(57)【要約】  本発明は、タンパク質を含むタンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる伸縮工程と、伸縮工程を経たタンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥する乾燥工程と、を含む、タンパク質繊維の製造方法に関する。
2018164020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンパク質を含むタンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる伸縮工程と、
伸縮工程を経たタンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥する乾燥工程と、を含む、タンパク質繊維の製造方法。
【請求項２】
前記伸縮工程は、前記タンパク質原料繊維を前記液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維を自然に収縮させる工程である、請求項１に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項３】
前記伸縮工程が、前記タンパク質原料繊維を弛緩させない状態で実施される、請求項２に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項４】
前記伸縮工程において、前記タンパク質原料繊維の収縮量が、該タンパク質原料繊維を弛緩させた状態で前記液体又は蒸気に接触させて自然に収縮させたときの収縮量と実質的に同じ量となるように、タンパク質原料繊維を緊張させる、請求項３に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項５】
前記タンパク質が構造タンパク質である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項６】
前記構造タンパク質がクモ糸フィブロインである、請求項５に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項７】
前記液体が、加温した液体である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項８】
前記伸縮工程が、前記タンパク質原料繊維を前記液体に浸漬することにより実施される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項９】
前記液体又は蒸気が極性を有するものである、請求項１〜８のいずれか一項に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項１０】
前記液体が水又は湯であり、前記蒸気が水蒸気である、請求項９に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項１１】
前記伸縮工程と前記乾燥工程が、連続的に送り出されたタンパク質原料繊維に対して実施されると共に、前記伸縮工程と前記乾燥工程を経たタンパク質繊維を連続的に巻き取ることを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項１２】
タンパク質繊維を巻き取る速度が、タンパク質原料繊維を送り出す速度よりも遅く、かつ前記伸縮工程において、タンパク質原料繊維が弛緩しない速度である、請求項１１に記載のタンパク質繊維の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の製造方法により製造されたタンパク質繊維を用いて生地を作製する工程を含む、タンパク質繊維製生地の製造方法。
【請求項１４】
タンパク質を含むタンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる伸縮工程と、
伸縮工程を経たタンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥する乾燥工程と、を含む、タンパク質繊維の加工方法。
【請求項１５】
前記伸縮工程が、前記タンパク質原料繊維を前記液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維の長さを自然に収縮させる工程である、請求項１４に記載のタンパク質繊維の加工方法。
【請求項１６】
タンパク質を含むタンパク質原料繊維との接触により該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる液体又は蒸気を該タンパク質原料繊維に接触させて、該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる伸縮手段と、
前記伸縮手段により収縮又は伸長したタンパク質原料繊維を乾燥する乾燥手段と、
前記乾燥手段によるタンパク質原料繊維の乾燥中に該タンパク質原料繊維を任意の長さに調節する調節手段と、
を備える、タンパク質繊維の製造装置。
【請求項１７】
前記伸縮手段が、タンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて自然に収縮させるように構成されている、請求項１６に記載のタンパク質繊維の製造装置。
【請求項１８】
前記伸縮手段によるタンパク質原料繊維の収縮が、該タンパク質原料繊維を弛緩させない状態で実施されるように、該タンパク質原料繊維を緊張する緊張手段を更に備える、請求項１７に記載のタンパク質繊維の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンパク質繊維の製造方法及び製造装置に関する。本発明はまた、タンパク質繊維の加工方法、及びタンパク質繊維製生地の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シルク及びウール等のタンパク質繊維は、優れた肌触り性及び保温性を有する等の特徴を活かして、衣類及び寝具等の材料に多く用いられている。また、最近では、優れた強度と高い伸縮性を有した高タフネスのクモ糸が注目を浴び、このクモ糸の特徴を備えた人工クモ糸の実用化に向けての研究が盛んに行われるようになってきている。人工クモ糸は、衣類だけでなく、高強度及び高タフネス等が要求される工業用材料及び医療用材料等の様々な材料への適用も検討されている。そして、これらのタンパク質繊維は、何れも、合成繊維とは異なって、生分解性を有し、生産及び加工に際して必要なエネルギーが小さいことから、近年の環境保全意識の高まりに応じて、需要の増大が見込まれている。【０００３】
ところで、よく知られているように、タンパク質繊維の中には、水分との接触（例えば、水又は湯への浸漬又は高湿度環境への暴露等）によって収縮してしまうものがある。また、タンパク質繊維の種類又は製造の仕方等によっては、水分との接触時に伸長することも考えられる。このようなタンパク質繊維の水分との接触による収縮及び伸長等の予期せぬ長さ変化が、特に、製造後に初めて水分と接触した際に生ずると、それに起因して様々な問題が惹起される懸念がある。例えば、タンパク質繊維が、製造直後の保管中に高湿度環境に晒されたり、洗浄及び湿熱セット等のような水分を用いる処理が製造後に初めて行われたりしたときに予期せぬ長さ変化が生ずると、作業性及び品質が低下するおそれがあるだけでなく、後加工に悪影響が及ぼされる可能性さえもある。【０００４】
このような状況下、特許文献１には、タンパク質繊維の１種である絹を用いた織物（絹織物）を防縮加工する方法が開示されている。これは、精練後の強撚糸を使用した、いわゆる縮緬と称される絹織物を収縮しないように緊張し固定した状態で水等に浸漬して加温することで、染色等の加工段階での絹織物の収縮を防止するものである。ところが、このような防縮方法は、あくまでも、精練時に既に水分と接触済みの、しかも強撚糸という特殊な絹糸からなる織物の防縮を対象としているため、製造後に初めて水分と接触したときのタンパク質繊維そのものの収縮、更には伸長をも含めた予期せぬ長さ変化を防止するのに有効であるとは、到底、言い難いものであった。【０００５】
また、特許文献２には、防縮性に優れた獣毛繊維を製造する方法が開示されている。これは、タンパク質繊維の防縮を対象としているものの、獣毛繊維内に存在するＳ−Ｓ結合に対する酸化・還元処理を複数段階で実施するものであるため、製造工程が煩雑なものとなってしまうことが避けられなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２−６８６９号公報
【特許文献２】特許第３７２２７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、製造後に初めて水分と接触したときの予期せぬ長さ変化が可及的に防止され得るタンパク質繊維をより容易に製造可能な方法と装置を提供することを課題とする。また、本発明は、製造後に初めて水分と接触したときの予期せぬ長さ変化を可及的に防止可能なタンパク質繊維の加工方法と、そのようなタンパク質繊維を用いてなるタンパク質繊維製生地を容易に製造する方法をも提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、タンパク質原料繊維を水分等と接触させて、タンパク質原料繊維間又は繊維内に水分等を浸入させることにより、外力によらずに、タンパク質原料繊維を自然に収縮又は伸長させた後、タンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥すれば、製造後に初めて水分と接触したときのタンパク質原料繊維の長さを、乾燥時における長さの調節量に応じた量でコントロールできることを見出した。本発明は、この知見に基づくものである。【０００９】
すなわち、本発明は、タンパク質を含むタンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる伸縮工程と、伸縮工程を経たタンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥する乾燥工程とを含む、タンパク質繊維の製造方法に関する。【００１０】
本発明の製造方法は、伸縮工程が、タンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維を自然に収縮させる工程（以下、「収縮工程」ともいう。）であってもよい。【００１１】
本発明の製造方法は、収縮工程が、タンパク質原料繊維を弛緩させない状態で実施されるものであってもよい。【００１２】
本発明の製造方法は、収縮工程において、タンパク質原料繊維の収縮量が、該タンパク質原料繊維を弛緩させた状態で液体又は蒸気に接触させて自然に収縮させたときの収縮量と実質的に同じ量となるように該タンパク質原料繊維を緊張させるものであってもよい。【００１３】
本発明の製造方法は、タンパク質が構造タンパク質であってもよい。【００１４】
本発明の製造方法は、構造タンパク質がクモ糸フィブロインであってもよい。【００１５】
本発明の製造方法では、液体が、加温した液体であってもよい。【００１６】
本発明の製造方法は、伸縮工程が、タンパク質原料繊維を液体に浸漬することにより実施されるものであってもよい。【００１７】
本発明の製造方法は、液体又は蒸気が極性を有するものであってもよい。【００１８】
本発明の製造方法は、液体が水又は湯であり、蒸気が水蒸気であってもよい。【００１９】
本発明の製造方法は、伸縮工程と乾燥工程が、連続的に送り出されたタンパク質原料繊維に対して実施されると共に、伸縮工程と乾燥工程を経たタンパク質繊維を連続的に巻き取ることを含むものであってもよい。この場合、タンパク質繊維を巻き取る速度が、タンパク質原料繊維を送り出す速度よりも遅く、かつ伸縮工程において、タンパク質原料繊維が弛緩しない速度であってもよい。【００２０】
本発明は、上述したタンパク質繊維の製造方法により製造されたタンパク質繊維を用いて生地を作製する工程を含む、タンパク質繊維製生地の製造方法にも関する。【００２１】
本発明はまた、タンパク質を含むタンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる伸縮工程と、伸縮工程を経たタンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥する乾燥工程と、を含む、タンパク質繊維の加工方法にも関する。【００２２】
本発明の加工方法は、伸縮工程が、タンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維の長さを自然に収縮させる工程であってもよい。【００２３】
本発明は更に、タンパク質を含むタンパク質原料繊維との接触により該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる液体又は蒸気を該タンパク質原料繊維に接触させて、該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる伸縮手段と、伸縮手段により収縮又は伸長したタンパク質原料繊維を乾燥する乾燥手段と、乾燥手段によるタンパク質原料繊維の乾燥中に該タンパク質原料繊維を任意の長さに調節する調節手段とを備える、タンパク質繊維の製造装置にも関する。【００２４】
本発明の製造装置は、伸縮手段が、タンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて自然に収縮させるように構成されているものであってもよい。【００２５】
本発明の製造装置は、伸縮手段によるタンパク質原料繊維の収縮が、該タンパク質原料繊維を弛緩させない状態で実施されるように、該タンパク質原料繊維を緊張する緊張手段を更に備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のタンパク質繊維の製造方法によれば、タンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させた後に乾燥する簡便な工程を行うだけで、製造後に初めて水分と接触したときの長さの変化量を任意にコントロール可能であり、それ故に予期せぬ長さ変化を防止され得るタンパク質繊維をより容易に製造することができる。また、本発明のタンパク質繊維の製造装置及びタンパク質繊維の加工方法にあっても、本発明の製造方法と実質的に同様な効果が奏され得る。本発明のタンパク質繊維製生地の製造方法によれば、製造後に初めて水分と接触したときの予期せぬ長さ変化が防止され得るタンパク質繊維製生地をより容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】改変フィブロインのドメイン配列の一例を示す模式図である。
【図２】改変フィブロインのドメイン配列の一例を示す模式図である。
【図３】タンパク質原料繊維を製造するための紡糸装置の一例を示す概略図である。
【図４】タンパク質繊維を製造するための製造装置の一例を示す概略図である。
【図５】タンパク質繊維を製造するための製造装置の別の例を示す概略図である。図５（ａ）は、当該製造装置に備わる収縮加工装置を示し、図５（ｂ）は、当該製造装置に備わる乾燥装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００２９】
［タンパク質繊維の製造方法］
本発明のタンパク質繊維の製造方法は、タンパク質を含むタンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる伸縮工程と、伸縮工程を経たタンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥する乾燥工程と、を含む。
【００３０】
〔タンパク質〕
本発明の製造方法に従って製造されるタンパク質繊維、又は原料であるタンパク質原料繊維は、水等の所定の液体又は蒸気との接触により、例えば、該液体又は蒸気が内部に侵入することで、自然に収縮したり、伸長したりして、長さが自然に変化する繊維を与えるタンパク質を主成分として含む。当該タンパク質は、特に限定されるものではなく、遺伝子組換え技術により微生物等で製造したものであってもよく、合成により製造されたものであってもよく、また天然由来のタンパク質を精製したものであってもよい。
【００３１】
上記タンパク質は、例えば、構造タンパク質及び当該構造タンパク質に由来する人造構造タンパク質であってもよい。構造タンパク質とは、生体内で構造及び形態等を形成又は保持するタンパク質を意味する。構造タンパク質としては、例えば、フィブロイン、ケラチン、コラ−ゲン、エラスチン及びレシリン等を挙げることができる。
【００３２】
構造タンパク質は、フィブロインであってもよい。フィブロインは、例えば、絹フィブロイン、クモ糸フィブロイン、及びホーネットシルクフィブロインからなる群より選択される１種以上であってよい。特に、構造タンパク質は、絹フィブロイン、クモ糸フィブロイン又はこれらの組み合わせであってもよい。絹フィブロインとクモ糸フィブロインとを併用する場合、絹フィブロインの割合は、例えば、クモ糸フィブロイン１００質量部に対して、４０質量部以下、３０質量部以下、又は１０質量部以下であってよい。
【００３３】
絹糸は、カイコガ（Ｂｏｍｂｙｘ  ｍｏｒｉ）の幼虫である蚕の作る繭から得られる繊維（繭糸）である。一般に、１本の繭糸は、２本の絹フィブロインと、これらを外側から覆うニカワ質（セリシン）とから構成される。絹フィブロインは、多数のフィブリルで構成される。絹フィブロインは、４層のセリシンで覆われる。実用的には、精錬により外側のセリシンを溶解して取り除いて得られる絹フィラメントが、衣料用途に使用されている。一般的な絹糸は、１．３３の比重、平均３．３ｄｅｃｉｔｅｘの繊度、及び１３００〜１５００ｍ程度の繊維長を有する。絹フィブロインは、天然若しくは家蚕の繭、又は中古若しくは廃棄のシルク生地を原料として得られる。
【００３４】
絹フィブロインとしては、セリシン除去絹フィブロイン、セリシン未除去絹フィブロイン、又はこれらの組み合わせであってもよい。セリシン除去絹フィブロインは、絹フィブロインを覆うセリシン、及びその他の脂肪分などを除去して精製したものである。このようにして精製した絹フィブロインは、好ましくは、凍結乾燥粉末として用いられる。セリシン未除去絹フィブロインは、セリシンなどが除去されていない未精製の絹フィブロインである。
【００３５】
クモ糸フィブロインは、天然クモ糸タンパク質、及び天然クモ糸タンパク質に由来するポリペプチド（人造クモ糸タンパク質）からなる群より選ばれるクモ糸ポリペプチドを含有していてもよい。
【００３６】
天然クモ糸タンパク質としては、例えば、大吐糸管しおり糸タンパク質、横糸タンパク質、及び小瓶状腺タンパク質が挙げられる。大吐糸管しおり糸は、結晶領域と非晶領域（無定形領域とも言う。）からなる繰り返し領域を持つため、高い応力と伸縮性を併せ持つ。クモ糸の横糸は、結晶領域を持たず、非晶領域からなる繰り返し領域を持つという特徴を有する。横糸は、大吐糸管しおり糸に比べると応力は劣るが、高い伸縮性を持つ。
【００３７】
大吐糸管しおり糸タンパク質は、クモの大瓶状線で産生され、強靭性に優れるという特徴を有する。大吐糸管しおり糸タンパク質としては、例えば、アメリカジョロウグモ（Ｎｅｐｈｉｌａ  ｃｌａｖｉｐｅｓ）に由来する大瓶状腺スピドロインＭａＳｐ１及びＭａＳｐ２、並びに二ワオニグモ（Ａｒａｎｅｕｓ  ｄｉａｄｅｍａｔｕｓ）に由来するＡＤＦ３及びＡＤＦ４が挙げられる。ＡＤＦ３は、ニワオニグモの２つの主要なしおり糸タンパク質の一つである。天然クモ糸タンパク質に由来するポリペプチドは、これらのしおり糸タンパク質に由来するポリペプチドであってもよい。ＡＤＦ３に由来するポリペプチドは、比較的合成し易く、また、強伸度及びタフネスの点で優れた特性を有する。
【００３８】
横糸タンパク質は、クモの鞭毛状腺（ｆｌａｇｅｌｌｉｆｏｒｍ  ｇｌａｎｄ）で産生される。横糸タンパク質としては、例えばアメリカジョロウグモ（Ｎｅｐｈｉｌａ  ｃｌａｖｉｐｅｓ）に由来する鞭毛状絹タンパク質（ｆｌａｇｅｌｌｉｆｏｒｍ  ｓｉｌｋ  ｐｒｏｔｅｉｎ）が挙げられる。
【００３９】
天然クモ糸タンパク質に由来するポリペプチドは、組換えクモ糸タンパク質であってよい。組換えクモ糸タンパク質としては、天然型クモ糸タンパク質の変異体、類似体又は誘導体等が挙げられる。このようなポリペプチドの好適な一例は、大吐糸管しおり糸タンパク質の組換えクモ糸タンパク質（「大吐糸管しおり糸タンパク質に由来するポリペプチド」ともいう。）である。
【００４０】
フィブロイン様タンパク質である大吐糸管しおり糸由来のタンパク質及びカイコシルク由来のタンパク質としては、例えば、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が挙げられる。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。
【００４１】
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１４〜１６のいずれかに示されるアミノ酸配列又は配列番号１４〜１６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。
【００４２】
配列番号１４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１５に示されるアミノ酸配列は、配列番号１４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１６に示されるアミノ酸配列は、配列番号１４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。
【００４３】
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のより具体的な例として、（１−ｉ）配列番号１７で示されるアミノ酸配列、又は（１−ｉｉ）配列番号１７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。
【００４４】
配列番号１７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１８）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１７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１６で示されるアミノ酸配列と同一である。
【００４５】
（１−ｉ）の改変フィブロインは、配列番号１７で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
【００４６】
グリシン残基の含有量が低減された改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、グリシン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する。当該改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともＲＥＰ中の１又は複数のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当するアミノ酸配列を有するものということができる。
【００４７】
グリシン残基の含有量が低減された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。
【００４８】
グリシン残基の含有量が低減された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。
【００４９】
グリシン残基の含有量が低減された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、Ｇはグリシン残基、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。
【００５０】
グリシン残基の含有量が低減された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。グリシン残基の含有量が低減された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。
【００５１】
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。
【００５２】
グリシン残基の含有量が低減された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。
【００５３】
グリシン残基の含有量が低減された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。
【００５４】
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。
【００５５】
グリシン残基の含有量が低減された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３、配列番号４、配列番号１０若しくは配列番号１２で示されるアミノ酸配列、又は（２−ｉｉ）配列番号３、配列番号４、配列番号１０若しくは配列番号１２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
【００５６】
（２−ｉ）の改変フィブロインについて説明する。配列番号３で示されるアミノ酸配列は、天然由来のフィブロインに相当する配列番号１で示されるアミノ酸配列のＲＥＰ中の全てのＧＧＸをＧＱＸに置換したものである。配列番号４で示されるアミノ酸配列は、配列番号３で示されるアミノ酸配列から、Ｎ末端側からＣ末端側に向かって２つおきに（Ａ）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１０で示されるアミノ酸配列は、配列番号４で示されるアミノ酸配列の各（Ａ）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４の分子量とほぼ同じとなるようにＮ末端側の一部のアミノ酸を欠失させたものである。配列番号１２で示されるアミノ酸配列は、配列番号９で示されるアミノ酸配列中に存在する２０個のドメイン配列の領域（但し、当該領域のＣ末端側の数アミノ酸残基が置換されている。）を４回繰り返した配列のＣ末端にＨｉｓタグが付加されたものである。
【００５７】
配列番号１で示されるアミノ酸配列（天然由来のフィブロインに相当）におけるｚ／ｗの値は、４６．８％である。配列番号３で示されるアミノ酸配列、配列番号４で示されるアミノ酸配列、配列番号１０で示されるアミノ酸配列、及び配列番号１２で示されるアミノ酸配列におけるｚ／ｗの値は、それぞれ５８．７％、７０．１％、６６．１％及び７０．０％である。また、配列番号１、配列番号３、配列番号４、配列番号１０及び配列番号１２で示されるアミノ酸配列のギザ比率（後述する）１：１．８〜１１．３におけるｘ／ｙの値は、それぞれ１５．０％、１５．０％、９３．４％、９２．７％及び８９．３％である。
【００５８】
（２−ｉ）の改変フィブロインは、配列番号３、配列番号４、配列番号１０又は配列番号１２で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
【００５９】
（２−ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号３、配列番号４、配列番号１０又は配列番号１２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（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。
【００６０】
（２−ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号３、配列番号４、配列番号１０又は配列番号１２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつＲＥＰ中に含まれるＸＧＸ（但し、Ｇはグリシン残基、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。
【００６１】
上述の改変フィブロインは、Ｎ末端及びＣ末端のいずれか一方又は両方にタグ配列を含んでいてもよい。これにより、改変フィブロインの単離、固定化、検出及び可視化等が可能となる。
【００６２】
タグ配列として、例えば、他の分子との特異的親和性（結合性、アフィニティ）を利用したアフィニティタグを挙げることができる。アフィニティタグの具体例として、ヒスチジンタグ（Ｈｉｓタグ）を挙げることができる。Ｈｉｓタグは、ヒスチジン残基が４から１０個程度並んだ短いペプチドで、ニッケル等の金属イオンと特異的に結合する性質があるため、金属キレートクロマトグラフィー（ｃｈｅｌａｔｉｎｇ  ｍｅｔａｌ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）による改変フィブロインの単離に利用することができる。タグ配列の具体例として、例えば、配列番号５で示されるアミノ酸配列（Ｈｉｓタグを含むアミノ酸配列）が挙げられる。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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８、配列番号９、配列番号１１若しく配列番号１３で示されるアミノ酸配列、又は（２−ｉｖ）配列番号８、配列番号９、配列番号１１若しく配列番号１３で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
【００６７】
配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１１及び配列番号１３で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号１０及び配列番号１２で示されるアミノ酸配列のＮ末端に配列番号５で示されるアミノ酸配列（Ｈｉｓタグ配列及びヒンジ配列を含む）を付加したものである。
【００６８】
（２−ｉｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号８、配列番号９、配列番号１１又は配列番号１３で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
【００６９】
（２−ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号８、配列番号９、配列番号１１又は配列番号１３で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（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。
【００７０】
（２−ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号８、配列番号９、配列番号１１又は配列番号１３で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつＲＥＰ中に含まれるＸＧＸ（但し、Ｇはグリシン残基、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。
【００７１】
上述の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。
【００７２】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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。当該改変フィブロインのドメイン配列は、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも１又は複数の（Ａ）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。
【００７３】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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。
【００７４】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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。
【００７５】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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。
【００７６】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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。
【００７７】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。以下このような比をギザ比率と呼ぶ。よりアミノ酸残基数の少ない方を１としたときに、他方のアミノ酸残基数の比が１．８未満又は１１．３超となる［（Ａ）ｎモチーフ−ＲＥＰ］ユニットの組は破線で示した。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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。
【００８５】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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。
【００８６】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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。
【００８７】
（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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２、配列番号４、配列番号１０若しくは配列番号１２で示されるアミノ酸配列、又は（３−ｉｉ）配列番号２、配列番号４、配列番号１０若しくは配列番号１２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
【００８８】
（３−ｉ）の改変フィブロインについて説明する。配列番号２で示されるアミノ酸配列は、天然由来のフィブロインに相当する配列番号１で示されるアミノ酸配列から、Ｎ末端側からＣ末端側に向かって２つおきに（Ａ）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４で示されるアミノ酸配列は、配列番号２で示されるアミノ酸配列のＲＥＰ中の全てのＧＧＸをＧＱＸに置換したものである。配列番号１０で示されるアミノ酸配列は、配列番号４で示されるアミノ酸配列の各（Ａ）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４の分子量とほぼ同じとなるようにＮ末端側の一部のアミノ酸を欠失させたものである。配列番号１２で示されるアミノ酸配列は、配列番号９で示されるアミノ酸配列中に存在する２０個のドメイン配列の領域（但し、当該領域のＣ末端側の数アミノ酸残基が置換されている。）を４回繰り返した配列のＣ末端にＨｉｓタグが付加されたものである。
【００８９】
配列番号１で示されるアミノ酸配列（天然由来のフィブロインに相当）のギザ比率１：１．８〜１１．３におけるｘ／ｙの値は１５．０％である。配列番号２で示されるアミノ酸配列、及び配列番号４で示されるアミノ酸配列におけるｘ／ｙの値は、いずれも９３．４％である。配列番号１０で示されるアミノ酸配列におけるｘ／ｙの値は、９２．７％である。配列番号１２で示されるアミノ酸配列におけるｘ／ｙの値は、８９．３％である。配列番号１、配列番号２、配列番号４、配列番号１０及び配列番号１２で示されるアミノ酸配列におけるｚ／ｗの値は、それぞれ４６．８％、５６．２％、７０．１％、６６．１％及び７０．０％である。
【００９０】
（３−ｉ）の改変フィブロインは、配列番号２、配列番号４、配列番号１０又は配列番号１２で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
【００９１】
（３−ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号２、配列番号４、配列番号１０又は配列番号１２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（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。
【００９２】
（３−ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号２、配列番号４、配列番号１０又は配列番号１２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつＮ末端側からＣ末端側に向かって、隣合う２つの［（Ａ）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。
【００９３】
上述の改変フィブロインは、Ｎ末端及びＣ末端のいずれか一方又は両方に上述したタグ配列を含んでいてもよい。
【００９４】
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７、配列番号９、配列番号１１若しく配列番号１３で示されるアミノ酸配列、又は（２−ｉｖ）配列番号７、配列番号９、配列番号１１若しく配列番号１３で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
【００９５】
配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１１及び配列番号１３で示されるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号１０及び配列番号１２で示されるアミノ酸配列のＮ末端に配列番号５で示されるアミノ酸配列（Ｈｉｓタグを含む）を付加したものである。
【００９６】
（３−ｉｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号７、配列番号９、配列番号１１又は配列番号１３で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
【００９７】
（３−ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号７、配列番号９、配列番号１１又は配列番号１３で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。（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。
【００９８】
（３−ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号７、配列番号９、配列番号１１又は配列番号１３で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有し、かつＮ末端側からＣ末端側に向かって、隣合う２つの［（Ａ）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。
【００９９】
上述の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。
【０１００】
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。当該改変フィブロインのドメイン配列は、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも１又は複数の（Ａ）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、上述したグリシン残基の含有量が低減された改変フィブロインと、（Ａ）ｎモチーフの含有量が低減された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、グリシン残基の含有量が低減された改変フィブロイン、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で説明したとおりである。
【０１０１】
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のより具体的な例として、（４−ｉ）配列番号４、配列番号１０若しくは配列番号１２で示されるアミノ酸配列、又は（４−ｉｉ）配列番号４、配列番号１０若しくは配列番号１２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。配列番号４、配列番号１０若しくは配列番号１２で示されるアミノ酸配列を含む改変フィブロインの具体的な態様は上述のとおりである。
【０１０２】
他の実施形態に係る改変フィブロインは、そのドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
本実施形態に係る改変フィブロインは、天然由来のフィブロインと比較して、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
さらに他の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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
【表１】
2018164020.tif 000003
【０１１０】
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。
【０１１１】
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２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２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２の場合２８／１７０＝１６．４７％となる。
【０１１２】
本実施形態に係る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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
改変フィブロインの別の具体的な例として、（５−ｉ）配列番号１９、配列番号２１若しくは配列番号２２で示されるアミノ酸配列、又は（５−ｉｉ）配列番号１９、配列番号２１若しくは配列番号２２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。
【０１１６】
（５−ｉ）の改変フィブロインについて説明する。配列番号４で示されるアミノ酸配列は、天然由来のフィブロインの（Ａ）ｎモチーフ中のアラニン残基が連続するアミノ酸配列をアラニン残基が連続する数を５つになるよう欠失したものである。配列番号１９で示されるアミノ酸配列は、配列番号４で示されるアミノ酸配列に対し、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４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１９で示されるアミノ酸配列に対し、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、かつ配列番号４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２１で示されるアミノ酸配列は、配列番号２０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２２で示されるアミノ酸配列は、配列番号２０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。
【０１１７】
（５−ｉ）の改変フィブロインは、配列番号１９、配列番号２１又は配列番号２２で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
【０１１８】
（５−ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号１９、配列番号２１又は配列番号２２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。
【０１１９】
（５−ｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号１９、配列番号２１又は配列番号２２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。
【０１２０】
上述の改変フィブロインは、Ｎ末端及びＣ末端のいずれか一方又は両方にタグ配列を含んでいてもよい。
【０１２１】
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２３、配列番号２４若しくは配列番号２５で示されるアミノ酸配列、又は（５−ｉｖ）配列番号２３、配列番号２４若しくは配列番号２５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。
【０１２２】
配列番号２３、配列番号２４及び配列番号２５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２１及び配列番号２２で示されるアミノ酸配列のＮ末端に配列番号５で示されるアミノ酸配列（Ｈｉｓタグ配列及びヒンジ配列を含む）を付加したものである。
【０１２３】
（５−ｉｉｉ）の改変フィブロインは、配列番号２３、配列番号２４若しくは配列番号２５で示されるアミノ酸配列からなるものであってもよい。
【０１２４】
（５−ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号２３、配列番号２４若しくは配列番号２５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。
【０１２５】
（５−ｉｖ）の改変フィブロインは、配列番号２３、配列番号２４若しくは配列番号２５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。
【０１２６】
上述の改変フィブロインは、組換えタンパク質生産系において生産されたタンパク質を宿主の外部に放出するための分泌シグナルを含んでいてもよい。分泌シグナルの配列は、宿主の種類に応じて適宜設定することができる。
【０１２７】
横糸タンパク質に由来するタンパク質としては、例えば、式３：［ＲＥＰ２］ｏで表されるドメイン配列を含むタンパク質（ここで、式３中、ＲＥＰ２はＧｌｙ−Ｐｒｏ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｘから構成されるアミノ酸配列を示し、Ｘはアラニン（Ａｌａ）、セリン（Ｓｅｒ）、チロシン（Ｔｙｒ）及びバリン（Ｖａｌ）からなる群から選ばれる一つのアミノ酸を示す。ｏは８〜３００の整数を示す。）を挙げることができる。具体的には配列番号２６で示されるアミノ酸配列を含むタンパク質を挙げることができる。配列番号２６で示されるアミノ酸配列は、ＮＣＢＩデータベースから入手したアメリカジョロウグモの鞭毛状絹タンパク質の部分的な配列（ＮＣＢＩアクセッション番号：ＡＡＦ３６０９０、ＧＩ：７１０６２２４）のリピート部分及びモチーフに該当するＮ末端から１２２０残基目から１６５９残基目までのアミノ酸配列（ＰＲ１配列と記す。）と、ＮＣＢＩデータベースから入手したアメリカジョロウグモの鞭毛状絹タンパク質の部分配列（ＮＣＢＩアクセッション番号：ＡＡＣ３８８４７、ＧＩ：２８３３６４９）のＣ末端から８１６残基目から９０７残基目までのＣ末端アミノ酸配列を結合し、結合した配列のＮ末端に配列番号５で示されるアミノ酸配列（タグ配列及びヒンジ配列）が付加されたものである。
【０１２８】
コラーゲン由来のタンパク質として、例えば、式４：［ＲＥＰ３］ｐで表されるドメイン配列を含むタンパク質（ここで、式４中、ｐは５〜３００の整数を示す。ＲＥＰ３は、Ｇｌｙ一Ｘ一Ｙから構成されるアミノ酸配列を示し、Ｘ及びＹはＧｌｙ以外の任意のアミノ酸残基を示す。複数存在するＲＥＰ３は、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。）を挙げることができる。具体的には、配列番号２７で示されるアミノ酸配列を含むタンパク質を挙げることができる。配列番号２７で示されるアミノ酸配列は、ＮＣＢＩデータベースから入手したヒトのコラーゲンタイプ４の部分的な配列（ＮＣＢＩのＧｅｎＢａｎｋのアクセッション番号：ＣＡＡ５６３３５．１、ＧＩ：３７０２４５２）のリピート部分及びモチーフに該当する３０１残基目から５４０残基目までのアミノ酸配列のＮ末端に配列番号５で示されるアミノ酸配列（タグ配列及びヒンジ配列）が付加されたものである。
【０１２９】
レシリン由来のタンパク質として、例えば、式５：［ＲＥＰ４］ｑで表されるドメイン配列を含むタンパク質（ここで、式５中、ｑは４〜３００の整数を示す。ＲＥＰ４はＳｅｒ一Ｊ一Ｊ一Ｔｙｒ一Ｇｌｙ一Ｕ−Ｐｒｏから構成されるアミノ酸配列を示す。Ｊは任意のアミノ酸残基を示し、特にＡｓｐ、Ｓｅｒ及びＴｈｒからなる群から選ばれるアミノ酸残基であることが好ましい。Ｕは任意のアミノ酸残基を示し、特にＰｒｏ、Ａｌａ、Ｔｈｒ及びＳｅｒからなる群から選ばれるアミノ酸残基であることが好ましい。複数存在するＲＥＰ４は、互いに同一のアミノ酸配列でもよく、異なるアミノ酸配列でもよい。）を挙げることができる。具体的には、配列番号２８で示されるアミノ酸配列を含むタンパク質を挙げることができる。配列番号２８で示されるアミノ酸配列は、レシリン（ＮＣＢＩのＧｅｎＢａｎｋのアクセッション番号ＮＰ  ６１１１５７、Ｇｌ：２４６５４２４３）のアミノ酸配列において、８７残基目のＴｈｒをＳｅｒに置換し、かつ９５残基目のＡｓｎをＡｓｐに置換した配列の１９残基目から３２１残基目までのアミノ酸配列のＮ末端に配列番号５で示されるアミノ酸配列（タグ配列及びヒンジ配列）が付加されたものである。
【０１３０】
エラスチン由来のタンパク質として、例えば、ＮＣＢＩのＧｅｎＢａｎｋのアクセッション番号ＡＡＣ９８３９５（ヒト）、Ｉ４７０７６（ヒツジ）、ＮＰ７８６９６６（ウシ）等のアミノ酸配列を有するタンパク質を挙げることができる。具体的には、配列番号２９で示されるアミノ酸配列を含むタンパク質を挙げることができる。配列番号２９で示されるアミノ酸配列は、ＮＣＢＩのＧｅｎＢａｎｋのアクセッション番号ＡＡＣ９８３９５のアミノ酸配列の１２１残基目から３９０残基目までのアミノ酸配列のＮ末端に配列番号５で示されるアミノ酸配列（タグ配列及びヒンジ配列）が付加されたものである。
【０１３１】
上述した構造タンパク質及び当該構造タンパク質に由来するタンパク質は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１３２】
タンパク質繊維及びタンパク質原料繊維に主成分として含まれるタンパク質は、例えば、当該タンパク質をコードする核酸配列と、当該核酸配列に作動可能に連結された１又は複数の調節配列とを有する発現ベクターで形質転換された宿主により、当該核酸を発現させることにより生産することができる。
【０１３３】
タンパク質繊維及びタンパク質原料繊維に主成分として含まれるタンパク質をコードする核酸の製造方法は、特に制限されない。例えば、天然の構造タンパク質をコードする遺伝子を利用して、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）などで増幅しクローニングする方法、又は、化学的に合成する方法によって、当該核酸を製造することができる。核酸の化学的な合成方法も特に制限されず、例えば、ＮＣＢＩのウェブデータベースなどより入手した構造タンパク質のアミノ酸配列情報をもとに、ＡＫＴＡ  ｏｌｉｇｏｐｉｌｏｔ  ｐｌｕｓ  １０／１００（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社）などで自動合成したオリゴヌクレオチドをＰＣＲなどで連結する方法によって遺伝子を化学的に合成することができる。この際に、タンパク質の精製及び／又は確認を容易にするため、上記のアミノ酸配列のＮ末端に開始コドン及びＨｉｓ１０タグからなるアミノ酸配列を付加したアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする核酸を合成してもよい。
【０１３４】
調節配列は、宿主における組換えタンパク質の発現を制御する配列（例えば、プロモーター、エンハンサー、リボソーム結合配列、転写終結配列等）であり、宿主の種類に応じて適宜選択することができる。プロモーターとして、宿主細胞中で機能し、目的とするタンパク質を発現誘導可能な誘導性プロモーターを用いてもよい。誘導性プロモーターは、誘導物質（発現誘導剤）の存在、リプレッサー分子の非存在、又は温度、浸透圧若しくはｐＨ値の上昇若しくは低下等の物理的要因により、転写を制御できるプロモーターである。
【０１３５】
発現ベクターの種類は、プラスミドベクター、ウイルスベクター、コスミドベクター、フォスミドベクター、人工染色体ベクター等、宿主の種類に応じて適宜選択することができる。発現ベクターとしては、宿主細胞において自立複製が可能、又は宿主の染色体中への組込みが可能で、目的とするタンパク質をコードする核酸を転写できる位置にプロモーターを含有しているものが好適に用いられる。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
原核生物を宿主とする場合、目的タンパク質をコードする核酸を導入するベクターとしては、例えば、ｐＢＴｒｐ２（ベーリンガーマンハイム社製）、ｐＧＥＸ（Ｐｈａｒｍａｃｉａ社製）、ｐＵＣ１８、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔＩＩ、ｐＳｕｐｅｘ、ｐＥＴ２２ｂ、ｐＣｏｌｄ、ｐＵＢ１１０、ｐＮＣＯ２（特開２００２−２３８５６９号公報）等を挙げることができる。
【０１３９】
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。
【０１４０】
真核生物を宿主とする場合、目的タンパク質をコードする核酸を導入するベクターとしては、例えば、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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
タンパク質は、例えば、発現ベクターで形質転換された宿主を培養培地中で培養し、培養培地中に当該タンパク質を生成蓄積させ、該培養培地から採取することにより製造することができる。宿主を培養培地中で培養する方法は、宿主の培養に通常用いられる方法に従って行うことができる。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
発現させたタンパク質の単離、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、当該タンパク質が、細胞内に溶解状態で発現した場合には、培養終了後、宿主細胞を遠心分離により回収し、水系緩衝液に懸濁した後、超音波破砕機、フレンチプレス、マントンガウリンホモゲナイザー及びダイノミル等により宿主細胞を破砕し、無細胞抽出液を得る。該無細胞抽出液を遠心分離することにより得られる上清から、タンパク質の単離精製に通常用いられている方法、すなわち、溶媒抽出法、硫安等による塩析法、脱塩法、有機溶媒による沈殿法、ジエチルアミノエチル（ＤＥＡＥ）−セファロース、ＤＩＡＩＯＮ  ＨＰＡ−７５（三菱化成社製）等のレジンを用いた陰イオン交換クロマトグラフィー法、Ｓ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ  ＦＦ（Ｐｈａｒｍａｃｉａ社製）等のレジンを用いた陽イオン交換クロマトグラフィー法、ブチルセファロース、フェニルセファロース等のレジンを用いた疎水性クロマトグラフィー法、分子篩を用いたゲルろ過法、アフィニティークロマトグラフィー法、クロマトフォーカシング法、等電点電気泳動等の電気泳動法等の方法を単独又は組み合わせて使用し、精製標品を得ることができる。
【０１４８】
また、タンパク質が細胞内に不溶体を形成して発現した場合は、同様に宿主細胞を回収後、破砕し、遠心分離を行うことにより、沈殿画分としてタンパク質の不溶体を回収する。回収したタンパク質の不溶体はタンパク質変性剤で可溶化することができる。該操作の後、上記と同様の単離精製法によりタンパク質の精製標品を得ることができる。当該タンパク質が細胞外に分泌された場合には、培養上清から当該タンパク質を回収することができる。すなわち、培養物を遠心分離等の手法により処理することにより培養上清を取得し、その培養上清から、上記と同様の単離精製法を用いることにより、精製標品を得ることができる。
【０１４９】
〔タンパク質原料繊維〕
タンパク質原料繊維は、上述したタンパク質を紡糸したものであり、上述したタンパク質を主成分として含む。タンパク質原料繊維は、公知の紡糸方法によって製造することができる。すなわち、例えば、クモ糸フィブロインを主成分として含むタンパク質原料繊維を製造する際には、まず、上述した方法に準じて製造したクモ糸フィブロインをジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ヘキサフルオロイソプロノール（ＨＦＩＰ）、又はギ酸等の溶媒に、溶解促進剤としての無機塩と共に添加し、溶解してドープ液を作製する。次いで、このドープ液を用いて、湿式紡糸、乾式紡糸、乾湿式紡糸又は溶融紡糸等の公知の紡糸方法により紡糸して、目的とするタンパク質原料繊維を得ることができる。
【０１５０】
図３は、タンパク質原料繊維を製造するための紡糸装置の一例を示す概略図である。図３に示す紡糸装置１０は、乾湿式紡糸用の紡糸装置の一例であり、押出し装置１と、凝固浴槽２０と、洗浄浴槽２１と、乾燥装置４とを、上流側から順に有している。
【０１５１】
押出し装置１は貯槽７を有しており、ここにドープ液（紡糸原液）６が貯留される。凝固浴槽２０に凝固液１１（例えば、メタノール）が貯留される。ドープ液６は、貯槽７の下端部に取り付けられたギヤポンプ８により、凝固液１１との間にエアギャップ１９を開けて設けられたノズル９から押し出される。押し出されたドープ液６は、エアギャップ１９を経て凝固液１１内に供給される。凝固液１１内でドープ液６から溶媒が除去されてタンパク質が凝固する。凝固したタンパク質は、洗浄浴槽２１に導かれ、洗浄浴槽２１内の洗浄液１２により洗浄された後、洗浄浴槽２１内に設置された第一ニップローラ１３と第二ニップローラ１４により、乾燥装置４へと送られる。このとき、例えば、第二ニップローラ１４の回転速度を第一ニップローラ１３の回転速度よりも速く設定すると、回転速度比に応じた倍率で延伸されたタンパク質原料繊維３６が得られる。洗浄液１２中で延伸されたタンパク質原料繊維は、洗浄浴槽２１内を離脱してから、乾燥装置４内を通過する際に乾燥され、その後、ワインダーにて巻き取られる。このようにして、タンパク質原料繊維が、紡糸装置１０により、最終的にワインダーに巻き取られた巻回物５として得られる。なお、１８ａ〜１８ｇは糸ガイドである。
【０１５２】
凝固液１１としては、脱溶媒できる溶液であればよく、例えば、メタノール、エタノール及び２−プロパノール等の炭素数１〜５の低級アルコール、並びにアセトン等を挙げることができる。凝固液１１は、適宜水を含んでいてもよい。凝固液１１の温度は、０〜３０℃であることが好ましい。凝固したタンパク質が凝固液１１中を通過する距離（実質的には、糸ガイド１８ａから糸ガイド１８ｂまでの距離）は、脱溶媒が効率的に行える長さがあればよく、例えば、２００〜５００ｍｍである。凝固液１１中での滞留時間は、例えば、０．０１〜３分であってよく、０．０５〜０．１５分であることが好ましい。また、凝固液１１中で延伸（前延伸）をしてもよい。
【０１５３】
なお、タンパク質原料繊維を得る際に実施される延伸は、例えば、上記した凝固浴槽２０内で行う前延伸、及び洗浄浴槽２１内で行う延伸の他、湿熱延伸及び乾熱延伸も採用される。
【０１５４】
湿熱延伸は、温水中、温水に有機溶剤等を加えた溶液中、スチーム加熱中で行うことができる。温度としては、例えば、５０〜９０℃であってよく、７５〜８５℃が好ましい。湿熱延伸では、未延伸糸（又は前延伸糸）を、例えば、１〜１０倍延伸することができ、２〜８倍延伸することが好ましい。
【０１５５】
乾熱延伸は、電気管状炉、乾熱板等を使用して行うことができる。温度としては、例えば、１４０℃〜２７０℃であってよく、１６０℃〜２３０℃が好ましい。乾熱延伸では、未延伸糸（又は前延伸糸）を、例えば、０．５〜８倍延伸することができ、１〜４倍延伸することが好ましい。
【０１５６】
湿熱延伸及び乾熱延伸はそれぞれ単独で行ってもよく、またこれらを多段で、又は組み合わせて行ってもよい。すなわち、一段目延伸を湿熱延伸で行い、二段目延伸を乾熱延伸で行う、又は一段目延伸を湿熱延伸行い、二段目延伸を湿熱延伸行い、更に三段目延伸を乾熱延伸で行う等、湿熱延伸及び乾熱延伸を適宜組み合わせて行うことができる。
【０１５７】
最終的な延伸倍率は、その下限値が、未延伸糸（又は前延伸糸）に対して、好ましくは、１倍超、２倍以上、３倍以上、４倍以上、５倍以上、６倍以上、７倍以上、８倍以上、９倍以上のうちのいずれかであり、上限値が、好ましくは４０倍以下、３０倍以下、２０倍以下、１５倍以下、１４倍以下、１３倍以下、１２倍以下、１１倍以下、１０倍以下である。
【０１５８】
〔伸縮工程〕
伸縮工程は、タンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる工程である。タンパク質を含む繊維は、液体又は蒸気に接触することにより、収縮又は伸長を生じることがある。伸縮工程は、外力によらず、液体又は蒸気に接触することによるタンパク質原料繊維の自然な収縮又は伸長を生じさせる工程である。要するに、伸縮工程は、例えば、タンパク質原料繊維を長さ方向に引っ張って伸長させたり、又はタンパク質原料繊維の両端を所定の枠体に固定する等した状態で水又は湯等に浸漬して、タンパク質原料繊維を水又は湯との接触で収縮させないようしたりなど、外力によりタンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる工程ではない。但し、伸縮工程では、タンパク質原料繊維と液体又は蒸気との接触によるタンパク質原料繊維の自然な収縮又は伸長が許容される範囲内であれば、タンパク質原料繊維に対して引張力等を加えてもよい。伸縮工程は、収縮又は伸長によるタンパク質原料繊維の繊維軸方向の長さ変化量が、タンパク質原料繊維を何ら緊張させずに弛緩させた状態で自然に収縮又は伸長させたときの長さ変化量と実質的に同じ量となるように実施するのが好ましい。これにより、次工程（乾燥工程）で、タンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥させることによって、得られたタンパク質繊維を最初に水分と接触させたときのタンパク質繊維の長さ変化量を、当該「任意の長さ」に対応する量（「任意の長さ」−「乾燥前の長さ」に相当する量）に制御することができる。例えば、乾燥工程でタンパク質原料繊維の長さの変化量がゼロとなるように調節することにより、最初に水分と接触させたときのタンパク質繊維の長さ変化量（収縮量）をゼロ又はゼロに近い値とすることができる。
【０１５９】
伸縮工程は、タンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、例えば、タンパク質原料繊維の繊維間又は繊維内に液体又は蒸気を浸入させることで、外力によらずにタンパク質原料繊維を自然に収縮させる工程（以下、「収縮工程」ともいう。）であってもよく、また外力によらずにタンパク質原料繊維を自然に伸長させる工程（以下、「伸長工程」ともいう。）であってもよい。
【０１６０】
なお、伸縮工程でのタンパク質原料繊維の外力によらない自然な収縮又は伸長は、例えば、以下の理由により生ずると考えられる。すなわち、伸縮工程でのタンパク質原料繊維の自然な収縮は、例えば、製造工程での延伸等によって残留応力を有するタンパク質原料繊維において、液体又は蒸気が繊維間又は繊維内へ浸入することにより、残留応力が緩和されることで生ずると考えられる。一方、伸縮工程でのタンパク質原料繊維の自然な伸長は、例えば、製造工程で生ずる残留応力が極めて小さいか、又は殆どなく、且つ製造工程での乾燥時に収縮したタンパク質原料繊維において、液体又は蒸気が繊維間又は繊維内へ浸入することにより、膨潤が生ずることで発生すると考えられ、また、例えば、液体又は蒸気が繊維間又は繊維内へ浸入することによって伸長するように分子設計等が施されたタンパク質原料繊維においても生ずると考えられる。
【０１６１】
伸縮工程で用いられる液体又は蒸気は、タンパク質原料繊維との接触により、タンパク質原料繊維を自然に収縮させ得るもの、又は自然に伸長させ得るものであれば、その種類は、特に限定されない。液体又は蒸気のうち、タンパク質原料繊維を自然に収縮させるものとしては、例えば、極性を有する液体又は蒸気が挙げられる。極性を有する液体としては、例えば、水、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、アセトン及びメタノール等が挙げられ、その中でも、水が好適に使用される。水は、安価で取扱い性に優れるだけでなく、タンパク質原料繊維との接触によって、タンパク質原料繊維をより迅速に且つ確実に収縮させ得るからである。極性を有する蒸気としては、例えば、上述した極性を有する液体の蒸気が挙げられ、その中でも、水蒸気が好適に使用される。水蒸気は、水と同様に、タンパク質原料繊維と接触することで、タンパク質原料繊維をより迅速に且つ確実に収縮させ得るからである。
【０１６２】
伸縮工程において、例えば、タンパク質原料繊維を自然に収縮させる加工（以下、「収縮加工」と言う。）を行う際には、液体を加温した状態でタンパク質原料繊維に接触させることが好ましい。これにより、タンパク質原料繊維の収縮時間を更に有利に短縮化できる。同様の観点から、収縮加工で用いる液体は、水よりも湯（加温した水）であることが更に好ましい。
【０１６３】
加温した液体を用いて収縮加工を行う場合、液体の温度は、タンパク質原料繊維に含まれるタンパク質が分解したり、タンパク質原料繊維が熱的損傷を受けたりする温度よりも低い温度であればよい。しかしながら、液体の取扱い性、及び収縮工程の作業性等を考慮すると、液体の温度の上限値は、沸点未満であることが好ましい。また、収縮時間の短縮効果を十分に得るという観点からは、液体の温度の下限値が、１０℃以上であることが好ましく、４０℃以上であることがより好ましく、７０℃以上であることが更に好ましい。
【０１６４】
伸縮工程において、液体又は蒸気をタンパク質原料繊維に接触させる方法は、特に限定されない。当該方法として、例えば、タンパク質原料繊維を液体中に浸漬する方法、タンパク質原料繊維に対して液体を常温で又は加温したスチーム等の状態で噴霧する方法、及びタンパク質原料繊維を蒸気が充満した高湿度環境下に暴露する方法等が挙げられる。これらの方法の中でも、収縮工程においては、収縮加工でタンパク質原料繊維を所望の量だけ収縮させる時間の短縮化が効果的に図れると共に、収縮加工設備の簡素化等が実現できることから、タンパク質原料繊維を液体中に浸漬する方法が好ましい。
【０１６５】
収縮工程では、収縮加工を行う際に、タンパク質繊維を弛緩させた状態で液体又は蒸気に接触させると、タンパク質原料繊維が、単に収縮するだけでなく、波打つように縮れてしまうことがある。このような縮れの発生を防止するために、例えば、タンパク質原料繊維を繊維軸方向に緊張させ（引っ張り）ながら収縮加工を行うなど、タンパク質原料繊維を弛緩させない状態で収縮工程を実施してもよい。
【０１６６】
タンパク質原料繊維を弛緩させない状態で収縮工程を実施する場合には、タンパク質原料繊維の収縮量が、例えば、ゼロを超え、タンパク質原料繊維を何ら緊張させずに弛緩させた状態で自然に収縮させたときの収縮量と実質的に同じ量以下となるように、タンパク質原料繊維を緊張させる度合い（引張力等）が調節される。また、タンパク質原料繊維の収縮量が、タンパク質原料繊維を何ら緊張させずに弛緩させた状態で自然に収縮させたときの収縮量と実質的に同じ量となるように、タンパク質原料繊維を緊張させる度合い（引張力等）が調節されることが好ましい。これにより、タンパク質原料繊維の縮れがより有効に防止されるだけでなく、タンパク質原料繊維が、最大量又はそれに近い量だけ収縮される。その結果、収縮加工後の乾燥工程で、例えば、タンパク質原料繊維の長さを変化量がゼロとなるように調節することにより、最初に水分と接触させたときのタンパク質繊維の長さ変化（収縮量）をゼロ又はゼロに近い値とすることができる。なお、本明細書における「実質的に同じ」とは、同一量若しくは値、又はそれに近似した量又は値をいい、また、近似した量又は値とは、同一量又は値としたときに得られる効果と同様な効果が奏され得る量をいう。
【０１６７】
〔乾燥工程〕
乾燥工程は、収縮加工等の伸縮工程を経たタンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥する工程である。乾燥工程は、タンパク質原料繊維の長さを任意に調節し得るように実施されるのであれば、その実施方法は、特に限定されない。乾燥は、例えば、自然乾燥でもよく、乾燥設備を使用して強制的に乾燥させてもよい。乾燥設備としては、接触型又は非接触型の公知の乾燥設備がいずれも使用可能である。また、乾燥温度も、例えば、タンパク質原料繊維に含まれるタンパク質が分解したり、タンパク質原料繊維が熱的損傷を受けたりする温度よりも低い温度であれば何ら限定されるものではないが、一般には、２０〜１５０℃の範囲内の温度であり、５０〜１００℃の範囲内の温度であることが好ましい。温度がこの範囲にあることにより、タンパク質原料繊維の熱的損傷、又はタンパク質原料繊維に含まれるタンパク質の分解が生ずることなく、タンパク質原料繊維が、より迅速且つ効率的に乾燥される。乾燥時間は、乾燥温度等に応じて適宜に設定され、例えば、過乾燥によるタンパク質原料繊維の品質及び物性等への影響が可及的に排除され得る時間等が採用される。
【０１６８】
乾燥工程でタンパク質原料繊維を任意の長さに調節する方法も、特に限定されない。例えば、タンパク質原料繊維を非連続的に所定の長さの分だけ乾燥する場合（いわゆるバッチ乾燥）、乾燥中のタンパク質原料繊維の長さ変化をゼロとする方法として、例えば、引張力が加えられず且つ弛みもしないように、タンパク質原料繊維の両端を固定枠等に固定した状態で乾燥する方法が採用される。これにより、乾燥前後でのタンパク質原料繊維の長さ変化量をゼロ又はそれに近似した量にすることができる。また、バッチ乾燥中にタンパク質原料繊維の長さを長くする方法としては、例えば、タンパク質原料繊維に引張力を掛けて、タンパク質原料繊維を任意の長さに伸長させた状態で乾燥する方法が採用される。これにより、乾燥中にタンパク質原料繊維を伸長させて、タンパク質原料繊維の乾燥後の長さを乾燥前よりも長くすることができる。更に、バッチ乾燥中にタンパク質原料繊維の長さを短くする方法としては、例えば、枠間の距離がタンパク質原料繊維の長さよりも小さい固定枠にタンパク質原料繊維を弛ませて固定した状態で乾燥する方法が採用される。これにより、乾燥中にタンパク質原料繊維を収縮させて、タンパク質原料繊維の乾燥後の長さを乾燥前よりも短くすることができる。
【０１６９】
また、例えば、巻回されたタンパク質原料繊維を送出しローラと巻取りローラとの間で走行させながら、それらのローラ間で連続的に乾燥する場合（いわゆる連続乾燥）、乾燥中のタンパク質原料繊維の長さ変化をゼロとする方法として、例えば、タンパク質原料繊維の送出しローラによる送出し速度と巻取りローラによる巻取り速度とを同一速度に設定して乾燥する方法が採用される。これにより、乾燥前後でのタンパク質原料繊維の長さ変化量をゼロ又はそれに近似した量にすることができる。また、連続乾燥中にタンパク質原料繊維の長さを長くする方法としては、例えば、タンパク質原料繊維の送出し速度よりも巻取り速度を速くして乾燥する方法が採用される。これにより、乾燥中にタンパク質原料繊維が伸長して、タンパク質原料繊維の乾燥後の長さが乾燥前よりも長くなる。更に、連続乾燥中にタンパク質原料繊維の長さを短くする方法としては、例えば、タンパク質原料繊維の送出し速度よりも巻取り速度を遅くして乾燥する方法が採用される。これにより、乾燥中にタンパク質原料繊維が収縮して、タンパク質原料繊維の乾燥後の長さが乾燥前よりも短くなる。
【０１７０】
図４は、タンパク質繊維を製造するための製造装置の一例を示す概略図である。図４に示す製造装置４０は、タンパク質原料繊維を送り出すフィードローラ４２と、タンパク質繊維を巻き取るワインダー４４と、伸縮工程を実施するウォーターバス４６と、乾燥工程を実施する乾燥機４８と、を有して構成されている。
【０１７１】
より詳細には、フィードローラ４２は、タンパク質原料繊維３６の巻回物が装着可能とされており、図示しない電動モータ等の回転によって、タンパク質原料繊維３６の巻回物からタンパク質原料繊維３６を連続的且つ自動的に送り出し得るようになっている。ワインダー４４は、フィードローラ４２から送り出された後、後述する収縮工程（伸縮工程）と乾燥工程を経て製造されるタンパク質繊維３８を、図示しない電動モータの回転によって連続的且つ自動的に巻き取り得るようになっている。なお、ここでは、フィードローラ４２によるタンパク質原料繊維３６の送出し速度と、ワインダー４４によるタンパク質繊維３８の巻取り速度とが、互いに独立して制御可能とされている。
【０１７２】
ウォーターバス４６と乾燥機４８は、フィードローラ４２とワインダー４４との間に、タンパク質原料繊維３６の送り方向の上流側と下流側にそれぞれ並んで配置されている。なお、図４に示す製造装置４０は、フィードローラ４２からワインダー４４に向かって走行するタンパク質原料繊維３６を中継するリレーローラ５０及び５２を有している。
【０１７３】
ウォーターバス４６はヒータ５４を有し、このヒータ５４にて加温された湯４７が、ウォーターバス４６内に収容されている。また、ウォーターバス４６内には、テンションローラ５６が、湯４７中に浸漬された状態で設置されている。これにより、フィードローラ４２から送り出されたタンパク質原料繊維３６が、ウォーターバス４６内を、テンションローラ５６に巻き掛けられた状態で湯４７中に浸漬されつつ、ワインダー４４側に向かって走行するようになっている。なお、タンパク質原料繊維３６の湯４７中への浸漬時間は、タンパク質原料繊維３６の走行速度に応じて適宜にコントロールされる。
【０１７４】
乾燥機４８は、一対のホットローラ５８を有している。一対のホットローラ５８は、ウォーターバス４６内から離脱してワインダー４４側に向かって走行するタンパク質原料繊維３６が巻き掛け可能とされている。これにより、ウォーターバス４６内で湯４７に浸漬されたタンパク質原料繊維３６が、乾燥機４８内で一対のホットローラ５８にて加熱され、乾燥させられた後、ワインダー４４に向かって更に送り出されるようになっている。
【０１７５】
このような構造を有する製造装置４０を用いて、目的とするタンパク質繊維３８を製造する際には、先ず、例えば、図３に示された紡糸装置１０を用いて紡糸されたタンパク質原料繊維３６の巻回物５をフィードローラ４２に装着する。次に、フィードローラ４２からタンパク質原料繊維３６を連続的に送り出して、ウォーターバス４６内で湯４７に浸漬させる。このとき、例えば、ワインダー４４の巻き取り速度をフィードローラ４２の送り出し速度よりも遅くしておく。これにより、タンパク質原料繊維３６が、フィードローラ４２とワインダー４４との間で弛緩しないように緊張された状態で、湯４７との接触により自然に収縮する。本実施形態では、ウォーターバス４６にて、タンパク質原料繊維３６を自然に収縮させて、タンパク質原料繊維３６の繊維軸方向の長さを自然に変化させる伸縮手段が構成されており、また、フィードローラ４２とワインダー４４とにて緊張手段が構成されている。なお、ここでは、タンパク質原料繊維３６として、製造過程での延伸による残留応力を有するものが用いられているため、タンパク質原料繊維３６が湯４７に浸漬された際に、湯４７がタンパク質原料繊維３６内に侵入して残留応力が緩和され、それによって、タンパク質原料繊維３６が自然に収縮するようになる。
【０１７６】
上記のようにしてタンパク質原料繊維３６に対する収縮加工（伸縮工程）を行う際には、フィードローラ４２の送出し速度とワインダー４４の巻取り速度との比率をコントロールすることで、湯４７中でのタンパク質原料繊維３６の収縮量を適宜に変更することができる。例えば、タンパク質原料繊維３６として、弛緩状態での湯４７中への浸漬により繊維軸方向に２０％程度収縮するものを用いる場合には、ワインダー４４の巻取り速度とフィードローラ４２の送出し速度とを、後者が前者に対して８０％程度の速度となるように制御すれば、タンパク質原料繊維３６を湯４７中で弛緩させることなしに、湯４７中でのタンパク質原料繊維３６の収縮量を、タンパク質原料繊維３６が弛緩された状態で自然に収縮したときの収縮量と実質的に同じ量にすることができる。また、後者を前者に対して８０％よりも大きな速度とすれば、タンパク質原料繊維３６を湯４７中で引張して、湯４７中でのタンパク質原料繊維３６の収縮量を、タンパク質原料繊維３６が弛緩された状態で自然に収縮したときの収縮量よりも小さくすることができる。一方、後者を前者に対して８０％よりも小さな速度とすれば、タンパク質原料繊維３６を湯４７中において弛緩された状態で自然に収縮させることができる。
【０１７７】
次に、ウォーターバス４６内の湯４７中で収縮したタンパク質原料繊維３６を、乾燥機４８の一対のホットローラ５８により加熱する。これにより、収縮したタンパク質原料繊維３６を乾燥させて、タンパク質繊維３８とする。このとき、湯４７への浸漬によるタンパク質原料繊維３６の収縮量が弛緩された状態で自然に収縮したときの収縮量と実質的に同じ量となるように、フィードローラ４２の送出し速度とワインダー４４の巻取り速度との比率をコントロールすれば、タンパク質原料繊維３６を非弛緩状態で、収縮させることなく、収縮加工後の長さを維持できるように、つまり、収縮加工後の長さを変化しないようにコントロールした状態で乾燥させることができる。このことから明らかなように、本実施形態では、乾燥手段が一対のホットローラ５８にて構成され、また、調節手段が、フィードローラ４２とワインダー４４とにて、緊張手段を兼ねて構成されている。そして、得られたタンパク質繊維３８をワインダー４４にて巻き取って、タンパク質繊維３８の巻回物を得る。
【０１７８】
なお、一対のホットローラ５８に代えて、公知の乾熱板等、単なる熱源のみからなる乾燥設備を用いてタンパク質原料繊維３６を乾燥させてもよい。この場合にも、フィードローラ４２の送出し速度とワインダー４４の巻取り速度との互いの相対速度を、乾燥設備として一対のホットローラ５８を使用する場合と同様に調節することにより、収縮加工後の長さを変化しないようにコントロールした状態でタンパク質原料繊維３６を乾燥させることができる。ここでは、乾燥手段が乾熱板にて構成されることとなる。
【０１７９】
上述のように、製造装置４０を用いることによって、目的とするタンパク質繊維３８を自動的且つ連続的に、しかも極めて容易に製造することができる。そして、特に、ワインダー４４の巻取り速度とフィードローラ４２の送出し速度とのコントロールにより、湯４７中での収縮量が最大量又はそれに近似した量とされたタンパク質原料繊維３６を、長さが変化しないように乾燥して製造されたタンパク質繊維３８は、製造後に最初に水等と接触した際に、伸縮量がゼロ又はそれに近似した値とされる。そのため、かかるタンパク質繊維３８にあっては、例えば、製造後に高湿度環境下で保管される際、洗浄若しくは湿熱セット又は染色等のような水と接触する操作又は加工が製造後に初めて施される際等、製造後に水分と最初に接触したときの収縮が効果的に抑制され得る。その結果、そのような収縮に起因するタンパク質繊維３８の品質低下等が有利に防止又は抑制され得る。
【０１８０】
図５は、タンパク質繊維を製造するための製造装置の別の例を示す概略図である。図５（ａ）は、当該製造装置に備わる収縮加工装置を示し、図５（ｂ）は、当該製造装置に備わる乾燥装置を示す。図５に示される製造装置は、タンパク質原料繊維３６に対する収縮加工（伸縮工程）を行う、収縮手段（伸縮手段）としての収縮加工装置６０と、収縮加工装置６０にて収縮加工が施されたタンパク質原料繊維３６を乾燥させる乾燥装置６２とを有し、それらが互いに独立した構造とされている。
【０１８１】
より具体的には、図５（ａ）に示す収縮加工装置６０は、図４に示された製造装置４０から乾燥機４８を省略して、フィードローラ４２とウォーターバス４６とワインダー４４とを、タンパク質原料繊維３６の走行方向の上流から下流側に向かって順に並べて配置してなる構造を有している。このような収縮加工装置６０は、フィードローラ４２から送り出されたタンパク質原料繊維３６を、ワインダー４４にて巻き取る前に、ウォーターバス４６内の湯４７中に浸漬させて、自然に収縮させるようになっている。そして、湯４７中で自然に収縮したタンパク質原料繊維３６をワインダー４４にて巻き取るように構成されている。
【０１８２】
図５（ｂ）に示す乾燥装置６２は、調節手段としてのフィードローラ４２及びワインダー４４と、乾燥手段としての乾熱板６４とを有している。乾熱板６４は、フィードローラ４２とワインダー４４との間に、乾熱面６６が、タンパク質原料繊維３６に接触し、且つその走行方向に沿って伸びるように配置されている。この乾燥装置６２では、前述したように、例えば、ワインダー４４の巻取り速度をフィードローラ４２の送出し速度と同じか、又は所定量だけ速くするか、若しくは遅くすることにより、乾燥の前後でタンパク質原料繊維３６の長さを、同じ長さとなるように、又は乾燥後に乾燥前よりも長くなるように、若しくは乾燥後に乾燥前よりも短くなるように、乾燥させることができる。
【０１８３】
このような構造を有する製造装置を用いる場合には、例えば、先ず、タンパク質原料繊維３６を、収縮加工装置６０により自然に収縮させた後、乾燥装置６２にてタンパク質原料繊維３６の長さを調節しつつ乾燥させることにより、目的とするタンパク質繊維３８を製造することができる。そして、そのようにして得られたタンパク質繊維３８にあっては、製造後に最初に水等と接触した際の長さ変化量が、乾燥時の長さ調節量に応じた量でコントロールされる。
【０１８４】
なお、図５（ａ）に示された収縮加工装置６０からフィードローラ４２とワインダー４４とを省略して、ウォーターバス４６のみで収縮加工装置を構成してもよい。このような収縮加工装置を有する製造装置を用いる場合には、例えば、所定長さのタンパク質繊維が、いわゆるバッチ式で製造されることとなる。
【０１８５】
［タンパク質繊維の加工方法］
以上説明した本発明のタンパク質繊維の製造方法は、タンパク質を含むタンパク質原料繊維を液体又は蒸気に接触させて、該タンパク質原料繊維を収縮又は伸長させる伸縮工程と、伸縮工程を経たタンパク質原料繊維を任意の長さに調節しつつ乾燥する乾燥工程と、を含む、タンパク質繊維の加工方法と捉えることもできる。
【０１８６】
［タンパク質繊維製生地の製造方法］
本発明に係るタンパク質繊維製生地の製造方法は、本発明に係るタンパク質繊維の製造方法により製造されたタンパク質繊維を用いて生地を作製する工程を含む。タンパク質繊維から生地を作製する方法としては、特に制限されることなく、公知の方法を利用することができる。
【０１８７】
本実施形態に係るタンパク質繊維製生地の製造方法によれば、前述したような伸縮工程と乾燥工程が施されたタンパク質繊維を用いることで、製造後に初めて水分と接触したときの予期せぬ長さ変化を可及的に防止し得るタンパク質繊維製生地が容易に製造されるようになる。
【０１８８】
タンパク質繊維製生地の製造に用いられるタンパク質繊維は、短繊維であっても、長繊維であってもよい。また、かかるタンパク質繊維は、単独で、又は他の繊維と組み合わされて使用されてもよい。すなわち、タンパク質繊維製生地を製造する際には、材料糸として、伸縮工程及び乾燥工程が施されたタンパク質繊維のみからなる単独糸、伸縮工程及び乾燥工程が施されたタンパク質繊維と他の繊維とを組み合わせてなる複合糸が、それぞれ単独で、又はそれらが組み合わされて用いられてもよい。なお、他の繊維とは、伸縮工程及び／又は乾燥工程が施されていないタンパク質繊維、タンパク質を含まない繊維等をいう。また、複合糸には、例えば、混紡糸、混繊糸、カバーリング糸等が含まれる。
【０１８９】
本実施形態に係るタンパク質繊維製生地の製造方法に従って製造されるタンパク質繊維製生地の種類も、特に限定されない。タンパク質繊維製生地が、例えば、織物又は編物であってもよく、不織布であってもよい。また、織物も、例えば、織組織が、平織、綾織、朱子織等であってもよく、使用される糸の種類も、１種類のものでも複数種類ものであってもよい。編物も、例えば、トリコット、ラッセル等の経編物でもよく、横編、丸編等の緯編物でもよく、使用される糸の種類も、１種類のものでも複数種類ものであってもよい。
【実施例】
【０１９０】
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。【０１９１】
＜試験例１＞
１．クモ糸タンパク質（クモ糸フィブロイン：ＰＲＴ４１０）の製造
（クモ糸タンパク質をコードする遺伝子の合成、及び発現ベクターの構築）
ネフィラ・クラビペス（Ｎｅｐｈｉｌａ  ｃｌａｖｉｐｅｓ）由来のフィブロイン（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号：Ｐ４６８０４．１、ＧＩ：１１７４４１５）の塩基配列及びアミノ酸配列に基づき、配列番号９で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン（以下、「ＰＲＴ４１０」ともいう。）を設計した。【０１９２】
配列番号９で示されるアミノ酸配列は、ネフィラ・クラビペス由来のフィブロインのアミノ酸配列に対して、生産性の向上を目的としてアミノ酸残基の置換、挿入及び欠失を施したアミノ酸配列を有し、さらにＮ末端に配列番号５で示されるアミノ酸配列（タグ配列及びヒンジ配列）が付加されている。【０１９３】
次に、ＰＲＴ４１０をコードする核酸を合成した。当該核酸には、５’末端にＮｄｅＩサイト及び終止コドン下流にＥｃｏＲＩサイトを付加した。当該核酸をクローニングベクター（ｐＵＣ１１８）にクローニングした。その後、同核酸をＮｄｅＩ及びＥｃｏＲＩで制限酵素処理して切り出した後、タンパク質発現ベクターｐＥＴ−２２ｂ（＋）に組換えて発現ベクターを得た。【０１９４】
ＰＲＴ４１０をコードする核酸を含むｐＥＴ２２ｂ（＋）発現ベクターで、大腸菌ＢＬＲ（ＤＥ３）を形質転換した。当該形質転換大腸菌を、アンピシリンを含む２ｍＬのＬＢ培地で１５時間培養した。当該培養液を、アンピシリンを含む１００ｍＬのシード培養用培地（表２）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。【０１９５】
【表２】
2018164020.tif 000004
【０１９６】
当該シード培養液を５００ｍｌの生産培地（下記表３）を添加したジャーファーメンターにＯＤ６００が０．０５となるように添加した。培養液温度を３７℃に保ち、ｐＨ６．９で一定に制御して培養した。また培養液中の溶存酸素濃度を、溶存酸素飽和濃度の２０％に維持するようにした。【０１９７】
【表３】
2018164020.tif 000005
【０１９８】
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、ＰＲＴ４１０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ＰＲＴ４１０に相当するサイズのバンドの出現により、ＰＲＴ４１０の発現を確認した。【０１９９】
（ＰＲＴ４１０の精製）
ＩＰＴＧを添加してから２時間後に回収した菌体を２０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ  ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７．４）で洗浄した。洗浄後の菌体を約１ｍＭのＰＭＳＦを含む２０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ７．４）に懸濁させ、高圧ホモジナイザー（ＧＥＡ  Ｎｉｒｏ  Ｓｏａｖｉ社）で細胞を破砕した。破砕した細胞を遠心分離し、沈殿物を得た。得られた沈殿物を、高純度になるまで２０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ７．４）で洗浄した。洗浄後の沈殿物を１００ｍｇ／ｍＬの濃度になるように８Ｍ  グアニジン緩衝液（８Ｍ  グアニジン塩酸塩、１０ｍＭ  リン酸二水素ナトリウム、２０ｍＭ  ＮａＣｌ、１ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、ｐＨ７．０）で懸濁し、６０℃で３０分間、スターラーで撹拌し、溶解させた。溶解後、透析チューブ（三光純薬株式会社製のセルロースチューブ３６／３２）を用いて水で透析を行った。透析後に得られた白色の凝集タンパク質（ＰＲＴ４１０）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。【０２００】
２．タンパク質原料繊維の製造
（ドープ液の調製）
ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に、上述のクモ糸フィブロイン（ＰＲＴ４１０）を濃度２４質量％となるよう添加した後、溶解促進剤としてＬｉＣｌを濃度４．０質量％添加し、その後、シェーカーを使用して３時間溶解させた。その後、ゴミと泡を取り除き、ドープ液とした。ドープ液の溶液粘度は９０℃において５０００ｃＰ（センチポアズ）であった。【０２０１】
（紡糸）
上記のようにして得られたドープ液と図３に示される紡糸装置１０を用いて公知の乾湿式紡糸を行って、タンパク質原料繊維の巻回物を４つ得た。なお、ここでは、乾湿式紡糸を下記の条件で行った。
押出しノズル直径：０．１ｍｍ
凝固液（メタノール）の温度：２℃
延伸倍率：４．５２倍
乾燥温度：８０℃【０２０２】
３．タンパク質繊維の製造
次に、上記のようにして得られたタンパク質原料繊維の４つの巻回物と、図４に示される製造装置４０とを用い、４つの巻回物から送り出したタンパク質原料繊維のそれぞれに対して、図４に示す製造装置４０を使用して、下記表４に示す条件で収縮加工を行った後、弛緩しない状態で、できる限り引張もしないように（可及的に長さが変化しないように）７０℃の温度でそれぞれ乾燥した。これにより、収縮加工条件が互いに異なる４種類のタンパク質繊維の巻回物を得た。その後、それら４種類のタンパク質繊維の巻回物から、それぞれ２０ｃｍずつ切り出して、互いに同一長さを有するものの、収縮加工条件が互いに異なる４種類のタンパク質繊維（実施例１〜４）を得た。また、収縮加工と乾燥とを行っていないタンパク質原料繊維を、実施例１〜４と同じ長さで準備して、比較のためのタンパク質繊維（比較例１）とした。【０２０３】
次いで、上記のようにして得られた実施例１〜４のタンパク質繊維と比較例１のタンパク質繊維とを用い、それら各タンパク質繊維に０．８ｇの鉛錘を取り付けてから、それら各タンパク質繊維を７０℃の湯中に６０秒間浸漬した後、湯中で各タンパク質繊維の長さを測定した。そして、実施例１〜４と比較例１のタンパク質繊維の湯への浸漬時の収縮率（％）をそれぞれ下記式６に従って算出した。それらの結果を下記表４に併せて示した。なお、湯中でのタンパク質繊維の長さ測定は、タンパク質繊維の湯中での縮れを無くすために、タンパク質繊維に０．８ｇの鉛錘を取り付けて実施した。また、下式６には、タンパク質繊維の湯への浸漬前の長さとして２０ｃｍを代入した。
収縮率＝（浸漬前の長さ−浸漬後の長さ）／浸漬前の長さ×１００・・・（式６）【０２０４】
【表４】
2018164020.tif 000006
【０２０５】
表４の結果から明らかなように、実施例１〜４のタンパク質繊維は、収縮加工時及び乾燥時の緊張量、及び収縮加工時の湯浴温度、温浴への滞在時間等によって多少の違いはあるものの、湯への浸漬時の収縮率（製造後、最初に水分と接触させたときのタンパク質繊維の長さ変化に相当する。）が０〜５％で十分に小さくされている。また、実施例１〜４のタンパク質繊維の外観を目視により確認したところ、何れのタンパク質繊維においても縮れは認められなかった。これに対して、比較例１のタンパク質繊維は湯への浸漬時の収縮率が２１．３％で極めて大きくなっている。【０２０６】
これらのことから、本発明の製造方法に従って、タンパク質原料繊維に対して、自然に収縮させる収縮加工（伸縮工程）と、長さを変化しないように調節しつつ乾燥する工程とを連続して行うことにより、製造後に最初に水分と接触したときの収縮量が極めて効果的に抑制可能なタンパク質繊維を容易に製造し得ることが明確に認識され得る。また、タンパク質原料繊維に対して弛緩させない状態で収縮加工を行うことで、タンパク質繊維の縮れの発生を防止可能となることも認められる。さらに、収縮加工でタンパク質原料繊維が浸漬される湯浴の温度を高めることによって、タンパク質原料繊維の湯浴中への浸漬時間を短縮化できることが確認される。また、収縮加工時の温浴中で非弛緩状態とされたタンパク質原料繊維の緊張量を低下させることで、最初の水との接触時の収縮量をより小さくできる傾向があることも認められる。【０２０７】
＜試験例２＞
次に、試験例１と同様にして得られたタンパク質原料繊維の１つの巻回物から切り出した所定長さのタンパク質原料繊維を用い、それに対して７０℃の湯中に６０秒間浸漬する伸縮工程を実施した。その後、タンパク質原料繊維を湯から取り出し、その直後に未乾燥で且つ何等荷重を掛けない状態で３０ｃｍの長さで５か所切断して、湯中で３０ｃｍの同じ長さを有するタンパク質原料繊維を５本得た。なお、本発明者の幾つかの実験での検証によれば、タンパク質原料繊維を７０℃の湯中に６０秒間浸漬した後、湯から取り出し、その直後に未乾燥・無荷重の状態でタンパク質原料繊維の長さを測定したときには、タンパク質原料繊維の長さが、０．８ｇの鉛錘を取り付けて湯中に浸漬した状態で測定したときよりも１０％程度短くなることが判明している。【０２０８】
次に、それら３０ｃｍの長さを有する５本のタンパク質原料繊維のうちの１本を未乾燥状態で８ｃｍ伸長させて、全長を３８ｃｍとする一方、別の１本を未乾燥状態で４ｃｍ伸長させて、全長を３４ｃｍとし、更に、それらの伸長状態が維持されるように、各タンパク質原料繊維の両端を所定の板面上にそれぞれ固定した。その後、それら２本のタンパク質原料繊維を温度：２０℃、相対湿度６５％の環境下に一晩晒すことにより自然乾燥させて２本の乾燥繊維を得た。それら２本の乾燥繊維の長さをそれぞれ測定したところ、８ｃｍ伸長させつつ（全長を３８ｃｍとして）乾燥させたものの長さが３７．５ｃｍで、４ｃｍ伸長させつつ（全長を３４ｃｍとして）乾燥させたものは３３．５ｃｍであった。このようにして、タンパク質原料繊維を湯中に浸漬して自然に収縮させた後、８ｃｍ程度伸びるように長さを調節しながら乾燥してなるタンパク質繊維（実施例５）と、タンパク質原料繊維を湯中に浸漬して自然に収縮させた後、４ｃｍ程度伸びるように長さを調節しながら乾燥してなるタンパク質繊維（実施例６）を得た。【０２０９】
また、残る３本のタンパク質繊維のうちの１本を、伸長も弛ませもせず、３０ｃｍの長さが維持されるように両端において所定の板面上に固定した状態で、実施例５及び６と同様に自然乾燥させて乾燥繊維を得た。この乾燥繊維の長さを測定したところ３０ｃｍであった。このようにして、タンパク質原料繊維を湯中に浸漬して自然に収縮させた後、長さを変化しないように調節しながら乾燥してなるタンパク質繊維（実施例７）を得た。【０２１０】
更に、残る２本のタンパク質原料繊維を用い、それらを弛ませた状態で、それぞれ、両端において所定の板面上に固定した。このとき、１本のタンパク質原料繊維の両端間の距離を２８ｃｍとする一方、別の１本のタンパク質原料繊維の両端間の距離を２６ｃｍとした。その後、それら２本のタンパク質原料繊維を実施例５、６及び７と同様に自然乾燥させて２本の乾燥繊維を得た。それら２本の乾燥繊維の長さをそれぞれ測定したところ、両端間の距離を２８ｃｍに固定して乾燥させたものの長さは２８ｃｍで、両端間の距離を２６ｃｍに固定して乾燥させたものの長さは２６ｃｍであった。このようにして、タンパク質原料繊維を湯中に浸漬して自然に収縮させた後、２ｃｍ程度縮むように長さを調節しながら乾燥してなるタンパク質繊維（実施例８）と、タンパク質原料繊維を湯中に浸漬して自然に収縮させた後、４ｃｍ程度縮むように長さを調節しながら乾燥してなるタンパク質繊維（実施例９）を得た。【０２１１】
次に、上述のようにして得た実施例５〜９の５本のタンパク質繊維をそれぞれ２０ｃｍに切断して長さを揃えた。引き続き、２０ｃｍの同一長さとされた実施例５〜９の５本のタンパク質繊維に０．８ｇの鉛錘を取り付けてから、それら各タンパク質繊維を７０℃の湯中に６０秒間浸漬した後、湯中で各タンパク質繊維の長さを測定した。そして、実施例５〜９のタンパク質繊維の湯への浸漬時の収縮率（％）をそれぞれ前記式６に従って算出した。それらの結果を下記表５に示した。なお、実施例５〜９のタンパク質繊維の湯中での測定は、試験例１で実施例１〜４のタンパク質繊維を湯中で測定した際と同様にして実施した。また、実施例５〜９のタンパク質繊維の湯への浸漬時の収縮率を前記試験例１と同一条件で求めるために、各タンパク質繊維の湯への浸漬前の長さとして、乾燥状態でカットされた２０ｃｍの長さに、その１０％に当たる２ｃｍの補正値を加えた２２ｃｍを採用し、これを前記式６に代入した。【０２１２】
これは、以下の理由による。即ち、本発明者の種々の実験結果によると、７０℃の湯中に６０秒間浸漬する伸縮工程が実施されたタンパク質原料繊維を湯から取り出し、その直後に未乾燥・無荷重の状態でタンパク質原料繊維の長さを測定したときには、タンパク質原料繊維の長さが、０．８ｇの鉛錘を取り付けて湯中に浸漬した状態で測定したときよりも１０％程度短くなることが判っている。それ故、７０℃の湯中に６０秒間浸漬した後に湯から取り出し、その直後に未乾燥・無荷重での測定長さが３０ｃｍとなるように切断されたタンパク質原料繊維（即ち、実施例５〜９のタンパク質繊維を与えるタンパク質原料繊維）は、０．８ｇの鉛錘を取り付けて湯中に浸漬した状態での長さが、１０％増しの３３ｃｍ程度となると考えられる。そこで、乾燥後に２０ｃｍにカットしたタンパク質繊維を湯中に浸漬するようにした本試験例２では、０．８ｇの鉛錘を取り付けて湯中に浸漬した状態で測定したタンパク質繊維の長さを湯への浸漬前のタンパク質繊維の長さとする前記試験例１と同様な条件とするために、浸漬前のタンパク質繊維の長さを、２０ｃｍの長さに対して、その１０％に当たる２ｃｍの補正値を加えた２２ｃｍとした。【０２１３】
【表５】
2018164020.tif 000007
【０２１４】
表５の結果から明らかなように、タンパク質原料繊維を湯中に浸漬して自然に収縮させた後、長さが変化しないように乾燥してなる実施例７のタンパク質繊維は、湯への浸漬時に長さの変化がない。また、タンパク質原料繊維を湯中に浸漬して自然に収縮させた後、長さを長くするように調節しつつ乾燥してなる実施例５と実施例６のタンパク質繊維は、湯への浸漬時に、乾燥時の長さ調節量に応じた量で収縮している。更に、タンパク質原料繊維を湯中に浸漬して自然に収縮させた後、長さを短くするように調節しつつ乾燥してなる実施例８と実施例９のタンパク質繊維は、湯への浸漬時に、乾燥時の長さ調節量に応じた量で伸長している。これらは、製造後に初めて水分と接触したときの長さの変化量が任意にコントロール可能で、予期せぬ長さ変化を防止し得るタンパク質繊維が本発明の製造方法によって得られることを如実に示している。
【符号の説明】
【０２１５】
１…押出し装置、４…乾燥装置、６…ドープ液、１０…紡糸装置、２０…凝固浴槽、２１…洗浄浴槽、３６…タンパク質原料繊維、３８…タンパク質繊維、４０…製造装置、４２…フィードローラ、４４…ワインダー、４６…ウォーターバス、４８…乾燥機、５４…ヒータ、５６…テンションローラ、５８…ホットローラ、６０…収縮加工装置、６２…乾燥装置。
【図１】
2018164020.tif 000008
【図２】
2018164020.tif 000009
【図３】
2018164020.tif 000010
【図４】
2018164020.tif 000011
【図５】
2018164020.tif 000012
【配列表】
2018164020000001.app
【国際調査報告】
2018164020.tif 000013
2018164020.tif 000014
2018164020.tif 000015
2018164020.tif 000016