibroin.
  • a modification corresponding to substitution, deletion, insertion, and / or addition of one or more amino acid residues may be performed. .
  • the amino acid residue having a large hydrophobicity index is not particularly limited, but isoleucine (I), valine (V), leucine (L), phenylalanine (F), cysteine (C), methionine (M), and alanine (A Is preferred, and valine (V), leucine (L) and isoleucine (I) are more preferred.
  • the fifth modified fibroin (5-i) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 19 (Met-PRT665), SEQ ID NO: 20 (Met-PRT665), or SEQ ID NO: 21 (Met-PRT666); Or (5-ii) a modified fibroin comprising an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, or SEQ ID NO: 21.
  • the modified fibroin of (5-i) will be described.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 19 has the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410) in which two amino acid sequences (VLI) each consisting of three amino acid residues are inserted every other REP, and A part of the amino acids at the C-terminal side has been deleted so that the molecular weight of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 is almost the same.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 20 is obtained by inserting one amino acid sequence (VLI) consisting of three amino acid residues every other REP into the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 (Met-PRT468). is there.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 21 is obtained by inserting two amino acid sequences (VLI) each consisting of three amino acid residues every other REP into the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8.
  • the modified fibroin of (5-i) may be composed of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 or SEQ ID NO: 21.
  • the modified fibroin of (5-ii) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, or SEQ ID NO: 21.
  • the modified fibroin of (5-ii) is also a protein containing a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m .
  • the sequence identity is preferably 95% or more.
  • the modified fibroin of (5-ii) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, or SEQ ID NO: 21, and is located at the most C-terminal side (A) n
  • amino acids contained in a region where the average value of the hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues is 2.6 or more When the total number of residues is p, and the total number of amino acid residues contained in the sequence obtained by removing the sequence from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence from the domain sequence is q , P / q is preferably at least 6.2%.
  • the fifth modified fibroin may include a tag sequence at one or both of the N-terminus and the C-terminus.
  • modified fibroin containing a tag sequence (5-iii) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 22 (PRT720), SEQ ID NO: 23 (PRT665) or SEQ ID NO: 24 (PRT666), or (5-iv) ) Modified fibroin comprising an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23 or SEQ ID NO: 24.
  • amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23 and SEQ ID NO: 24 correspond to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11 (His tag) at the N-terminal of the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 21, respectively. Sequences and hinge sequences).
  • the modified fibroin of (5-iii) may have an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23 or SEQ ID NO: 24.
  • the modified fibroin of (5-iv) contains an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23 or SEQ ID NO: 24.
  • the modified fibroin of (5-iv) is also a protein containing a domain sequence represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m .
  • the sequence identity is preferably 95% or more.
  • the modified fibroin of (5-iv) has 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23 or SEQ ID NO: 24, and is located at the most C-terminal side (A) n
  • all REPs contained in the sequence excluding the sequence from the motif to the C-terminus of the domain sequence from the domain sequence amino acids contained in a region where the average value of the hydrophobicity index of four consecutive amino acid residues is 2.6 or more
  • P / q is preferably at least 6.2%.
  • the fifth modified fibroin may include a secretion signal for releasing a protein produced in the recombinant protein production system to the outside of the host.
  • the sequence of the secretion signal can be appropriately set according to the type of the host.
  • the sixth modified fibroin has an amino acid sequence in which the content of glutamine residues is reduced as compared with naturally occurring fibroin.
  • the sixth modified fibroin preferably contains at least one motif selected from GGX motif and GPGXX motif in the amino acid sequence of REP.
  • the content of the GPGXX motif is usually 1% or more, and may be 5% or more, and preferably 10% or more.
  • the upper limit of the GPGXX motif content is not particularly limited, and may be 50% or less, or 30% or less.
  • the “GPGXX motif content” is a value calculated by the following method.
  • Formula 1 Fibroin containing a domain sequence represented by [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m- (A) n motif (modified fibroin or naturally occurring fibroin) Fibroin), the number of GPGXX motifs contained in the region of all REPs contained in the sequence excluding the sequence from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the C-terminus of the domain sequence from the domain sequence
  • the number obtained by multiplying the total number by 3 ie, the total number of G and P in the GPGXX motif
  • the sequence from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence is represented (A)
  • “the sequence obtained by removing the sequence from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence from the domain sequence” to “the most C-terminal side” (A) Sequence from n motif to C-terminus of domain sequence (sequence corresponding to REP) may include a sequence having low correlation with a sequence characteristic of fibroin, and m may be small. In this case (that is, when the domain sequence is short), the calculation result of the GPGXX motif content is affected, so that this effect is eliminated.
  • “GPGXX motif” is located at the C-terminus of the REP, even when “XX” is, for example, “AA”, it is treated as a “GPGXX motif”.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the domain sequence of a modified fibroin.
  • the method of calculating the content rate of the GPGXX motif will be specifically described with reference to FIG. First, in the domain sequence of the modified fibroin shown in FIG. 5 (“[(A) n motif-REP] m- (A) n motif” type), all REPs are located at the most C-terminal side.
  • (A) A sequence obtained by removing the sequence from the n motif to the C-terminus of the domain sequence from the domain sequence ”(the sequence shown as“ region A ”in FIG. 5).
  • the sixth modified fibroin preferably has a glutamine residue content of 9% or less, more preferably 7% or less, still more preferably 4% or less, and particularly preferably 0%. .
  • the “glutamine residue content” is a value calculated by the following method.
  • Formula 1 Fibroin containing a domain sequence represented by [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m- (A) n motif (modified fibroin or naturally occurring fibroin) Fibroin), the sequence (the sequence corresponding to “region A” in FIG. 5) in which the sequence from the (A) n motif located closest to the C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence is excluded from the domain sequence.
  • the total number of glutamine residues contained in the region is defined as u, and the sequence from the (A) n motif located at the most C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence is excluded from the domain sequence, and further (A) n
  • the glutamine residue content is calculated as u / t, where t is the total number of amino acid residues in all REPs excluding the motif.
  • the reason why the “sequence in which the sequence from the (A) n motif located closest to the C-terminal to the C-terminal of the domain sequence is excluded from the domain sequence” is targeted is as described above. The same is true.
  • the sixth modified fibroin corresponds to the fact that its domain sequence has one or more glutamine residues in the REP deleted or replaced with other amino acid residues, as compared to the naturally occurring fibroin. It may have an amino acid sequence.
  • the “other amino acid residue” may be an amino acid residue other than a glutamine residue, but is preferably an amino acid residue having a larger hydrophobicity index than a glutamine residue.
  • the hydrophobicity index of amino acid residues is as shown in Table 1.
  • amino acid residues having a larger hydrophobicity index than glutamine residues include isoleucine (I), valine (V), leucine (L), phenylalanine (F), cysteine (C), and methionine (M )
  • Amino acid residues selected from alanine (A), glycine (G), threonine (T), serine (S), tryptophan (W), tyrosine (Y), proline (P) and histidine (H). it can.
  • an amino acid residue selected from isoleucine (I), valine (V), leucine (L), phenylalanine (F), cysteine (C), methionine (M) and alanine (A) is more preferable.
  • the sixth modified fibroin preferably has a hydrophobicity of REP of -0.8 or more, more preferably -0.7 or more, still more preferably 0 or more, and 0.3 or more. Is still more preferable, and it is particularly preferable that it is 0.4 or more.
  • the upper limit of the hydrophobicity of REP is not particularly limited, and may be 1.0 or less, or may be 0.7 or less.
  • “REP hydrophobicity” is a value calculated by the following method.
  • Formula 1 Fibroin containing a domain sequence represented by [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m- (A) n motif (modified fibroin or naturally occurring fibroin) Fibroin), the sequence (the sequence corresponding to “region A” in FIG. 5) in which the sequence from the (A) n motif located closest to the C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence is excluded from the domain sequence.
  • the sum of the hydrophobicity indices of each amino acid residue in the region is defined as v, and the sequence from the (A) n motif located closest to the C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence is removed from the domain sequence.
  • A) The hydrophobicity of REP is calculated as v / t, where t is the total number of amino acid residues of all REPs excluding n motifs.
  • the degree of hydrophobicity of the REP the reason why the “sequence in which the sequence from the (A) n motif located closest to the C-terminal side to the C-terminal of the domain sequence is excluded from the domain sequence” is targeted is as follows. The same is true.
  • the sixth modified fibroin may have a domain sequence that is missing one or more glutamine residues in the REP and / or one or more glutamine residues in the REP, as compared to the naturally occurring fibroin.
  • the sixth modified fibroin may, for example, delete one or more glutamine residues in the REP from the cloned naturally occurring fibroin gene sequence and / or remove one or more glutamine residues in the REP. By substituting the amino acid residue with, for example, one or more glutamine residues in REP were deleted from the amino acid sequence of naturally occurring fibroin, and / or one or more glutamine residues in REP were replaced with other amino acid residues. It can also be obtained by designing an amino acid sequence corresponding to the above and chemically synthesizing a nucleic acid encoding the designed amino acid sequence.
  • SEQ ID NO: 25 (M_PRT888), SEQ ID NO: 26 (M_PRT965), SEQ ID NO: 27 (M_PRT889), SEQ ID NO: 28 (M_PRT916), SEQ ID NO: 29 ( M_PRT918), modified fibroin comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 30 (M_PRT699), SEQ ID NO: 31 (M_PRT698) or SEQ ID NO: 32 (Met-PRT966), or (6-ii) SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, sequence No.
  • Modified fibroin comprising an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 32.
  • the modified fibroin of (6-i) will be described.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 25 is obtained by substituting VL for all QQ in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410).
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 26 is obtained by substituting all QQs in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 with TS, and substituting the remaining Q with A.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 27 is obtained by substituting all QQs in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 with VL, and substituting the remaining Q with I.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 28 is obtained by substituting all QQ in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 with VI and substituting the remaining Q with L.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 29 is obtained by substituting all QQs in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 with VF and substituting the remaining Q with I.
  • amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 30 is obtained by substituting all QQs in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 (Met-PRT468) with VL.
  • amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 31 is obtained by substituting all QQs in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 with VL and substituting the remaining Q with I.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 32 replaces all QQs in the sequence obtained by repeating twice the domain of the 20 domain sequences present in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 (Met-PRT410) with VF, In addition, the remaining Q is replaced with I.
  • amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31, and SEQ ID NO: 32 all have a glutamine residue content of 9% or less. (Table 2).
  • the modified fibroin of (6-i) consists of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31 or SEQ ID NO: 32 There may be.
  • the modified fibroin of (6-ii) has 90% or more of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31 or SEQ ID NO: 32 And amino acid sequences having the same sequence identity.
  • the modified fibroin of (6-ii) also has a domain represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m- (A) n motif A protein containing a sequence.
  • the sequence identity is preferably 95% or more.
  • the modified fibroin of (6-ii) preferably has a glutamine residue content of 9% or less. Further, the modified fibroin of (6-ii) preferably has a GPGXX motif content of 10% or more.
  • the sixth modified fibroin may include a tag sequence at one or both of the N-terminus and the C-terminus. As a result, the modified fibroin can be isolated, immobilized, detected, visualized, and the like.
  • modified fibroin containing the tag sequence (6-iii) SEQ ID NO: 33 (PRT888), SEQ ID NO: 34 (PRT965), SEQ ID NO: 35 (PRT889), SEQ ID NO: 36 (PRT916), SEQ ID NO: 37 (PRT918), modified fibroin comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 38 (PRT699), SEQ ID NO: 39 (PRT698) or SEQ ID NO: 40 (PRT966), or (6-iv) SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39, or a modified fibroin having an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 40.
  • amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39 and SEQ ID NO: 40 are represented by SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27 , SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31 and SEQ ID NO: 32 were added with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11 (including His tag sequence and hinge sequence) at the N-terminus. Things.
  • amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 40 has a glutamine residue content of 9% or less (Table 3).
  • the modified fibroin of (6-iii) comprises the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39 or SEQ ID NO: 40 There may be.
  • the modified fibroin of (6-iv) has an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39 or SEQ ID NO: 40 by 90% or more. And amino acid sequences having the same sequence identity.
  • the modified fibroin of (6-iv) also has a domain represented by Formula 1: [(A) n motif-REP] m or Formula 2: [(A) n motif-REP] m- (A) n motif A protein containing a sequence.
  • the sequence identity is preferably 95% or more.
  • the modified fibroin of (6-iv) preferably has a glutamine residue content of 9% or less.
  • the modified fibroin of (6-iv) preferably has a GPGXX motif content of 10% or more.
  • the sixth modified fibroin may contain a secretion signal for releasing a protein produced in the recombinant protein production system to the outside of the host.
  • the sequence of the secretion signal can be appropriately set according to the type of the host.
  • the modified fibroin is at least two or more of the characteristics of the first modified fibroin, the second modified fibroin, the third modified fibroin, the fourth modified fibroin, the fifth modified fibroin, and the sixth modified fibroin. Modified fibroin having both of the following characteristics may be used.
  • the modified fibroin according to this embodiment is, 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.
  • the method for producing the nucleic acid encoding the modified fibroin is not particularly limited.
  • the nucleic acid is produced by a method of amplifying and cloning by polymerase chain reaction (PCR) or the like and modifying it by a genetic engineering technique, or a chemical synthesis method. be able to.
  • the method for chemically synthesizing nucleic acids is not particularly limited.
  • AKTA oligopilot plus10010 / 100 Genes can be chemically synthesized by a method of linking oligonucleotides synthesized automatically by PCR or the like.
  • a nucleic acid encoding a modified fibroin consisting of an amino acid sequence obtained by adding an amino acid sequence comprising an initiation codon and a His10 tag to the N-terminus of the above amino acid sequence is synthesized. May be.
  • 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, and the like), and can be appropriately selected depending on the type of the host.
  • An inducible promoter that functions in a host cell and is capable of inducing the expression of a modified fibroin may be used as the promoter.
  • An inducible promoter is a promoter that can control transcription by the presence of an inducer (expression inducer), the absence of a repressor molecule, or a physical factor such as an increase or decrease in temperature, osmotic pressure, or pH value.
  • the type of expression vector can be appropriately selected depending on the type of host, such as a plasmid vector, a virus vector, a cosmid vector, a fosmid vector, an artificial chromosome vector, and the like.
  • a plasmid vector a virus vector
  • a cosmid vector a fosmid vector
  • an artificial chromosome vector an artificial chromosome vector
  • those capable of autonomous replication in a host cell or integration into a host chromosome and containing a promoter at a position where a nucleic acid encoding a modified fibroin can be transcribed are suitably used.
  • any of prokaryotes and eukaryotes such as yeast, filamentous fungi, insect cells, animal cells, and plant cells can be suitably used.
  • prokaryotic hosts include bacteria belonging to the genus Escherichia, Brevibacillus, Serratia, Bacillus, Microbacterium, Brevibacterium, Corynebacterium and Pseudomonas.
  • microorganisms belonging to the genus Escherichia include, for example, Escherichia coli.
  • microorganisms belonging to the genus Brevibacillus include Brevibacillus agri.
  • Microorganisms belonging to the genus Serratia include, for example, Serratia requestifaciens and the like.
  • microorganisms belonging to the genus Bacillus include, for example, Bacillus subtilis.
  • Microorganisms belonging to the genus Microbacterium include, for example, Microbacterium ammonia phyllum.
  • Examples of microorganisms belonging to the genus Brevibacterium include Brevibacterium divaricatum.
  • Examples of the microorganism belonging to the genus Corynebacterium include Corynebacterium ammoniagenes.
  • Examples of microorganisms belonging to the genus Pseudomonas include Pseudomonas putida.
  • examples of a vector into which a nucleic acid encoding a modified fibroin is introduced include, for example, pBTrp2 (manufactured by Boehringer Mannheim), pGEX (manufactured by Pharmacia), pUC18, pBluescriptII, pSuex, pET22b, pCold, pUB110, pNCO2 (JP-A-2002-238569) and the like.
  • Examples of eukaryotic hosts include yeast and filamentous fungi (such as mold).
  • yeast include yeast belonging to the genus Saccharomyces, the genus Pichia, the genus Schizosaccharomyces, and the like.
  • filamentous fungi include filamentous fungi belonging to the genus Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, and the like.
  • examples of a vector into which a nucleic acid encoding a modified fibroin is introduced include YEp13 (ATCC37115), YEp24 (ATCC37051), and the like.
  • 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.
  • a method using calcium ions [Proc. ⁇ Natl. ⁇ Acad. ⁇ Sci. USA, 69, 2110 (1972)], electroporation, spheroplast, protoplast, lithium acetate, competent, and the like.
  • a method for expressing a nucleic acid by a host transformed with an expression vector in addition to direct expression, secretory production, fusion protein expression, and the like can be performed according to the method described in Molecular Cloning, 2nd edition, and the like. .
  • 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 the modified fibroin from the culture medium.
  • the method of culturing the host in the culture medium can be performed according to a method usually used for culturing the host.
  • the culture medium contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, and the like that can be utilized by the host, and can efficiently culture the host. If so, either a natural medium or a synthetic medium may be used.
  • the carbon source may be any as long as the transformed microorganism can assimilate, for example, glucose, fructose, sucrose, and molasses containing these, carbohydrates such as starch and starch hydrolyzate, acetic acid and propionic acid Organic acids and alcohols such as ethanol and propanol can be used.
  • the nitrogen source for example, ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium salts of inorganic or organic acids such as ammonium acetate and ammonium phosphate, other nitrogen-containing compounds, and peptone, meat extract, yeast extract, corn steep liquor, Casein hydrolyzate, soybean meal, soybean meal hydrolyzate, various fermented cells and digests thereof can be used.
  • potassium (I) phosphate potassium (II) phosphate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, copper sulfate, and calcium carbonate
  • potassium (I) phosphate potassium (II) phosphate
  • magnesium phosphate magnesium phosphate
  • magnesium sulfate sodium chloride
  • ferrous sulfate manganese sulfate
  • copper sulfate copper sulfate
  • calcium carbonate calcium carbonate
  • ⁇ Cultivation of prokaryotes such as Escherichia coli or eukaryotes such as yeast can be performed under aerobic conditions such as shaking culture or deep aeration stirring culture.
  • the culture temperature is, for example, 15 to 40 ° C.
  • the culturing time is usually 16 hours to 7 days.
  • the pH of the culture medium during the culture is preferably maintained at 3.0 to 9.0.
  • the pH of the culture medium can be adjusted using an inorganic acid, an organic acid, an alkaline solution, urea, calcium carbonate, ammonia, or the like.
  • antibiotics such as ampicillin and tetracycline may be added to the culture medium.
  • an inducer may be added to the medium as necessary.
  • isopropyl- ⁇ -D-thiogalactopyranoside or the like is used.
  • An acid or the like may be added to the medium.
  • ⁇ ⁇ Isolation and purification of the expressed modified fibroin can be performed by a commonly used method. For example, when the modified fibroin is expressed in a lysed state in the cells, after completion of the culture, the host cells are collected by centrifugation, suspended in an aqueous buffer, and then sonicated with a sonicator, French press, Menton. The host cells are crushed with a Gaulin homogenizer, Dynomill or the like to obtain a cell-free extract.
  • a method usually used for the isolation and purification of modified fibroin that is, a solvent extraction method, a salting-out method using ammonium sulfate, a desalting method, an organic solvent Precipitation method, anion exchange chromatography using a resin such as diethylaminoethyl (DEAE) -Sepharose, DIAION @ HPA-75 (manufactured by Mitsubishi Kasei), and a resin such as S-Sepharose @ FF (manufactured by Pharmacia).
  • a resin such as diethylaminoethyl (DEAE) -Sepharose, DIAION @ HPA-75 (manufactured by Mitsubishi Kasei), and a resin such as S-Sepharose @ FF (manufactured by Pharmacia).
  • Electrophoresis such as cation exchange chromatography, hydrophobic chromatography using resins such as butyl sepharose and phenyl sepharose, gel filtration using molecular sieve, affinity chromatography, chromatofocusing, and isoelectric focusing Method, etc., alone or in combination. It is possible to obtain a purified product.
  • the modified fibroin When the modified fibroin is expressed by forming an insoluble form in the cells, the host cells are similarly recovered, crushed, and centrifuged to collect the insoluble form of the modified fibroin as a precipitate fraction.
  • the recovered insoluble form of the modified fibroin can be solubilized with a protein denaturant.
  • a purified sample of the modified fibroin can be obtained by the same isolation and purification method as described above.
  • the modified fibroin When the modified fibroin is secreted extracellularly, the modified fibroin can be recovered from the culture supernatant. That is, a culture supernatant is obtained by treating the culture by a method such as centrifugation, and a purified sample can be obtained from the culture supernatant by using the same isolation and purification method as described above.
  • ⁇ ⁇ Another embodiment of the present invention is a method for manufacturing a flocking product.
  • the method includes a step of applying an adhesive to the surface of the substrate (application step) and a step of implanting fibers containing modified fibroin on the surface of the substrate to which the adhesive has been applied (flocking step). .
  • the adhesive may be one generally known in the art, for example, a rubber-based adhesive, an epoxy-based adhesive, an acrylic-based adhesive, a urethane-based adhesive, or a silicon-based adhesive. Is also good.
  • the adhesive may be a moisture-curable one-component adhesive, a two-component mixed adhesive, an emulsion adhesive, or a hot-melt adhesive.
  • an adhesive layer is formed on the surface of the base material by applying an adhesive.
  • the application of the adhesive may be a method generally known in the art, and may be, for example, spray coating, print coating, roll coating, or the like. Generally, an adhesive layer is formed over the entire area to be planted.
  • an adhesiveness improving agent may be used before applying the adhesive.
  • a pile is bonded to the adhesive layer formed in the above-mentioned coating step by a flocking method known to those skilled in the art.
  • the flocking method may be a method generally known in the art, and may be an electrostatic flocking method or a fiber coating method.
  • electrostatic flocking method a pile existing in an electric field is polarized by electrostatic induction and flies along lines of electric force. The flying pile is brought into contact with an adhesive layer formed on the surface of the substrate. After a predetermined amount of the pile is adhered, the pile is fixed to the adhesive layer by drying the adhesive layer.
  • a finishing process such as air blow, brushing, vibration, or air blow may be performed to remove an excess pile (for example, a pile that has not been bonded or a pile that has insufficient bonding strength).
  • static elimination may be performed instead of air blowing.
  • the static elimination may be any method as long as static electricity can be removed from the pile, and examples thereof include a method using a static elimination bar (static bar), a static elimination blower, a static elimination air gun, a static elimination air nozzle, a conductive mat, and the like.
  • the basis weight of the flocking product is not particularly limited. Even if the basis weight is 50 g / m 2 or more, 60 g / m 2 or more, 70 g / m 2 or more, 80 g / m 2 or more, 90 g / m 2 or more, 95 g / m 2 or more, or 100 g / m 2 or more. It may be 300 g / m 2 or less, 270 g / m 2 or less, 240 g / m 2 or less, 210 g / m 2 or less, 180 g / m 2 or less, or 150 g / m 2 or less. With the flocking product according to the present embodiment, even if the basis weight is 150 g / m 2 or less, the weight of the flocking product can be reduced without lowering the tactile sensation.
  • Nucleic acids encoding proteins having the designed amino acid sequences were synthesized. The nucleic acid was added with an NdeI site at the 5 'end and an EcoRI site downstream of the stop codon. These two types of nucleic acids were respectively cloned into a cloning vector (pUC118). Then, the nucleic acid was treated with NdeI and EcoRI with restriction enzymes, cut out, and recombined with the protein expression vector pET-22b (+) to obtain an expression vector.
  • OD 600 the seed culture into a jar fermentor was added production medium 500 mL (Table 5) were inoculated with transformed E. coli was added to give a 0.05.
  • the temperature of the culture was maintained at 37 ° C., and the culture was performed at a constant pH of 6.9. Further, the concentration of dissolved oxygen in the culture solution was maintained at 20% of the saturated concentration of dissolved oxygen.
  • a feed solution (455 g / 1 L of glucose, Yeast Extract 120 g / 1 L) was added at a rate of 1 mL / min.
  • the temperature of the culture was maintained at 37 ° C., and the culture was performed at a constant pH of 6.9. Further, the culture was performed for 20 hours while maintaining the dissolved oxygen concentration in the culture solution at 20% of the dissolved oxygen saturation concentration. Thereafter, 1M isopropyl- ⁇ -thiogalactopyranoside (IPTG) was added to the culture solution to a final concentration of 1 mM to induce the expression of the desired modified fibroin.
  • IPTG isopropyl- ⁇ -thiogalactopyranoside
  • the precipitate after washing is suspended in 8M guanidine buffer (8M guanidine hydrochloride, 10 mM sodium dihydrogen phosphate, 20 mM NaCl, 1 mM Tris-HCl, pH 7.0) so as to have a concentration of 100 mg / mL. Stirred for minutes to dissolve. After dissolution, dialysis was performed with water using a dialysis tube (cellulose tube 36/32 manufactured by Sanko Junyaku Co., Ltd.). The white aggregated protein obtained after the dialysis was collected by centrifugation, and water was removed with a freeze dryer to collect a freeze-dried powder.
  • 8M guanidine buffer 8M guanidine hydrochloride, 10 mM sodium dihydrogen phosphate, 20 mM NaCl, 1 mM Tris-HCl, pH 7.0
  • Comparative Example 2 A flocking product of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that electrostatic flocking was performed so that the basis weight became about 150 g / m 2 .
  • Example 1 A polypropylene flat plate (100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 2 mm) was prepared as a substrate on which the hair was to be implanted.
  • Short fibers (length: 1 mm, thickness: 1.3D) containing the modified fibroin PRT799 were prepared as piles for flocking.
  • a water-soluble emulsion type adhesive (trade name: SB22K, manufactured by Henkel Japan Co., Ltd.) is applied to the surface of the substrate, and an electrostatic flocking machine (trade name: CP70, manufactured by Eishin Air Conditioning Co., Ltd.) is used.
  • the short fibers were subjected to electrostatic flocking so that the basis weight was about 150 g / m 2 , thereby obtaining a flocking product of Example 1.
  • Example 2 A polypropylene flat plate (100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 2 mm) was prepared as a substrate on which the hair was to be implanted. Short fibers (length: 1 mm, thickness: 1.3D) containing modified fibroin PRT918 were prepared as piles for flocking. A water-soluble emulsion type adhesive is applied to the surface of the base material, and the short fibers are weighed using an electrostatic flocking machine (trade name: CP70, manufactured by Eishin Air Conditioning Co., Ltd.) with a basis weight of about 100 g / m. By carrying out electrostatic flocking processing to obtain No. 2, a flocking product of Example 2 was obtained.
  • an electrostatic flocking machine trade name: CP70, manufactured by Eishin Air Conditioning Co., Ltd.
  • Table 6 shows the basis weight of each of the obtained flocks. The basis weight was calculated based on the difference between the weight of the flocking product and the weight of the substrate alone.
  • each pile for flocking is subjected to electrostatic flocking on a substrate.
  • Each of the obtained flocking products is placed on a plane (the size of one cell is 10 mm ⁇ 10 mm) on which a dividing line is formed in a grid pattern at 10 mm intervals, and the flocking surface faces downward. Fixed in the air.
  • a weight of 500 g is dropped from a height of 50 mm above the back surface of the flocking product (the surface opposite to the flocking surface) to collide with the flocking product.
  • the number of piles that have fallen is counted visually for each square (using a magnifying glass if necessary). Six cells are selected in descending order of the number of piles that have fallen, and the average value of the number of piles dropped per cell is calculated.
  • Table 8 shows the results. In Comparative Examples 1 and 2, 20 or more piles fell per square, whereas in Examples 1 and 2, less than 4 piles fell per square. In Examples 1 and 2 in which the short fibers containing the modified fibroin were planted, the adhesiveness was significantly improved as compared with Comparative Examples 1 and 2 in which the nylon pile was planted.
  • Examples 1 and 2 the number of surplus piles after the flocking process is small, and the finishing process can be simplified.
  • the appearance after the flocking process of Comparative Examples 1 and 2 was visually observed, most of the piles were aligned in the same direction (perpendicular to the adhesive surface). From this, it is considered that piles are stuck together in bundles due to static electricity, and there are many unbonded surplus piles.
  • the directions of the piles were irregular, and even if static electricity was present, the piles were unlikely to stick to each other as in the comparative example. As a result, it is considered that there is little excess pile.

Landscapes

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Abstract

本発明は、基材、及び、該基材上に植毛された繊維を備え、上記繊維が改変フィブロインを含む、植毛品を提供する。

Description

植毛品及び植毛用パイル
　本発明は、植毛品及び植毛用パイルに関する。
　樹脂製の基材の表面に、接着剤を介してパイル（短繊維）を付着させた製品は、植毛品とも呼ばれ、住宅業界、自動車業界等で内装に利用されている。植毛は、断熱、消音、乱反射防止、結露防止、摩擦制動等の目的で実施される。良好な触感を有する植毛品は、断熱効果、消音効果、良好な風合い、快適性、外観又は心理的に高級感を示すことから、製品としての更なる価値を付与することができる。
　また、このような基材の表面にパイルを植毛する方法としては、静電植毛法、ファイバーコーティング法等が知られている。静電植毛法は、接着剤を塗布した基材の表面にパイルを付着させる際、基材付近およびパイルを収容したパイル供給容器の上部に設置された電極に高電圧をかける。具体的には、下部のパイル供給容器内のパイルを電気力線で浮遊させて基材の表面に付着させる方法、パイルを基材の表面に向けてその上方から散布するように落下させて付着させる方法等が知られている。ファイバーコーティング法では、接着剤を塗布した基材に向けて、パイルを散布ガンから吹き付けて植毛する方法である（例えば、特許文献１、２参照。）。ファイバーコーティング法で得られた植毛品は、パイルが基材の表面に対して傾斜した状態で植毛されている。
特開平０８－１１７６４６号公報 特開２００４－１６９６６号公報
　しかし、主にナイロンやポリエステルを植毛用パイルとして使用した場合、良好な触感を有する植毛品を得るためには、目付量を大きくする必要があり、パイルの使用量の増加や植毛品の軽量化が困難であるという問題がある。
　そこで、本発明の目的は、良好な触感を有する新たな植毛品を提供することである。また、本発明の目的は、植毛用パイルを提供することでもある。
　本発明は、以下の［１］～［５］を提供する。
［１］　基材、及び、該基材上に植毛された繊維を備え、上記繊維が改変フィブロインを含む、植毛品。
［２］　目付量が１５０ｇ／ｍ２以下である、［１］に記載の植毛品。
［３］　基材の表面に接着剤を塗布する工程と、接着剤が塗布された基材の表面に、改変フィブロインを含む繊維を植毛する工程と、を含む、植毛品の製造方法。
［４］　目付量が１５０ｇ／ｍ２以下である、［３］に記載の植毛品の製造方法。
［５］　改変フィブロインを含む植毛用パイル。
　本発明によれば、良好な触感を有する植毛品を提供することができる。特に本発明に係る植毛品は、目付量が小さい場合であっても、良好な触感を示す。
一実施形態に係る改変フィブロインのドメイン配列を示す模式図である。 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。 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。 一実施形態に係る改変フィブロインのドメイン配列を示す模式図である。 一実施形態に係る改変フィブロインのドメイン配列を示す模式図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面は理解を容易にするため一部を誇張して描いており、寸法比率等は図面に記載のものに限定されるものではない。
　本発明の一実施形態に係る植毛品は、基材上に、改変フィブロインを含む繊維を植毛することにより得ることができるものである。
＜基材＞
　基材は、植毛するための接着剤を塗布可能な表面（植毛される領域）を有する有体物であればよく、植毛品の用途によって適宜選択することができる。植毛される領域は、平面であってもよく、球面等の曲面であってもよい。植毛される領域は、基材の全表面であってもよく、一部であってもよい。
　基材の材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）等の熱可塑性樹脂；フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂；金属、ゴム又はセラミックであってもよい。また、基材は、繊維、繊維から作製した織布、不織布又は編布であってもよい。
＜植毛用パイル＞
　植毛用パイル（短繊維）は、後述する改変フィブロインを含む。植毛用パイルは、改変フィブロインの他に、一般的に当業界で知られているパイルを更に含んでいてもよい。このようなパイルとしては、例えば、ナイロン、ポリエステル製のパイルが挙げられる。
　パイルの長さは、０．２～１ｍｍ又は１～１０ｍｍであってもよい。パイルの長さが上記範囲であると、植毛後に適度な滑らかさ、しなやかさ、柔軟性を示しやすく、こし（抵抗感）やふくらみを感じ取ることができ、触感がより良好となり得る。
　パイルの繊度は、０．５～２デシテックス又は２～４デシテックスであってもよい。パイルの繊度が上記範囲であると、植毛後に適度な滑らかさ、しなやかさ、柔軟性を示しやすく、触感がより良好となり得る。
＜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）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ、又は式２：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質である。改変フィブロインは、ドメイン配列のＮ末端側及びＣ末端側のいずれか一方又は両方に更にアミノ酸配列（Ｎ末端配列及びＣ末端配列）が付加されていてもよい。Ｎ末端配列及びＣ末端配列は、これに限定されるものではないが、典型的には、フィブロインに特徴的なアミノ酸モチーフの反復を有さない領域であり、１００残基程度のアミノ酸からなる。
　本明細書において「改変フィブロイン」とは、人為的に製造されたフィブロイン（人造フィブロイン）を意味する。改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列とは異なるフィブロインであってもよく、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列と同一であるフィブロインであってもよい。本明細書でいう「天然由来のフィブロイン」もまた、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ、又は式２：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質である。
　「改変フィブロイン」は、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。
　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）ｎ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）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ、又は式２：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフで表されるアミノ酸配列を意味する。ここで、（Ａ）ｎモチーフは、アラニン残基を主とするアミノ酸配列を示し、アミノ酸残基数は２～２７である。（Ａ）ｎモチーフのアミノ酸残基数は、２～２０、４～２７、４～２０、８～２０、１０～２０、４～１６、８～１６、又は１０～１６の整数であってよい。また、（Ａ）ｎモチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数の割合は４０％以上であればよく、６０％以上、７０％以上、８０％以上、８３％以上、８５％以上、８６％以上、９０％以上、９５％以上、又は１００％（アラニン残基のみで構成されることを意味する。）であってもよい。ドメイン配列中に複数存在する（Ａ）ｎモチーフは、少なくとも７つがアラニン残基のみで構成されてもよい。ＲＥＰは２～２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。ＲＥＰは、１０～２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列であってもよい。ｍは２～３００の整数を示し、１０～３００の整数であってもよい。複数存在する（Ａ）ｎ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。
　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。
　天然由来のフィブロインは、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ、又は式２：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質であり、具体的には、例えば、昆虫又はクモ類が産生するフィブロインが挙げられる。
　昆虫が産生するフィブロインとしては、例えば、ボンビックス・モリ（Ｂｏｍｂｙｘ　ｍｏｒｉ）、クワコ（Ｂｏｍｂｙｘ　ｍａｎｄａｒｉｎａ）、天蚕（Ａｎｔｈｅｒａｅａ　ｙａｍａｍａｉ）、柞蚕（Ａｎｔｅｒａｅａ　ｐｅｒｎｙｉ）、楓蚕（Ｅｒｉｏｇｙｎａ　ｐｙｒｅｔｏｒｕｍ）、蓖蚕（Ｐｉｌｏｓａｍｉａ　Ｃｙｎｔｈｉａ　ｒｉｃｉｎｉ）、樗蚕（Ｓａｍｉａ　ｃｙｎｔｈｉａ）、栗虫（Ｃａｌｉｇｕｒａ　ｊａｐｏｎｉｃａ）、チュッサー蚕（Ａｎｔｈｅｒａｅａ　ｍｙｌｉｔｔａ）、ムガ蚕（Ａｎｔｈｅｒａｅａ　ａｓｓａｍａ）等のカイコが産生する絹タンパク質、及びスズメバチ（Ｖｅｓｐａ　ｓｉｍｉｌｌｉｍａ　ｘａｎｔｈｏｐｔｅｒａ）の幼虫が吐出するホーネットシルクタンパク質が挙げられる。
　昆虫が産生するフィブロインのより具体的な例としては、例えば、カイコ・フィブロインＬ鎖（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｍ７６４３０（塩基配列）、及びＡＡＡ２７８４０．１（アミノ酸配列））が挙げられる。
　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。
　クモ類が産生するスパイダーシルクタンパク質のより具体的な例としては、例えば、ｆｉｂｒｏｉｎ－３（ａｄｆ－３）［Ａｒａｎｅｕｓ　ｄｉａｄｅｍａｔｕｓ由来］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＡＣ４７０１０（アミノ酸配列）、Ｕ４７８５５（塩基配列））、ｆｉｂｒｏｉｎ－４（ａｄｆ－４）［Ａｒａｎｅｕｓ　ｄｉａｄｅｍａｔｕｓ由来］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＡＣ４７０１１（アミノ酸配列）、Ｕ４７８５６（塩基配列））、ｄｒａｇｌｉｎｅ　ｓｉｌｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｐｉｄｒｏｉｎ　１［Ｎｅｐｈｉｌａ　ｃｌａｖｉｐｅｓ由来］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＡＣ０４５０４（アミノ酸配列）、Ｕ３７５２０（塩基配列））、ｍａｊｏｒ　ａｍｐｕｌｌａｔｅ　ｓｐｉｄｒｏｉｎ　１［Ｌａｔｒｏｄｅｃｔｕｓ　ｈｅｓｐｅｒｕｓ由来］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＢＲ６８８５６（アミノ酸配列）、ＥＦ５９５２４６（塩基配列））、ｄｒａｇｌｉｎｅ　ｓｉｌｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｐｉｄｒｏｉｎ　２［Ｎｅｐｈｉｌａ　ｃｌａｖａｔａ由来］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＡＬ３２４７２（アミノ酸配列）、ＡＦ４４１２４５（塩基配列））、ｍａｊｏｒ　ａｍｐｕｌｌａｔｅ　ｓｐｉｄｒｏｉｎ　１［Ｅｕｐｒｏｓｔｈｅｎｏｐｓ　ａｕｓｔｒａｌｉｓ由来］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＣＡＪ００４２８（アミノ酸配列）、ＡＪ９７３１５５（塩基配列））、及びｍａｊｏｒ　ａｍｐｕｌｌａｔｅ　ｓｐｉｄｒｏｉｎ　２［Ｅｕｐｒｏｓｔｈｅｎｏｐｓ　ａｕｓｔｒａｌｉｓ］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＣＡＭ３２２４９．１（アミノ酸配列）、ＡＭ４９０１６９（塩基配列））、ｍｉｎｏｒ　ａｍｐｕｌｌａｔｅ　ｓｉｌｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ　１［Ｎｅｐｈｉｌａ　ｃｌａｖｉｐｅｓ］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＡＣ１４５８９．１（アミノ酸配列））、ｍｉｎｏｒ　ａｍｐｕｌｌａｔｅ　ｓｉｌｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ　２［Ｎｅｐｈｉｌａ　ｃｌａｖｉｐｅｓ］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＡＣ１４５９１．１（アミノ酸配列））、ｍｉｎｏｒ　ａｍｐｕｌｌａｔｅ　ｓｐｉｄｒｏｉｎ－ｌｉｋｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ［Ｎｅｐｈｉｌｅｎｇｙｓ　ｃｒｕｅｎｔａｔａ］（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＢＲ３７２７８．１（アミノ酸配列）等が挙げられる。
　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。
　本実施形態に係る改変フィブロインは、改変絹（シルク）フィブロイン（カイコが産生する絹タンパク質のアミノ酸配列を改変したもの）であってもよく、改変クモ糸フィブロイン（クモ類が産生するスパイダーシルクタンパク質のアミノ酸配列を改変したもの）であってもよい。改変フィブロインとしては、改変クモ糸フィブロインが好ましい。
　改変フィブロインの具体的な例として、クモの大瓶状腺で産生される大吐糸管しおり糸タンパク質に由来する改変フィブロイン（第１の改変フィブロイン）、グリシン残基の含有量が低減された改変フィブロイン（第２の改変フィブロイン）、（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された改変フィブロイン（第３の改変フィブロイン）、グリシン残基の含有量、及び（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された改変フィブロイン（第４の改変フィブロイン）、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むドメイン配列を有する改変フィブロイン（第５の改変フィブロイン）、並びにグルタミン残基の含有量が低減されたドメイン配列を有する改変フィブロイン（第６の改変フィブロイン）が挙げられる。
　第１の改変フィブロインとしては、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列を含むタンパク質が挙げられる。第１の改変フィブロインにおいて、（Ａ）ｎモチーフのアミノ酸残基数は、３～２０の整数が好ましく、４～２０の整数がより好ましく、８～２０の整数が更に好ましく、１０～２０の整数が更により好ましく、４～１６の整数が更によりまた好ましく、８～１６の整数が特に好ましく、１０～１６の整数が最も好ましい。第１の改変フィブロインは、式１中、ＲＥＰを構成するアミノ酸残基の数は、１０～２００残基であることが好ましく、１０～１５０残基であることがより好ましく、２０～１００残基であることが更に好ましく、２０～７５残基であることが更により好ましい。第１の改変フィブロインは、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍで表されるアミノ酸配列中に含まれるグリシン残基、セリン残基及びアラニン残基の合計残基数がアミノ酸残基数全体に対して、４０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、７０％以上であることが更に好ましい。
　第１の改変フィブロインは、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍで表されるアミノ酸配列の単位を含み、かつＣ末端配列が配列番号１～３のいずれかに示されるアミノ酸配列又は配列番号１～３のいずれかに示されるアミノ酸配列と９０％以上の相同性を有するアミノ酸配列であるポリペプチドであってもよい。
　配列番号１に示されるアミノ酸配列は、ＡＤＦ３（ＧＩ：１２６３２８７、ＮＣＢＩ）のアミノ酸配列のＣ末端の５０残基のアミノ酸からなるアミノ酸配列と同一であり、配列番号２に示されるアミノ酸配列は、配列番号１に示されるアミノ酸配列のＣ末端から２０残基取り除いたアミノ酸配列と同一であり、配列番号３に示されるアミノ酸配列は、配列番号１に示されるアミノ酸配列のＣ末端から２９残基取り除いたアミノ酸配列と同一である。
　第１の改変フィブロインのより具体的な例として、（１－ｉ）配列番号４（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ　ｓｐｉｄｅｒ　ｓｉｌｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ＡＤＦ３ＫａｉＬａｒｇｅＮＲＳＨ１）で示されるアミノ酸配列、又は（１－ｉｉ）配列番号４で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。配列同一性は、９５％以上であることが好ましい。
　配列番号４で示されるアミノ酸配列は、Ｎ末端に開始コドン、Ｈｉｓ１０タグ及びＨＲＶ３Ｃプロテアーゼ（Ｈｕｍａｎ　ｒｈｉｎｏｖｉｒｕｓ　３Ｃプロテアーゼ）認識サイトからなるアミノ酸配列（配列番号５）を付加したＡＤＦ３のアミノ酸配列において、第１～１３番目の反復領域をおよそ２倍になるように増やすとともに、翻訳が第１１５４番目アミノ酸残基で終止するように変異させたものである。配列番号４で示されるアミノ酸配列のＣ末端のアミノ酸配列は、配列番号３で示されるアミノ酸配列と同一である。
　（１－ｉ）の改変フィブロインは、配列番号４で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
　第２の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、グリシン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する。第２の改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともＲＥＰ中の１又は複数のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当するアミノ酸配列を有するものということができる。
　第２の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中のＧＧＸ及びＧＰＧＸＸ（但し、Ｇはグリシン残基、Ｐはプロリン残基、Ｘはグリシン以外のアミノ酸残基を示す。）から選ばれる少なくとも一つのモチーフ配列において、少なくとも１又は複数の当該モチーフ配列中の１つのグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当するアミノ酸配列を有するものであってもよい。
　第２の改変フィブロインは、上述のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたモチーフ配列の割合が、全モチーフ配列に対して、１０％以上であってもよい。
　第２の改変フィブロインは、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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）ｎ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）ｎモチーフから上記ドメイン配列のＣ末端までの配列を除いた配列中の総アミノ酸残基数をｗとしたときに、ｚ／ｗが３０％以上、４０％以上、５０％以上又は５０．９％以上であるアミノ酸配列を有するものであってもよい。（Ａ）ｎモチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数は８３％以上であってよいが、８６％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることが更に好ましく、１００％であること（アラニン残基のみで構成されることを意味する）が更により好ましい。
　第２の改変フィブロインは、ＧＧＸモチーフの１つのグリシン残基を別のアミノ酸残基に置換することにより、ＸＧＸからなるアミノ酸配列の含有割合を高めたものであることが好ましい。第２の改変フィブロインは、ドメイン配列中のＧＧＸからなるアミノ酸配列の含有割合が３０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１０％以下であることが更に好ましく、６％以下であることが更により好ましく、４％以下であることが更によりまた好ましく、２％以下であることが特に好ましい。ドメイン配列中のＧＧＸからなるアミノ酸配列の含有割合は、下記ＸＧＸからなるアミノ酸配列の含有割合（ｚ／ｗ）の算出方法と同様の方法で算出することができる。
　ｚ／ｗの算出方法を更に詳細に説明する。まず、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列を含むフィブロイン（改変フィブロイン又は天然由来のフィブロイン）において、ドメイン配列から、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎ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）ｎ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）ｎ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。
　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）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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％）。
　第２の改変フィブロインにおいて、ｚ／ｗは、５０．９％以上であることが好ましく、５６．１％以上であることがより好ましく、５８．７％以上であることが更に好ましく、７０％以上であることが更により好ましく、８０％以上であることが更によりまた好ましい。ｚ／ｗの上限に特に制限はないが、例えば、９５％以下であってもよい。
　第２の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列から、グリシン残基をコードする塩基配列の少なくとも一部を置換して別のアミノ酸残基をコードするように改変することにより得ることができる。このとき、改変するグリシン残基として、ＧＧＸモチーフ及びＧＰＧＸＸモチーフにおける１つのグリシン残基を選択してもよいし、またｚ／ｗが５０．９％以上になるように置換してもよい。また、例えば、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列から上記態様を満たすアミノ酸配列を設計し、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより得ることもできる。いずれの場合においても、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列からＲＥＰ中のグリシン残基を別のアミノ酸残基に置換したことに相当する改変に加え、更に１又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び／又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変を行ってもよい。
　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。
　第２の改変フィブロインのより具体的な例として、（２－ｉ）配列番号６（Ｍｅｔ－ＰＲＴ３８０）、配列番号７（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４１０）、配列番号８（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４６８）若しくは配列番号９（Ｍｅｔ－ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（２－ｉｉ）配列番号６、配列番号７、配列番号８若しくは配列番号９で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
　（２－ｉ）の改変フィブロインについて説明する。配列番号６で示されるアミノ酸配列は、天然由来のフィブロインに相当する配列番号１０（Ｍｅｔ－ＰＲＴ３１３）で示されるアミノ酸配列のＲＥＰ中の全てのＧＧＸをＧＱＸに置換したものである。配列番号７で示されるアミノ酸配列は、配列番号６で示されるアミノ酸配列から、Ｎ末端側からＣ末端側に向かって２つおきに（Ａ）ｎモチーフを欠失させ、更にＣ末端配列の手前に［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］を１つ挿入したものである。配列番号８で示されるアミノ酸配列は、配列番号７で示されるアミノ酸配列の各（Ａ）ｎモチーフのＣ末端側に２つのアラニン残基を挿入し、更に一部のグルタミン（Ｑ）残基をセリン（Ｓ）残基に置換し、配列番号７の分子量とほぼ同じとなるように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９で示されるアミノ酸配列は、配列番号７で示されるアミノ酸配列中に存在する２０個のドメイン配列の領域（但し、当該領域のＣ末端側の数アミノ酸残基が置換されている。）を４回繰り返した配列のＣ末端にＨｉｓタグが付加されたものである。
　配列番号１０で示されるアミノ酸配列（天然由来のフィブロインに相当）におけるｚ／ｗの値は、４６．８％である。配列番号６で示されるアミノ酸配列、配列番号７で示されるアミノ酸配列、配列番号８で示されるアミノ酸配列、及び配列番号９で示されるアミノ酸配列におけるｚ／ｗの値は、それぞれ５８．７％、７０．１％、６６．１％及び７０．０％である。また、配列番号１０、配列番号６、配列番号７、配列番号８及び配列番号９で示されるアミノ酸配列のギザ比率（後述する）１：１．８～１１．３におけるｘ／ｙの値は、それぞれ１５．０％、１５．０％、９３．４％、９２．７％及び８９．３％である。
　（２－ｉ）の改変フィブロインは、配列番号６、配列番号７、配列番号８又は配列番号９で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
　（２－ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号６、配列番号７、配列番号８又は配列番号９で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（２－ｉｉ）の改変フィブロインもまた、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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。
　（２－ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号６、配列番号７、配列番号８又は配列番号９で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつＲＥＰ中に含まれるＸＧＸ（但し、Ｘはグリシン以外のアミノ酸残基を示す。）からなるアミノ酸配列の総アミノ酸残基数をｚとし、上記ドメイン配列中のＲＥＰの総アミノ酸残基数をｗとしたときに、ｚ／ｗが５０．９％以上であることが好ましい。
　第２の改変フィブロインは、Ｎ末端及びＣ末端のいずれか一方又は両方にタグ配列を含んでいてもよい。これにより、改変フィブロインの単離、固定化、検出及び可視化等が可能となる。
　タグ配列として、例えば、他の分子との特異的親和性（結合性、アフィニティ）を利用したアフィニティタグを挙げることができる。アフィニティタグの具体例として、ヒスチジンタグ（Ｈｉｓタグ）を挙げることができる。Ｈｉｓタグは、ヒスチジン残基が４から１０個程度並んだ短いペプチドで、ニッケル等の金属イオンと特異的に結合する性質があるため、金属キレートクロマトグラフィー（ｃｈｅｌａｔｉｎｇ　ｍｅｔａｌ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）による改変フィブロインの単離に利用することができる。タグ配列の具体例として、例えば、配列番号１１で示されるアミノ酸配列（Ｈｉｓタグ配列及びヒンジ配列を含むアミノ酸配列）が挙げられる。
　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。
　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。
　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。
　タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、（２－ｉｉｉ）配列番号１２（ＰＲＴ３８０）、配列番号１３（ＰＲＴ４１０）、配列番号１４（ＰＲＴ４６８）若しくは配列番号１５（ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（２－ｉｖ）配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４若しくは配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
　配列番号１６（ＰＲＴ３１３）、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４及び配列番号１５で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号１０、配列番号６、配列番号７、配列番号８及び配列番号９で示されるアミノ酸配列のＮ末端に配列番号１１で示されるアミノ酸配列（Ｈｉｓタグ配列及びヒンジ配列を含む）を付加したものである。
　（２－ｉｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４又は配列番号１５で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
　（２－ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４又は配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（２－ｉｖ）の改変フィブロインもまた、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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。
　（２－ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４又は配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつＲＥＰ中に含まれるＸＧＸ（但し、Ｘはグリシン以外のアミノ酸残基を示す。）からなるアミノ酸配列の総アミノ酸残基数をｚとし、上記ドメイン配列中のＲＥＰの総アミノ酸残基数をｗとしたときに、ｚ／ｗが５０．９％以上であることが好ましい。
　第２の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。
　第３の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減されたアミノ酸配列を有する。第３の改変フィブロインのドメイン配列は、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも１又は複数の（Ａ）ｎ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。
　第３の改変フィブロインは、天然由来のフィブロインから（Ａ）ｎ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。
　第３の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともＮ末端側からＣ末端側に向かって１～３つの（Ａ）ｎモチーフ毎に１つの（Ａ）ｎ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。
　第３の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともＮ末端側からＣ末端側に向かって２つ連続した（Ａ）ｎモチーフの欠失、及び１つの（Ａ）ｎ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。
　第３の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、少なくともＮ末端側からＣ末端側に向かって２つおきに（Ａ）ｎ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。
　第３の改変フィブロインは、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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）ｎ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）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ユニットのアミノ酸残基数を足し合わせた合計値の最大値をｘとし、ドメイン配列の総アミノ酸残基数をｙとしたときに、ｘ／ｙが２０％以上、３０％以上、４０％以上又は５０％以上であるアミノ酸配列を有するものであってもよい。（Ａ）ｎモチーフ中の全アミノ酸残基数に対するアラニン残基数は８３％以上であってよいが、８６％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることが更に好ましく、１００％であること（アラニン残基のみで構成されることを意味する）が更により好ましい。
　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）ｎモチーフ－第１のＲＥＰ（５０アミノ酸残基）－（Ａ）ｎモチーフ－第２のＲＥＰ（１００アミノ酸残基）－（Ａ）ｎモチーフ－第３のＲＥＰ（１０アミノ酸残基）－（Ａ）ｎモチーフ－第４のＲＥＰ（２０アミノ酸残基）－（Ａ）ｎモチーフ－第５のＲＥＰ（３０アミノ酸残基）－（Ａ）ｎモチーフという配列を有する。
　隣合う２つの［（Ａ）ｎ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）ｎ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。
　次に各パターンについて、選択した隣合う２つの［（Ａ）ｎ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。
　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）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ユニットの組を実線で示した。本明細書中、この比をギザ比率と呼ぶ。よりアミノ酸残基数の少ない方を１としたときに、他方のアミノ酸残基数の比が１．８未満又は１１．３超となる［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ユニットの組は破線で示した。
　各パターンにおいて、実線で示した隣合う２つの［（Ａ）ｎ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）ｎ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。
　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。
　第３の改変フィブロインにおいて、ｘ／ｙは、５０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、６５％以上であることが更に好ましく、７０％以上であることが更により好ましく、７５％以上であることが更によりまた好ましく、８０％以上であることが特に好ましい。ｘ／ｙの上限に特に制限はなく、例えば、１００％以下であってよい。ギザ比率が１：１．９～１１．３の場合には、ｘ／ｙは８９．６％以上であることが好ましく、ギザ比率が１：１．８～３．４の場合には、ｘ／ｙは７７．１％以上であることが好ましく、ギザ比率が１：１．９～８．４の場合には、ｘ／ｙは７５．９％以上であることが好ましく、ギザ比率が１：１．９～４．１の場合には、ｘ／ｙは６４．２％以上であることが好ましい。
　第３の改変フィブロインが、ドメイン配列中に複数存在する（Ａ）ｎ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。
　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）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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。
　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％）。
　第３の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列から、ｘ／ｙが６４．２％以上になるように（Ａ）ｎ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）ｎ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）ｎ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。
　第３の改変フィブロインのより具体的な例として、（３－ｉ）配列番号１７（Ｍｅｔ－ＰＲＴ３９９）、配列番号７（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４１０）、配列番号８（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４６８）若しくは配列番号９（Ｍｅｔ－ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（３－ｉｉ）配列番号１７、配列番号７、配列番号８若しくは配列番号９で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
　（３－ｉ）の改変フィブロインについて説明する。配列番号１７で示されるアミノ酸配列は、天然由来のフィブロインに相当する配列番号１０（Ｍｅｔ－ＰＲＴ３１３）で示されるアミノ酸配列から、Ｎ末端側からＣ末端側に向かって２つおきに（Ａ）ｎモチーフを欠失させ、更にＣ末端配列の手前に［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］を１つ挿入したものである。配列番号７、配列番号８又は配列番号９で示されるアミノ酸配列は、第２の改変フィブロインで説明したとおりである。
　配列番号１０で示されるアミノ酸配列（天然由来のフィブロインに相当）のギザ比率１：１．８～１１．３におけるｘ／ｙの値は１５．０％である。配列番号１７で示されるアミノ酸配列、及び配列番号７で示されるアミノ酸配列におけるｘ／ｙの値は、いずれも９３．４％である。配列番号８で示されるアミノ酸配列におけるｘ／ｙの値は、９２．７％である。配列番号９で示されるアミノ酸配列におけるｘ／ｙの値は、８９．３％である。配列番号１０、配列番号１７、配列番号７、配列番号８及び配列番号９で示されるアミノ酸配列におけるｚ／ｗの値は、それぞれ４６．８％、５６．２％、７０．１％、６６．１％及び７０．０％である。
　（３－ｉ）の改変フィブロインは、配列番号１７、配列番号７、配列番号８又は配列番号９で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
　（３－ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号１７、配列番号７、配列番号８又は配列番号９で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（３－ｉｉ）の改変フィブロインもまた、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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。
　（３－ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号１７、配列番号７、配列番号８又は配列番号９で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつＮ末端側からＣ末端側に向かって、隣合う２つの［（Ａ）ｎ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）ｎ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。
　第３の改変フィブロインは、Ｎ末端及びＣ末端のいずれか一方又は両方に上述したタグ配列を含んでいてもよい。
　タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、（３－ｉｉｉ）配列番号１８（ＰＲＴ３９９）、配列番号１３（ＰＲＴ４１０）、配列番号１４（ＰＲＴ４６８）若しくは配列番号１５（ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（３－ｉｖ）配列番号１８、配列番号１３、配列番号１４若しくは配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
　配列番号１８、配列番号１３、配列番号１４及び配列番号１５で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号１７、配列番号７、配列番号８及び配列番号９で示されるアミノ酸配列のＮ末端に配列番号１１で示されるアミノ酸配列（Ｈｉｓタグ配列及びヒンジ配列を含む）を付加したものである。
　（３－ｉｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号１８、配列番号１３、配列番号１４又は配列番号１５で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
　（３－ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号１８、配列番号１３、配列番号１４又は配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（３－ｉｖ）の改変フィブロインもまた、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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。
　（３－ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号１８、配列番号１３、配列番号１４又は配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつＮ末端側からＣ末端側に向かって、隣合う２つの［（Ａ）ｎ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）ｎ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。
　第３の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。
　第４の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減されたことに加え、グリシン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有するものである。第４の改変フィブロインのドメイン配列は、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも１又は複数の（Ａ）ｎ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２の改変フィブロインと、第３の改変フィブロインの特徴を併せ持つ改変フィブロインである。具体的な態様等は、第２の改変フィブロイン、及び第３の改変フィブロインで説明したとおりである。
　第４の改変フィブロインのより具体的な例として、（４－ｉ）配列番号７（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４１０）、配列番号８（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４６８）、配列番号９（Ｍｅｔ－ＰＲＴ７９９）、配列番号１３（ＰＲＴ４１０）、配列番号１４（ＰＲＴ４６８）若しくは配列番号１５（ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（４－ｉｉ）配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１３、配列番号１４若しくは配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１３、配列番号１４又は配列番号１５で示されるアミノ酸配列を含む改変フィブロインの具体的な態様は上述のとおりである。
　第５の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の１又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び／又はＲＥＰ中に１又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むアミノ酸配列を有するものであってよい。
　局所的に疎水性指標の大きい領域は、連続する２～４アミノ酸残基で構成されていることが好ましい。
　上述の疎水性指標の大きいアミノ酸残基は、イソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）、ロイシン（Ｌ）、フェニルアラニン（Ｆ）、システイン（Ｃ）、メチオニン（Ｍ）及びアラニン（Ａ）から選ばれるアミノ酸残基であることがより好ましい。
　第５の改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の１又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び／又はＲＥＰ中に１又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する改変に加え、更に、天然由来のフィブロインと比較して、１又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び／又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変があってもよい。
　第５の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列からＲＥＰ中の１又は複数の親水性アミノ酸残基（例えば、疎水性指標がマイナスであるアミノ酸残基）を疎水性アミノ酸残基（例えば、疎水性指標がプラスであるアミノ酸残基）に置換すること、及び／又はＲＥＰ中に１又は複数の疎水性アミノ酸残基を挿入することにより得ることができる。また、例えば、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列からＲＥＰ中の１又は複数の親水性アミノ酸残基を疎水性アミノ酸残基に置換したこと、及び／又はＲＥＰ中に１又は複数の疎水性アミノ酸残基を挿入したことに相当するアミノ酸配列を設計し、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより得ることもできる。いずれの場合においても、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列からＲＥＰ中の１又は複数の親水性アミノ酸残基を疎水性アミノ酸残基に置換したこと、及び／又はＲＥＰ中に１又は複数の疎水性アミノ酸残基を挿入したことに相当する改変に加え、更に１又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び／又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変を行ってもよい。
　第５の改変フィブロインは、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列を含み、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフから上記ドメイン配列のＣ末端までの配列を上記ドメイン配列から除いた配列に含まれる全てのＲＥＰにおいて、連続する４アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が２．６以上となる領域に含まれるアミノ酸残基の総数をｐとし、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフから上記ドメイン配列のＣ末端までの配列を上記ドメイン配列から除いた配列に含まれるアミノ酸残基の総数をｑとしたときに、ｐ／ｑが６．２％以上であるアミノ酸配列を有してもよい。
　アミノ酸残基の疎水性指標については、公知の指標（Ｈｙｄｒｏｐａｔｈｙ　ｉｎｄｅｘ：Ｋｙｔｅ　Ｊ，＆Ｄｏｏｌｉｔｔｌｅ　Ｒ（１９８２）“Ａ　ｓｉｍｐｌｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒｏｐａｔｈｉｃ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　ｏｆ　ａ　ｐｒｏｔｅｉｎ”，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，１５７，ｐｐ．１０５－１３２）を使用する。具体的には、各アミノ酸の疎水性指標（ハイドロパシー・インデックス、以下「ＨＩ」とも記す。）は、下記表１に示すとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　ｐ／ｑの算出方法を更に詳細に説明する。算出には、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列から、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列を除いた配列（以下、「配列Ａ」とする）を用いる。まず、配列Ａに含まれる全てのＲＥＰにおいて、連続する４アミノ酸残基の疎水性指標の平均値を算出する。疎水性指標の平均値は、連続する４アミノ酸残基に含まれる各アミノ酸残基のＨＩの総和を４（アミノ酸残基数）で除して求める。疎水性指標の平均値は、全ての連続する４アミノ酸残基について求める（各アミノ酸残基は、１～４回平均値の算出に用いられる。）。次いで、連続する４アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が２．６以上となる領域を特定する。あるアミノ酸残基が、複数の「疎水性指標の平均値が２．６以上となる連続する４アミノ酸残基」に該当する場合であっても、領域中には１アミノ酸残基として含まれることになる。そして、当該領域に含まれるアミノ酸残基の総数がｐである。また、配列Ａに含まれるアミノ酸残基の総数がｑである。
　例えば、「疎水性指標の平均値が２．６以上となる連続する４アミノ酸残基」が２０カ所抽出された場合（重複はなし）、連続する４アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が２．６以上となる領域には、連続する４アミノ酸残基（重複はなし）が２０含まれることになり、ｐは２０×４＝８０である。また、例えば、２つの「疎水性指標の平均値が２．６以上となる連続する４アミノ酸残基」が１アミノ酸残基だけ重複して存在する場合、連続する４アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が２．６以上となる領域には、７アミノ酸残基含まれることになる（ｐ＝２×４－１＝７。「－１」は重複分の控除である。）。例えば、図４に示したドメイン配列の場合、「疎水性指標の平均値が２．６以上となる連続する４アミノ酸残基」が重複せずに７つ存在するため、ｐは７×４＝２８となる。また、例えば、図４に示したドメイン配列の場合、ｑは４＋５０＋４＋４０＋４＋１０＋４＋２０＋４＋３０＝１７０である（Ｃ末端側の最後に存在する（Ａ）ｎモチーフは含めない）。次に、ｐをｑで除すことによって、ｐ／ｑ（％）を算出することができる。図４の場合２８／１７０＝１６．４７％となる。
　第５の改変フィブロインにおいて、ｐ／ｑは、６．２％以上であることが好ましく、７％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが更に好ましく、２０％以上であることが更により好ましく、３０％以上であることが更によりまた好ましい。ｐ／ｑの上限は、特に制限されないが、例えば、４５％以下であってもよい。
　第５の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインのアミノ酸配列を、上記のｐ／ｑの条件を満たすように、ＲＥＰ中の１又は複数の親水性アミノ酸残基（例えば、疎水性指標がマイナスであるアミノ酸残基）を疎水性アミノ酸残基（例えば、疎水性指標がプラスであるアミノ酸残基）に置換すること、及び／又はＲＥＰ中に１又は複数の疎水性アミノ酸残基を挿入することにより、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むアミノ酸配列に改変することにより得ることができる。また、例えば、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列から上記のｐ／ｑの条件を満たすアミノ酸配列を設計し、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより得ることもできる。いずれの場合においても、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の１又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び／又はＲＥＰ中に１又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する改変に加え、更に１又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び／又は付加したことに相当する改変を行ってもよい。
　疎水性指標の大きいアミノ酸残基としては、特に制限はないが、イソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）、ロイシン（Ｌ）、フェニルアラニン（Ｆ）、システイン（Ｃ）、メチオニン（Ｍ）及びアラニン（Ａ）が好ましく、バリン（Ｖ）、ロイシン（Ｌ）及びイソロイシン（Ｉ）がより好ましい。
　第５の改変フィブロインのより具体的な例として、（５－ｉ）配列番号１９（Ｍｅｔ－ＰＲＴ７２０）、配列番号２０（Ｍｅｔ－ＰＲＴ６６５）若しくは配列番号２１（Ｍｅｔ－ＰＲＴ６６６）で示されるアミノ酸配列、又は（５－ｉｉ）配列番号１９、配列番号２０若しくは配列番号２１で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
　（５－ｉ）の改変フィブロインについて説明する。配列番号１９で示されるアミノ酸配列は、配列番号７（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４１０）で示されるアミノ酸配列に対し、ＲＥＰ一つ置きにそれぞれ３アミノ酸残基からなるアミノ酸配列（ＶＬＩ）を２カ所挿入し、かつ配列番号７で示されるアミノ酸配列の分子量とほぼ同じとなるようにＣ末端側の一部のアミノ酸を欠失させたものである。配列番号２０で示されるアミノ酸配列は、配列番号８（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４６８）で示されるアミノ酸配列に対し、ＲＥＰ一つ置きにそれぞれ３アミノ酸残基からなるアミノ酸配列（ＶＬＩ）を１カ所挿入したものである。配列番号２１で示されるアミノ酸配列は、配列番号８で示されるアミノ酸配列に対し、ＲＥＰ一つ置きにそれぞれ３アミノ酸残基からなるアミノ酸配列（ＶＬＩ）を２カ所挿入したものである。
　（５－ｉ）の改変フィブロインは、配列番号１９、配列番号２０又は配列番号２１で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
　（５－ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号１９、配列番号２０又は配列番号２１で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（５－ｉｉ）の改変フィブロインもまた、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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。
　（５－ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号１９、配列番号２０又は配列番号２１で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつ最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれる全てのＲＥＰにおいて、連続する４アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が２．６以上となる領域に含まれるアミノ酸残基の総数をｐとし、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれるアミノ酸残基の総数をｑとしたときに、ｐ／ｑが６．２％以上であることが好ましい。
　第５の改変フィブロインは、Ｎ末端及びＣ末端のいずれか一方又は両方にタグ配列を含んでいてもよい。
　タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、（５－ｉｉｉ）配列番号２２（ＰＲＴ７２０）、配列番号２３（ＰＲＴ６６５）若しくは配列番号２４（ＰＲＴ６６６）で示されるアミノ酸配列、又は（５－ｉｖ）配列番号２２、配列番号２３若しくは配列番号２４で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
　配列番号２２、配列番号２３及び配列番号２４で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号１９、配列番号２０及び配列番号２１で示されるアミノ酸配列のＮ末端に配列番号１１で示されるアミノ酸配列（Ｈｉｓタグ配列及びヒンジ配列を含む）を付加したものである。
　（５－ｉｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号２２、配列番号２３又は配列番号２４で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
　（５－ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号２２、配列番号２３又は配列番号２４で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（５－ｉｖ）の改変フィブロインもまた、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ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。
　（５－ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号２２、配列番号２３又は配列番号２４で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつ最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれる全てのＲＥＰにおいて、連続する４アミノ酸残基の疎水性指標の平均値が２．６以上となる領域に含まれるアミノ酸残基の総数をｐとし、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれるアミノ酸残基の総数をｑとしたときに、ｐ／ｑが６．２％以上であることが好ましい。
　第５の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。
　第６の改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、グルタミン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する。
　第６の改変フィブロインは、ＲＥＰのアミノ酸配列中に、ＧＧＸモチーフ及びＧＰＧＸＸモチーフから選ばれる少なくとも一つのモチーフが含まれていることが好ましい。
　第６の改変フィブロインが、ＲＥＰ中にＧＰＧＸＸモチーフを含む場合、ＧＰＧＸＸモチーフ含有率は、通常１％以上であり、５％以上であってもよく、１０％以上であるのが好ましい。ＧＰＧＸＸモチーフ含有率の上限に特に制限はなく、５０％以下であってよく、３０％以下であってもよい。
　本明細書において、「ＧＰＧＸＸモチーフ含有率」は、以下の方法により算出される値である。
　式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ、又は式２：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフで表されるドメイン配列を含むフィブロイン（改変フィブロイン又は天然由来のフィブロイン）において、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列に含まれる全てのＲＥＰにおいて、その領域に含まれるＧＰＧＸＸモチーフの個数の総数を３倍した数（即ち、ＧＰＧＸＸモチーフ中のＧ及びＰの総数に相当）をｓとし、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除き、更に（Ａ）ｎモチーフを除いた全ＲＥＰのアミノ酸残基の総数をｔとしたときに、ＧＰＧＸＸモチーフ含有率はｓ／ｔとして算出される。
　ＧＰＧＸＸモチーフ含有率の算出において、「最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」を対象としているのは、「最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列」（ＲＥＰに相当する配列）には、フィブロインに特徴的な配列と相関性の低い配列が含まれることがあり、ｍが小さい場合（つまり、ドメイン配列が短い場合）、ＧＰＧＸＸモチーフ含有率の算出結果に影響するので、この影響を排除するためである。なお、ＲＥＰのＣ末端に「ＧＰＧＸＸモチーフ」が位置する場合、「ＸＸ」が例えば「ＡＡ」の場合であっても、「ＧＰＧＸＸモチーフ」として扱う。
　図５は、改変フィブロインのドメイン配列を示す模式図である。図５を参照しながらＧＰＧＸＸモチーフ含有率の算出方法を具体的に説明する。まず、図５に示した改変フィブロインのドメイン配列（「［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフ」タイプである。）では、全てのＲＥＰが「最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」（図５中、「領域Ａ」で示した配列。）に含まれているため、ｓを算出するためのＧＰＧＸＸモチーフの個数は７であり、ｓは７×３＝２１となる。同様に、全てのＲＥＰが「最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」（図５中、「領域Ａ」で示した配列。）に含まれているため、当該配列から更に（Ａ）ｎモチーフを除いた全ＲＥＰのアミノ酸残基の総数ｔは５０＋４０＋１０＋２０＋３０＝１５０である。次に、ｓをｔで除すことによって、ｓ／ｔ（％）を算出することができ、図５の改変フィブロインの場合２１／１５０＝１４．０％となる。
　第６の改変フィブロインは、グルタミン残基含有率が９％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、４％以下であることが更に好ましく、０％であることが特に好ましい。
　本明細書において、「グルタミン残基含有率」は、以下の方法により算出される値である。
　式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ、又は式２：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフで表されるドメイン配列を含むフィブロイン（改変フィブロイン又は天然由来のフィブロイン）において、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列（図５の「領域Ａ」に相当する配列。）に含まれる全てのＲＥＰにおいて、その領域に含まれるグルタミン残基の総数をｕとし、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除き、更に（Ａ）ｎモチーフを除いた全ＲＥＰのアミノ酸残基の総数をｔとしたときに、グルタミン残基含有率はｕ／ｔとして算出される。グルタミン残基含有率の算出において、「最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」を対象としている理由は、上述した理由と同様である。
　第６の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の１又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、又は他のアミノ酸残基に置換したことに相当するアミノ酸配列を有するものであってよい。
　「他のアミノ酸残基」は、グルタミン残基以外のアミノ酸残基であればよいが、グルタミン残基よりも疎水性指標の大きいアミノ酸残基であることが好ましい。アミノ酸残基の疎水性指標は表１に示すとおりである。
　表１に示すとおり、グルタミン残基よりも疎水性指標の大きいアミノ酸残基としては、イソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）、ロイシン（Ｌ）、フェニルアラニン（Ｆ）、システイン（Ｃ）、メチオニン（Ｍ）アラニン（Ａ）、グリシン（Ｇ）、スレオニン（Ｔ）、セリン（Ｓ）、トリプトファン（Ｗ）、チロシン（Ｙ）、プロリン（Ｐ）及びヒスチジン（Ｈ）から選ばれるアミノ酸残基を挙げることができる。これらの中でも、イソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）、ロイシン（Ｌ）、フェニルアラニン（Ｆ）、システイン（Ｃ）、メチオニン（Ｍ）及びアラニン（Ａ）から選ばれるアミノ酸残基であることがより好ましく、イソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）、ロイシン（Ｌ）及びフェニルアラニン（Ｆ）から選ばれるアミノ酸残基であることが更に好ましい。
　第６の改変フィブロインは、ＲＥＰの疎水性度が、－０．８以上であることが好ましく、－０．７以上であることがより好ましく、０以上であることが更に好ましく、０．３以上であることが更により好ましく、０．４以上であることが特に好ましい。ＲＥＰの疎水性度の上限に特に制限はなく、１．０以下であってよく、０．７以下であってもよい。
　本明細書において、「ＲＥＰの疎水性度」は、以下の方法により算出される値である。
　式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ、又は式２：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフで表されるドメイン配列を含むフィブロイン（改変フィブロイン又は天然由来のフィブロイン）において、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列（図５の「領域Ａ」に相当する配列。）に含まれる全てのＲＥＰにおいて、その領域の各アミノ酸残基の疎水性指標の総和をｖとし、最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除き、更に（Ａ）ｎモチーフを除いた全ＲＥＰのアミノ酸残基の総数をｔとしたときに、ＲＥＰの疎水性度はｖ／ｔとして算出される。ＲＥＰの疎水性度の算出において、「最もＣ末端側に位置する（Ａ）ｎモチーフからドメイン配列のＣ末端までの配列をドメイン配列から除いた配列」を対象としている理由は、上述した理由と同様である。
　第６の改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の１又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、及び／又はＲＥＰ中の１又は複数のグルタミン残基を他のアミノ酸残基に置換したことに相当する改変に加え、更に１又は複数のアミノ酸残基を置換、欠失、挿入及び／又は付加したことに相当するアミノ酸配列の改変があってもよい。
　第６の改変フィブロインは、例えば、クローニングした天然由来のフィブロインの遺伝子配列からＲＥＰ中の１又は複数のグルタミン残基を欠失させること、及び／又はＲＥＰ中の１又は複数のグルタミン残基を他のアミノ酸残基に置換することにより得ることができる。また、例えば、天然由来のフィブロインのアミノ酸配列からＲＥＰ中の１又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、及び／又はＲＥＰ中の１又は複数のグルタミン残基を他のアミノ酸残基に置換したことに相当するアミノ酸配列を設計し、設計したアミノ酸配列をコードする核酸を化学合成することにより得ることもできる。
　第６の改変フィブロインのより具体的な例として、（６－ｉ）配列番号２５（Ｍ＿ＰＲＴ８８８）、配列番号２６（Ｍ＿ＰＲＴ９６５）、配列番号２７（Ｍ＿ＰＲＴ８８９）、配列番号２８（Ｍ＿ＰＲＴ９１６）、配列番号２９（Ｍ＿ＰＲＴ９１８）、配列番号３０（Ｍ＿ＰＲＴ６９９）、配列番号３１（Ｍ＿ＰＲＴ６９８）若しくは配列番号３２（Ｍｅｔ－ＰＲＴ９６６）で示されるアミノ酸配列を含む改変フィブロイン、又は（６－ｉｉ）配列番号２５、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１若しくは配列番号３２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む改変フィブロインを挙げることができる。
　（６－ｉ）の改変フィブロインについて説明する。配列番号２５で示されるアミノ酸配列は、配列番号７で示されるアミノ酸配列（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４１０）中のＱＱを全てＶＬに置換したものである。配列番号２６で示されるアミノ酸配列は、配列番号７で示されるアミノ酸配列中のＱＱを全てＴＳに置換し、かつ残りのＱをＡに置換したものである。配列番号２７で示されるアミノ酸配列は、配列番号７で示されるアミノ酸配列中のＱＱを全てＶＬに置換し、かつ残りのＱをＩに置換したものである。配列番号２８で示されるアミノ酸配列は、配列番号７で示されるアミノ酸配列中のＱＱを全てＶＩに置換し、かつ残りのＱをＬに置換したものである。配列番号２９で示されるアミノ酸配列は、配列番号７で示されるアミノ酸配列中のＱＱを全てＶＦに置換し、かつ残りのＱをＩに置換したものである。
　配列番号３０で示されるアミノ酸配列は、配列番号８で示されるアミノ酸配列（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４６８）中のＱＱを全てＶＬに置換したものである。配列番号３１で示されるアミノ酸配列は、配列番号８で示されるアミノ酸配列中のＱＱを全てＶＬに置換し、かつ残りのＱをＩに置換したものである。
　配列番号３２で示されるアミノ酸配列は、配列番号７で示されるアミノ酸配列（Ｍｅｔ－ＰＲＴ４１０）中に存在する２０個のドメイン配列の領域を２回繰り返した配列中のＱＱを全てＶＦに置換し、かつ残りのＱをＩに置換したものである。
　配列番号２５、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１及び配列番号３２で示されるアミノ酸配列は、いずれもグルタミン残基含有率は９％以下である（表２）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　（６－ｉ）の改変フィブロインは、配列番号２５、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１又は配列番号３２で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
　（６－ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号２５、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１又は配列番号３２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（６－ｉｉ）の改変フィブロインもまた、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ、又は式２：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、９５％以上であることが好ましい。
　（６－ｉｉ）の改変フィブロインは、グルタミン残基含有率が９％以下であることが好ましい。また、（６－ｉｉ）の改変フィブロインは、ＧＰＧＸＸモチーフ含有率が１０％以上であることが好ましい。
　第６の改変フィブロインは、Ｎ末端及びＣ末端のいずれか一方又は両方にタグ配列を含んでいてもよい。これにより、改変フィブロインの単離、固定化、検出及び可視化等が可能となる。
　タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、（６－ｉｉｉ）配列番号３３（ＰＲＴ８８８）、配列番号３４（ＰＲＴ９６５）、配列番号３５（ＰＲＴ８８９）、配列番号３６（ＰＲＴ９１６）、配列番号３７（ＰＲＴ９１８）、配列番号３８（ＰＲＴ６９９）、配列番号３９（ＰＲＴ６９８）若しくは配列番号４０（ＰＲＴ９６６）で示されるアミノ酸配列を含む改変フィブロイン、又は（６－ｉｖ）配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９若しくは配列番号４０で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む改変フィブロインを挙げることができる。
　配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９及び配列番号４０で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号２５、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１及び配列番号３２で示されるアミノ酸配列のＮ末端に配列番号１１で示されるアミノ酸配列（Ｈｉｓタグ配列及びヒンジ配列を含む）を付加したものである。Ｎ末端にタグ配列を付加しただけであるため、グルタミン残基含有率に変化はなく、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９及び配列番号４０で示されるアミノ酸配列は、いずれもグルタミン残基含有率が９％以下である（表３）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　（６－ｉｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９又は配列番号４０で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
　（６－ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９又は配列番号４０で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（６－ｉｖ）の改変フィブロインもまた、式１：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ、又は式２：［（Ａ）ｎモチーフ－ＲＥＰ］ｍ－（Ａ）ｎモチーフで表されるドメイン配列を含むタンパク質である。上記配列同一性は、９５％以上であることが好ましい。
　（６－ｉｖ）の改変フィブロインは、グルタミン残基含有率が９％以下であることが好ましい。また、（６－ｉｖ）の改変フィブロインは、ＧＰＧＸＸモチーフ含有率が１０％以上であることが好ましい。
　第６の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。
　改変フィブロインは、第１の改変フィブロイン、第２の改変フィブロイン、第３の改変フィブロイン、第４の改変フィブロイン、第５の改変フィブロイン、及び第６の改変フィブロインが有する特徴のうち、少なくとも２つ以上の特徴を併せ持つ改変フィブロインであってもよい。
＜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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　本発明の他の実施形態は、植毛品の製造方法である。該方法は、基材の表面に接着剤を塗布する工程（塗布工程）と、接着剤が塗布された基材の表面に、改変フィブロインを含む繊維を植毛する工程（植毛工程）と、を含む。
　接着剤は、一般的に当業界で知られているものであればよく、例えば、ゴム系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、又はシリコン系接着剤であってもよい。また、接着剤は、湿気硬化性１液型接着剤、２液混合型接着剤、エマルジョン型接着剤、又はホットメルト型接着剤であってもよい。
　塗布工程では、接着剤を塗布することにより、基材の表面上に接着剤層を形成させる。接着剤の塗布は、一般的に当業界で知られた方法であってよく、例えば、スプレーコーティング、プリントコーティング、ロールコーティング等であってもよい。一般的には、植毛する領域全体にわたって、接着剤層を形成させる。塗布工程では、接着剤を塗布する前に、接着性向上剤を使用してもよい。
　植毛工程では、当業者に公知の植毛方法により、上記塗布工程で形成された接着剤層にパイルを接着させる工程である。植毛方法は、一般的に当業界で知られている方法であってよく、静電植毛法、又はファイバーコーティング法であってもよい。静電植毛法では、電界の中に存在するパイルは、静電誘導によって分極し、電気力線に沿って飛翔する。飛翔したパイルは、基材の表面に形成された接着剤層に接触される。所定量のパイルが接着した後、接着剤層を乾燥させることにより、パイルは接着剤層に固定化される。
　植毛工程の後に、余剰パイル（例えば、接着していないパイル、接着強度が十分でないパイル）を除くために、エアブロー、ブラッシング、振動、エアブロー等の仕上げ工程を行ってもよい。また、エアブローに代えて、除電を行ってもよい。除電は、パイルから静電気を除去できる方法であればよく、例えば、除電バー（スタティックバー）、除電ブロワー、除電用エアーガン、除電用エアーノズル、導電性マット等を用いる方法が挙げられる。これらの仕上げ工程を行うことにより、植毛品の使用時に余剰パイルが脱落することを抑えることができる。
　植毛品の目付量は、特に限定されない。目付量は、５０ｇ／ｍ２以上、６０ｇ／ｍ２以上、７０ｇ／ｍ２以上、８０ｇ／ｍ２以上、９０ｇ／ｍ２以上、９５ｇ／ｍ２以上、又は１００ｇ／ｍ２以上であってもよく、３００ｇ／ｍ２以下、２７０ｇ／ｍ２以下、２４０ｇ／ｍ２以下、２１０ｇ／ｍ２以下、１８０ｇ／ｍ２以下、又は１５０ｇ／ｍ２以下であってもよい。本実施形態に係る植毛品であれば、目付量が１５０ｇ／ｍ２以下であっても、触感を低下させることなく、植毛品の軽量化も達成し得る。
　以下、実施例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。
〔改変フィブロインの製造〕
（１）発現ベクターの構築
　配列番号１５で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）及び配列番号３７で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン（ＰＲＴ９１８）を設計した。
　設計したアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする核酸をそれぞれ合成した。当該核酸には、５’末端にＮｄｅＩサイト、終止コドン下流にＥｃｏＲＩサイトを付加した。これら２種類の核酸をそれぞれ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、それぞれ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。
（２）改変フィブロインの発現
　得られた発現ベクターで、それぞれ大腸菌ＢＬＲ（ＤＥ３）を形質転換した。当該形質転換大腸菌を、アンピシリンを含む２ｍＬのＬＢ培地で１５時間培養した。当該培養液をアンピシリンを含む１００ｍＬのシード培養用培地（表４）にＯＤ６００が０．００５となるように添加した。培養液温度を３０℃に保ち、ＯＤ６００が５になるまでフラスコ培養を行い（約１５時間）、シード培養液を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　当該シード培養液を５００ｍＬの生産培地（表５）を添加したジャーファーメンターにＯＤ６００が０．０５となるように添加して形質転換大腸菌を植菌した。培養液温度を３７℃に保ち、ｐＨ６．９で一定に制御して培養した。また培養液中の溶存酸素濃度を、溶存酸素飽和濃度の２０％に維持するようにした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　生産培地中のグルコースが完全に消費された直後に、フィード液（グルコース４５５ｇ／１Ｌ、Ｙｅａｓｔ　Ｅｘｔｒａｃｔ　１２０ｇ／１Ｌ）を１ｍＬ／分の速度で添加した。培養液温度を３７℃に保ち、ｐＨ６．９で一定に制御して培養した。また培養液中の溶存酸素濃度を、溶存酸素飽和濃度の２０％に維持するようにし、２０時間培養を行った。その後、１Ｍのイソプロピル－β－チオガラクトピラノシド（ＩＰＴＧ）を培養液に対して終濃度１ｍＭになるよう添加し、目的の改変フィブロインを発現誘導させた。ＩＰＴＧ添加後２０時間経過した時点で、培養液を遠心分離し、菌体を回収した。ＩＰＴＧ添加前とＩＰＴＧ添加後の培養液から調製した菌体を用いてＳＤＳ－ＰＡＧＥを行い、ＩＰＴＧ添加に依存した目的とする改変フィブロインサイズのバンドの出現により、目的とする改変フィブロインの発現を確認した。
（３）改変フィブロンの精製
　ＩＰＴＧを添加してから２時間後に回収した菌体を２０ｍＭ　Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ　ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７．４）で洗浄した。洗浄後の菌体を約１ｍＭのＰＭＳＦを含む２０ｍＭＴｒｉｓ－ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ７．４）に懸濁させ、高圧ホモジナイザー（ＧＥＡ　Ｎｉｒｏ　Ｓｏａｖｉ社）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２０ｍＭＴｒｉｓ－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、２０ｍＭＮａＣｌ、１ｍＭＴｒｉｓ－ＨＣｌ、ｐＨ７．０）で懸濁し、６０℃で３０分間、スターラーで撹拌し、溶解させた。溶解後、透析チューブ（三光純薬株式会社製のセルロースチューブ３６／３２）を用いて水で透析を行った。透析後に得られた白色の凝集タンパク質を遠心分離により回収し、凍結乾燥機で水分を除き、凍結乾燥粉末を回収した。
〔原糸（成形体）の製造〕
（１）紡糸液（ドープ液）の調製
　４質量％になるように塩化リチウムを溶解したＤＭＳＯを溶媒として用い、上記で製造した改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９又はＰＲＴ９１８）の凍結乾燥粉末を、濃度２４質量％となるように溶媒に添加した。９０℃のアルミブロックヒーターで１時間溶解させた後、不溶物と泡を取り除き、紡糸液（ドープ液）をそれぞれ得た。
（２）紡糸
　紡糸液をリザーブタンクに充填し、０．１又は０．２ｍｍ径のモノホールノズルからギアポンプを用い１００質量％メタノール凝固浴槽中へ吐出させた。吐出量は０．０１～０．０８ｍＬ／分に調整した。凝固後、１００質量％メタノール洗浄浴槽で洗浄及び延伸を行った。洗浄及び延伸後、乾熱板を用いて乾燥させ、得られた原糸（改変フィブロイン繊維）を巻き取った。
〔植毛品の製造〕
（比較例１）
　植毛を施す基材として、ポリプロピレンの平板（１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ）を用意した。植毛用パイルとして、（株）中部パイル工業所製のナイロンパイル（長さ：１ｍｍ、太さ：３Ｄ）を用意した。上記基材の表面に水溶性エマルジョンタイプの接着剤を塗布し、静電植毛機（商品名：ＣＰ７０、栄進空調（株）製）を用いて、上記ナイロンパイルを、目付量が約２００ｇ／ｍ２となるように静電植毛加工して、比較例１の植毛品を得た。
（比較例２）
　目付量が約１５０ｇ／ｍ２となるように静電植毛加工した以外は、比較例１と同様にして比較例２の植毛品を得た。
（実施例１）
　植毛を施す基材として、ポリプロピレンの平板（１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ）を用意した。植毛用パイルとして、改変フィブロインＰＲＴ７９９を含む短繊維（長さ：１ｍｍ、太さ：１．３Ｄ）を調製した。
　上記基材の表面に水溶性エマルジョンタイプの接着剤（商品名：ＳＢ２２Ｋ、ヘンケルジャパン（株）製）を塗布し、静電植毛機（商品名：ＣＰ７０、栄進空調（株）製）を用いて、上記短繊維を、目付量が約１５０ｇ／ｍ２となるように静電植毛加工して、実施例１の植毛品を得た。
（実施例２）
　植毛を施す基材として、ポリプロピレンの平板（１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ）を用意した。植毛用パイルとして、改変フィブロインＰＲＴ９１８を含む短繊維（長さ：１ｍｍ、太さ：１．３Ｄ）を調製した。
　上記基材の表面に水溶性エマルジョンタイプの接着剤を塗布し、静電植毛機（商品名：ＣＰ７０、栄進空調（株）製）を用いて、上記短繊維を、目付量が約１００ｇ／ｍ２となるように静電植毛加工して、実施例２の植毛品を得た。
　得られた各植毛品の目付量を表６に示す。目付量は、植毛品の重量と基材のみの重量の差に基づいて算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
〔触感の評価〕
　普遍的な触感の評価方法は存在しないため、自動車内装品等として使用される素材のうち、当業界において、触感がよいと認識されている順に並べたものを指標として評価した。
　具体的には、１００名の各被験者は、表７に記載のスコア１～７に対応する素材に触れた後、実施例１又は２の植毛品に触れたときの触感がどのスコアに対応するかを評価した。
　表７において、エクセーヌ（商品名、東レ株式会社）とは、均質性海島構造を有する、ポリエステル及びポリウレタンの超極細原糸の複合繊維であり、高分子弾性体で各繊維同士の結節点のみを固定したマイクロポーラス構造も保持する不織布である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　実施例１及び２のスコアは、いずれも４であった。特に目付量を大きくするほど触感がより良好になるという傾向を参酌すれば、実施例１及び２の目付量は比較例１の目付量よりも小さいにもかかわらず、比較例１と同等の触感を示した。
〔接着性の評価〕
　以下の手順にしたがい、各植毛品の接着性を評価した。
（１）実施例１及び２、比較例１及び２と同様にして、各植毛用パイル３ｇを基材上に静電植毛加工する。
（２）１０ｍｍ間隔の碁盤目状に区切り線を施した平面（１マスの大きさは、１０ｍｍ×１０ｍｍである。）上に、得られた各植毛品を、植毛された面が下方を向くように空中に固定する。
（３）植毛品の裏面（植毛された面の反対側の面）の上方５０ｍｍの高さから、５００ｇの錘を落下させて、植毛品に衝突させる。
（４）１マスごとに、落下したパイルの本数を目視で（必要に応じて拡大鏡を用いて）数える。落下したパイルの本数が多い順に６つのマスを選択し、１マスあたりの落下パイルの本数の平均値を算出する。
　結果を表８に示す。比較例１及び２では、１マスあたり２０本以上のパイルが落下したのに対し、実施例１及び２では、１マスあたりに落下したパイルは４本未満であった。改変フィブロインを含む短繊維を植毛した実施例１及び２は、ナイロンパイルを植毛した比較例１及び２よりも顕著に接着性が向上していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　これらの結果から、実施例１及び２は、植毛工程後の余剰パイルの数が少なく、仕上げ工程を簡略化することが可能である。比較例１及び２の植毛工程後の外観を目視で観察すると、ほとんどのパイルが同一方向（接着面に対して垂直方向）に揃っていた。このことから、静電気によりパイル同士が束になってくっついており、未接着の余剰パイルが多いものと考えられる。一方、実施例１及び２は、パイルの方向が不規則であり、静電気があっても比較例のようにパイル同士がくっつくことが少なく、結果として余剰パイルが少ないものと考えられる。

Claims (3)

  1. 　基材、及び、該基材上に植毛された繊維を備え、
    　前記繊維が改変フィブロインを含む、植毛品。
  2. 　目付量が１５０ｇ／ｍ２以下である、請求項１に記載の植毛品。
  3. 　改変フィブロインを含む植毛用パイル。
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