(57)【要約】  本発明は、水分との接触による収縮が低減された改変フィブロイン繊維及びその製造方法の提供を目的とする。本発明の改変フィブロイン繊維は、改変フィブロインと耐水性付与物質と溶媒とを含む、ドープ液。該ドープ液を用いて成形する工程を含む、改変フィブロイン成形体の製造方法。該ドープ液を凝固液に押し出し、凝固液中で未延伸の改変フィブロイン繊維を形成させる工程を備える、改変フィブロイン繊維の製造方法。改変フィブロインと耐水性付与物質とを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
改変フィブロインと耐水性付与物質と溶媒とを含む、ドープ液。
【請求項２】
前記耐水性付与物質がタンパク質加水分解物、及びヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載のドープ液。
【請求項３】
前記耐水性付与物質がタンパク質加水分解物であり、前記改変フィブロインと前記溶媒との合計重量を１００重量％としたとき、前記改変フィブロインの含有量が５〜４０重量％であり、前記タンパク質加水分解物の含有量が５〜３５重量％である、請求項１に記載のドープ液。
【請求項４】
前記タンパク質加水分解物が、ケラチン加水分解物、エラスチン加水分解物、コラーゲン加水分解物、シルクタンパク質加水分解物、ミルクタンパク質加水分解物、卵殻膜タンパク質加水分解物、卵白タンパク質加水分解物、コンキリオン加水分解物、大豆タンパク質加水分解物、アーモンドタンパク質加水分解物、米タンパク質加水分解物、エンドウタンパク質加水分解物、ポテトタンパク質加水分解物、トウモロコシタンパク質加水分解物、小麦タンパク質加水分解物、エンバクタンパク質加水分解物、ゴマタンパク質加水分解物及び藻タンパク質加水分解物、並びにこれらの加水分解物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、請求項２又は３に記載のドープ液。
【請求項５】
前記タンパク質加水分解物が、ケラチン加水分解物、コラーゲン加水分解物、シルクタンパク質加水分解物、ミルクタンパク質加水分解物、大豆タンパク質加水分解物、米タンパク質加水分解物及びエンドウタンパク質加水分解物、並びにこれらの加水分解物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載のドープ液。
【請求項６】
前記タンパク質加水分解物の分子量が、３００〜５０，０００である、請求項２〜５のいずれか一項に記載のドープ液。
【請求項７】
前記溶媒が、ヘキサフルオロイソプロパノール、ヘキサフルオロアセトン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトニトリル、Ｎ−メチルモルホリンＮ−オキシド及びギ酸からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のドープ液。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のドープ液を用いて成形する工程を含む、改変フィブロイン成形体の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のドープ液を凝固液に押し出し、凝固液中で未延伸の改変フィブロイン繊維を形成させる工程を備える、改変フィブロイン繊維の製造方法。
【請求項１０】
改変フィブロインと耐水性付与物質とを含む、改変フィブロイン繊維。
【請求項１１】
前記耐水性付与物質がタンパク質加水分解物、及びヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１０に記載の改変フィブロイン繊維。
【請求項１２】
前記耐水性付与物質がタンパク質加水分解物であり、前記改変フィブロインと前記タンパク質加水分解物との含有比率が、重量基準で０．９：０．１〜０．５：０．５である、請求項１０に記載の改変フィブロイン繊維。
【請求項１３】
前記タンパク質加水分解物が、ケラチン加水分解物、エラスチン加水分解物、コラーゲン加水分解物、シルクタンパク質加水分解物、ミルクタンパク質加水分解物、卵殻膜タンパク質加水分解物、卵白タンパク質加水分解物、コンキリオン加水分解物、大豆タンパク質加水分解物、アーモンドタンパク質加水分解物、米タンパク質加水分解物、エンドウタンパク質加水分解物、ポテトタンパク質加水分解物、トウモロコシタンパク質加水分解物、小麦タンパク質加水分解物、エンバクタンパク質加水分解物、ゴマタンパク質加水分解物及び藻タンパク質加水分解物、並びにこれらの加水分解物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１１又は１２に記載の改変フィブロイン繊維。
【請求項１４】
前記タンパク質加水分解物が、ケラチン加水分解物、コラーゲン加水分解物、シルクタンパク質加水分解物、ミルクタンパク質加水分解物、大豆タンパク質加水分解物、米タンパク質加水分解物及びエンドウタンパク質加水分解物、並びにこれらの加水分解物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の改変フィブロイン繊維。
【請求項１５】
前記タンパク質加水分解物の分子量が、３００〜５０，０００である、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の改変フィブロイン繊維。
【請求項１６】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のドープ液の凝固物を含む製品であって、繊維、糸、布帛、編み物、組み物、不織布、紙及び綿からなる群から選択される、製品。
【請求項１７】
前記改変フィブロインが、式１：［（Ａ）ｎモチーフ−ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列を含む改変フィブロインであって、
前記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも１又は複数の（Ａ）ｎモチーフが欠失したことに相当する、（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、請求項１〜７のいずれか一項に記載のドープ液、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の改変フィブロイン繊維、又は請求項１６に記載の製品。
［式１中、（Ａ）ｎモチーフは２〜２７アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ（Ａ）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が８３％以上である。ＲＥＰは１０〜２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。ｍは２〜３００の整数を示す。複数存在する（Ａ）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。］
【請求項１８】
前記改変フィブロインが、式１：［（Ａ）ｎモチーフ−ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともＲＥＰ中の１又は複数のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当する、グリシン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のドープ液、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の改変フィブロイン繊維、又は請求項１６に記載の製品。
［式１中、（Ａ）ｎモチーフは２〜２７アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ（Ａ）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が８３％以上である。ＲＥＰは１０〜２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。ｍは２〜３００の整数を示す。複数存在する（Ａ）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。］
【請求項１９】
前記改変フィブロインが、式１：［（Ａ）ｎモチーフ−ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列を含み、
前記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の１又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び／又はＲＥＰ中に１又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むアミノ酸配列を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のドープ液、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の改変フィブロイン繊維、又は請求項１６に記載の製品。
［式１中、（Ａ）ｎモチーフは２〜２７アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ（Ａ）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が８３％以上である。ＲＥＰは１０〜２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。ｍは２〜３００の整数を示す。複数存在する（Ａ）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。］
【請求項２０】
前記改変フィブロインが、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み、
前記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の１又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、又は他のアミノ酸残基に置換したことに相当する、グルタミン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載のドープ液、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の改変フィブロイン繊維、又は請求項１６に記載の製品。
［式１及び式２中、（Ａ）ｎモチーフは２〜２７アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ（Ａ）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が８０％以上である。ＲＥＰは１０〜２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。ｍは２〜３００の整数を示す。複数存在する（Ａ）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。］
【請求項２１】
前記改変フィブロインが、２６．０以上の限界酸素指数（ＬＯＩ）値を有している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のドープ液、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の改変フィブロイン繊維、又は請求項１６に記載の製品。
【請求項２２】
前記改変フィブロインが、０．０２５℃／ｇ超の、下記式Ａに従って求められる最高吸湿発熱度を有している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のドープ液、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の改変フィブロイン繊維、又は請求項１６に記載の製品。
式Ａ：最高吸湿発熱度＝｛（試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移したときの試料温度の最高値）−（試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移すときの試料温度）｝（℃）／試料重量（ｇ）［式Ａ中、低湿度環境は、温度２０℃及び相対湿度４０％の環境を意味し、高湿度環境は、温度２０℃及び相対湿度９０％の環境を意味する。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドープ液、改変フィブロイン繊維及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィブロインは、繊維状のタンパク質の一種であり、βプリーツシートの形成につながるグリシン残基、アラニン残基及びセリン残基を最大９０％含有する（非特許文献１）。フィブロインとして、昆虫及びクモ類が産生する糸を構成するタンパク質（絹タンパク質、ホーネットシルクタンパク質、スパイダーシルクタンパク質）等が知られている。【０００３】
より改良されたフィブロインを得るために、様々なアミノ酸配列の改変が行われており、例えば、タフネス及び伸度を向上させ、工業生産に適した組換えスパイダーシルクタンパク質が報告されている（特許文献１）。【０００４】
しかしながら、フィブロインを紡糸して得られるフィブロイン繊維は、水分との接触（例えば、水若しくは湯への浸漬、又は高湿度環境への暴露等）により収縮する特性を有する。この特性は、製造工程及び製品化において様々な問題を発生させ、フィブロイン繊維よりなる製品にも影響が及ぶ。【０００５】
当該製品の収縮を防止するための防縮方法として、例えば、精練を完了した強撚糸使用の絹織物を、緊張した状態で水、その他の溶媒、又はその混合系に浸漬して所定時間加温することを特徴とする絹織物の防縮加工法(特許文献２)、所要形状に成形された状態にある動物繊維製品に、１２０〜２００℃の高圧飽和水蒸気を接触させる処理を施して、当該繊維製品に水蒸気処理時の形状を固定することを特徴とする動物繊維製品の形状固定化方法(特許文献３)等が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１８８４３４号
【特許文献２】特公平２−６８６９号公報
【特許文献３】特開平６−２９４０６８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ａｓａｋｕｒａら，Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ：Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ＮＹ，１９９４年，Ｖｏｌ．４，ｐｐ．１−１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２及び３に開示されるような防縮方法は、操作が煩雑であり、また工程が増えるため、工業的に不利である。このような防縮方法によらず、フィブロイン繊繊維自体の収縮を低減させることができれば、極めて工業的に有用である。【０００９】
本発明は、水分との接触による収縮が低減された改変フィブロイン繊維及びその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記従来技術の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、改変フィブロインと耐水性付与物質と溶媒を含むドープ液から形成した改変フィブロイン繊維は、水分との接触による収縮が低減されることを見出した。本発明はこの新規な知見に基づく。
すなわち、本発明は、例えば、以下の各発明に関する。【００１１】
［１］
改変フィブロインと耐水性付与物質と溶媒とを含む、ドープ液。
［２］
上記耐水性付与物質がタンパク質加水分解物、及びヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも１種である、［１］のドープ液。
［３］
上記耐水性付与物質がタンパク質加水分解物であり、上記改変フィブロインと上記溶媒との合計重量を１００重量％としたとき、上記改変フィブロインの含有量が５〜４０重量％であり、上記タンパク質加水分解物の含有量が５〜３５重量％である、［１］のドープ液。
［４］
上記タンパク質加水分解物が、ケラチン加水分解物、エラスチン加水分解物、コラーゲン加水分解物、シルクタンパク質加水分解物、ミルクタンパク質加水分解物、卵殻膜タンパク質加水分解物、卵白タンパク質加水分解物、コンキリオン加水分解物、大豆タンパク質加水分解物、アーモンドタンパク質加水分解物、米タンパク質加水分解物、エンドウタンパク質加水分解物、ポテトタンパク質加水分解物、トウモロコシタンパク質加水分解物、小麦タンパク質加水分解物、エンバクタンパク質加水分解物、ゴマタンパク質加水分解物及び藻タンパク質加水分解物、並びにこれらの加水分解物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、［２］又は［３］のドープ液。
［５］
上記タンパク質加水分解物が、ケラチン加水分解物、コラーゲン加水分解物、シルクタンパク質加水分解物、ミルクタンパク質加水分解物、大豆タンパク質加水分解物、米タンパク質加水分解物及びエンドウタンパク質加水分解物、並びにこれらの加水分解物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、［２］〜［４］のいずれかのドープ液。
［６］
上記タンパク質加水分解物の分子量が、３００〜５０，０００である、［２］〜［５］のいずれかのドープ液。
［７］
上記溶媒が、ヘキサフルオロイソプロパノール、ヘキサフルオロアセトン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトニトリル、Ｎ−メチルモルホリンＮ−オキシド及びギ酸からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、［１］〜［６］のいずれかのドープ液。
［８］
［１］〜［７］のいずれかのドープ液を用いて成形する工程を含む、改変フィブロイン成形体の製造方法。
［９］
［１］〜［７］のいずれかのドープ液を凝固液に押し出し、凝固液中で未延伸の改変フィブロイン繊維を形成させる工程を備える、改変フィブロイン繊維の製造方法。
［１０］
改変フィブロインと耐水性付与物質とを含む、改変フィブロイン繊維。
［１１］
上記耐水性付与物質がタンパク質加水分解物、及びヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも１種である、［１０］の改変フィブロイン繊維。
［１２］
上記耐水性付与物質がタンパク質加水分解物であり、上記改変フィブロインと上記タンパク質加水分解物との含有比率が、重量基準で０．９：０．１〜０．５：０．５である、［１０］の改変フィブロイン繊維。
［１３］
上記タンパク質加水分解物が、ケラチン加水分解物、エラスチン加水分解物、コラーゲン加水分解物、シルクタンパク質加水分解物、ミルクタンパク質加水分解物、卵殻膜タンパク質加水分解物、卵白タンパク質加水分解物、コンキリオン加水分解物、大豆タンパク質加水分解物、アーモンドタンパク質加水分解物、米タンパク質加水分解物、エンドウタンパク質加水分解物、ポテトタンパク質加水分解物、トウモロコシタンパク質加水分解物、小麦タンパク質加水分解物、エンバクタンパク質加水分解物、ゴマタンパク質加水分解物及び藻タンパク質加水分解物、並びにこれらの加水分解物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、［１１］又は［１２］の改変フィブロイン繊維。
［１４］
上記タンパク質加水分解物が、ケラチン加水分解物、コラーゲン加水分解物、シルクタンパク質加水分解物、ミルクタンパク質加水分解物、大豆タンパク質加水分解物、米タンパク質加水分解物及びエンドウタンパク質加水分解物、並びにこれらの加水分解物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、［１１］〜［１３］のいずれかの改変フィブロイン繊維。
［１５］
上記タンパク質加水分解物の分子量が、３００〜５０，０００である、［１１］〜［１４］のいずれかの改変フィブロイン繊維。
［１６］
［１］〜［７］のいずれかのドープ液の凝固物を含む製品であって、繊維、糸、布帛、編み物、組み物、不織布、紙及び綿からなる群から選択される、製品。
［１７］
上記未延伸の改変フィブロイン繊維を延伸させる工程をさらに備える、［８］の改変フィブロイン繊維の製造方法。
［１８］
上記改変フィブロインが、式１：［（Ａ）ｎモチーフ−ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列を含む改変フィブロインであって、
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくとも１又は複数の（Ａ）ｎモチーフが欠失したことに相当する、（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、［１］〜［７］のいずれかに記載のドープ液、［８］、［９］及び［１７］のいずれかに記載の製造方法、［１０］〜［１５］のいずれかに記載の改変フィブロイン繊維、或いは［１６］に記載の製品。
［式１中、（Ａ）ｎモチーフは２〜２７アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ（Ａ）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が８３％以上である。ＲＥＰは１０〜２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。ｍは２〜３００の整数を示す。複数存在する（Ａ）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。］
［１９］
上記改変フィブロインが、式１：［（Ａ）ｎモチーフ−ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列を含み、
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、少なくともＲＥＰ中の１又は複数のグリシン残基が別のアミノ酸残基に置換されたことに相当する、グリシン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する、［１］〜［７］のいずれかに記載のドープ液、［８］、［９］及び［１７］のいずれかに記載の製造方法、［１０］〜［１５］のいずれかに記載の改変フィブロイン繊維、或いは［１６］に記載の製品。
［式１中、（Ａ）ｎモチーフは２〜２７アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ（Ａ）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が８３％以上である。ＲＥＰは１０〜２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。ｍは２〜３００の整数を示す。複数存在する（Ａ）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。］
［２０］
上記改変フィブロインが、式１：［（Ａ）ｎモチーフ−ＲＥＰ］ｍで表されるドメイン配列を含み、
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の１又は複数のアミノ酸残基が疎水性指標の大きいアミノ酸残基に置換されたこと、及び／又はＲＥＰ中に１又は複数の疎水性指標の大きいアミノ酸残基が挿入されたことに相当する、局所的に疎水性指標の大きい領域を含むアミノ酸配列を有する、［１］〜［７］のいずれかに記載のドープ液、［８］、［９］及び［１７］のいずれかに記載の製造方法、［１０］〜［１５］のいずれかに記載の改変フィブロイン繊維、或いは［１６］に記載の製品。
［式１中、（Ａ）ｎモチーフは２〜２７アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ（Ａ）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が８３％以上である。ＲＥＰは１０〜２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。ｍは２〜３００の整数を示す。複数存在する（Ａ）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。］［２１］
上記改変フィブロインが、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み、
上記ドメイン配列が、天然由来のフィブロインと比較して、ＲＥＰ中の１又は複数のグルタミン残基を欠失したこと、又は他のアミノ酸残基に置換したことに相当する、グルタミン残基の含有量が低減されたアミノ酸配列を有する、［１］〜［７］のいずれかに記載のドープ液、［８］、［９］及び［１７］のいずれかに記載の製造方法、［１０］〜［１５］のいずれかに記載の改変フィブロイン繊維、或いは［１６］に記載の製品。
［式１及び式２中、（Ａ）ｎモチーフは２〜２７アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示し、かつ（Ａ）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が８０％以上である。ＲＥＰは１０〜２００アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列を示す。ｍは２〜３００の整数を示す。複数存在する（Ａ）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。］
［２２］
上記改変フィブロインが、２６．０以上の限界酸素指数（ＬＯＩ）値を有している、［１］〜［７］のいずれかに記載のドープ液、［８］、［９］及び［１７］のいずれかに記載の製造方法、［１０］〜［１５］のいずれかに記載の改変フィブロイン繊維、或いは［１６］に記載の製品。
［２３］
上記改変フィブロインが、０．０２５℃／ｇ超の、下記式Ａに従って求められる最高吸湿発熱度を有している、［１］〜［７］のいずれかに記載のドープ液、［８］、［９］及び［１７］のいずれかに記載の製造方法、［１０］〜［１５］のいずれかに記載の改変フィブロイン繊維、或いは［１６］に記載の製品。
式Ａ：最高吸湿発熱度＝｛（試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移したときの試料温度の最高値）−（試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移すときの試料温度）｝（℃）／試料重量（ｇ）
［式Ａ中、低湿度環境は、温度２０℃及び相対湿度４０％の環境を意味し、高湿度環境は、温度２０℃及び相対湿度９０％の環境を意味する。］
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水分との接触による収縮が低減された改変フィブロイン繊維の製造に有用なドープ液を提供することができる。また本発明は、応力を維持したまま、水分との接触による収縮が低減された改変フィブロイン繊維及びその製造方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】吸湿発熱性試験の結果の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
〔ドープ液〕
本実施形態に係るドープ液は、改変フィブロインと耐水性付与物質と溶媒とを含む。本実施形態に係るドープ液は、改変フィブロイン及び耐水性付与物質を溶媒に溶解させたドープ液ということもできる。例えば、ドープ液として改変フィブロイン繊維、改変フィブロインフィルム等の成形に用いることができる。
【００１６】
＜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。なお、本実施形態において、改変フィブロインとして、保温性、吸湿発熱性及び／又は難燃性にも優れることから、好ましくは改変クモ糸フィブロインが用いられる。
【００１７】
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。
【００１８】
「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。
【００１９】
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く、１０〜４０、１０〜６０、１０〜８０、１０〜１００、１０〜１２０、１０〜１４０、１０〜１６０、又は１０〜１８０アミノ酸残基から構成されるアミノ酸配列であってもよい。ｍは２〜３００の整数を示し、８〜３００、１０〜３００、２０〜３００、４０〜３００、６０〜３００、８０〜３００、１０〜２００、２０〜２００、２０〜１８０、２０〜１６０、２０〜１４０又は２０〜１２０の整数であってもよい。複数存在する（Ａ）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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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（「人工クモ糸タンパク質」ともいう）が好ましい。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
（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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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％）。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、フェニルアラニン（Ｆ）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。
【００４５】
第２の改変フィブロインのより具体的な例として、（２−ｉ）配列番号６（Ｍｅｔ−ＰＲＴ３８０）、配列番号７（Ｍｅｔ−ＰＲＴ４１０）、配列番号８（Ｍｅｔ−ＰＲＴ５２５）若しくは配列番号９（Ｍｅｔ−ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（２−ｉｉ）配列番号６、配列番号７、配列番号８若しくは配列番号９で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
【００４６】
（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、Ｃ末端側の一部のアミノ酸を欠失させたものである。配列番号９で示されるアミノ酸配列は、配列番号７で示されるアミノ酸配列中に存在する２０個のドメイン配列の領域（但し、当該領域のＣ末端側の数アミノ酸残基が置換されている。）を４回繰り返した配列のＣ末端にヒンジ配列及びＨｉｓタグ配列が付加されたものである。
【００４７】
配列番号１０で示されるアミノ酸配列（天然由来のフィブロインに相当）におけるｚ／ｗの値は、４６．８％である。配列番号６で示されるアミノ酸配列、配列番号７で示されるアミノ酸配列、配列番号８で示されるアミノ酸配列、及び配列番号９で示されるアミノ酸配列におけるｚ／ｗの値は、それぞれ５８．７％、７０．１％、６６．１％及び７０．０％である。また、配列番号１０、配列番号６、配列番号７、配列番号８及び配列番号９で示されるアミノ酸配列のギザ比率（後述する）１：１．８〜１１．３におけるｘ／ｙの値は、それぞれ１５．０％、１５．０％、９３．４％、９２．７％及び８９．８％である。
【００４８】
（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。
【００４９】
（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。
【００５０】
（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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、（２−ｉｉｉ）配列番号１２（ＰＲＴ３８０）、配列番号１３（ＰＲＴ４１０）、配列番号１４（ＰＲＴ５２５）若しくは配列番号１５（ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（２−ｉｖ）配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４若しくは配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
【００５７】
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。
【００５８】
（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。
【００５９】
（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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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％）。
【００７８】
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。
【００７９】
第３の改変フィブロインのより具体的な例として、（３−ｉ）配列番号１７（Ｍｅｔ−ＰＲＴ３９９）、配列番号７（Ｍｅｔ−ＰＲＴ４１０）、配列番号８（Ｍｅｔ−ＰＲＴ５２５）若しくは配列番号９（Ｍｅｔ−ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（３−ｉｉ）配列番号１７、配列番号７、配列番号８若しくは配列番号９で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
【００８０】
（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。
【００８１】
配列番号１０で示されるアミノ酸配列（天然由来のフィブロインに相当）のギザ比率１：１．８〜１１．３におけるｘ／ｙの値は１５．０％である。配列番号１７で示されるアミノ酸配列、及び配列番号７で示されるアミノ酸配列におけるｘ／ｙの値は、いずれも９３．４％である。配列番号８で示されるアミノ酸配列におけるｘ／ｙの値は、９２．７％である。配列番号９で示されるアミノ酸配列におけるｘ／ｙの値は、８９．８％である。配列番号１０、配列番号１７、配列番号７、配列番号８及び配列番号９で示されるアミノ酸配列におけるｚ／ｗの値は、それぞれ４６．８％、５６．２％、７０．１％、６６．１％及び７０．０％である。
【００８２】
（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。
【００８３】
（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。
【００８４】
（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。
【００８５】
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。
【００８６】
タグ配列を含む改変フィブロインのより具体的な例として、（３−ｉｉｉ）配列番号１８（ＰＲＴ３９９）、配列番号１３（ＰＲＴ４１０）、配列番号１４（ＰＲＴ５２５）若しくは配列番号１５（ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（３−ｉｖ）配列番号１８、配列番号１３、配列番号１４若しくは配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。
【００８７】
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。
【００８８】
（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。
【００８９】
（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。
【００９０】
（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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
第４の改変フィブロインのより具体的な例として、（４−ｉ）配列番号７（Ｍｅｔ−ＰＲＴ４１０）、配列番号８（Ｍｅｔ−ＰＲＴ５２５）、配列番号９（Ｍｅｔ−ＰＲＴ７９９）、配列番号１３（ＰＲＴ４１０）、配列番号１４（ＰＲＴ５２５）若しくは配列番号１５（ＰＲＴ７９９）で示されるアミノ酸配列、又は（４−ｉｉ）配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１３、配列番号１４若しくは配列番号１５で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、改変フィブロインを挙げることができる。配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１３、配列番号１４又は配列番号１５で示されるアミノ酸配列を含む改変フィブロインの具体的な態様は上述のとおりである。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【表１】
2019194249.tif 000002
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
（５−ｉ）の改変フィブロインについて説明する。配列番号１９で示されるアミノ酸配列は、配列番号７（Ｍｅｔ−ＰＲＴ４１０）で示されるアミノ酸配列に対し、Ｃ末端側の端末を除いて、ＲＥＰ一つ置きにそれぞれ３アミノ酸残基からなるアミノ酸配列（ＶＬＩ）を２カ所挿入し、更に一部のグルタミン（Ｑ）残基をセリン（Ｓ）残基に置換し、かつＣ末端側の一部のアミノ酸を欠失させたものである。配列番号２０で示されるアミノ酸配列は、配列番号８（Ｍｅｔ−ＰＲＴ５２５）で示されるアミノ酸配列に対し、ＲＥＰ一つ置きにそれぞれ３アミノ酸残基からなるアミノ酸配列（ＶＬＩ）を１カ所挿入したものである。配列番号２１で示されるアミノ酸配列は、配列番号８で示されるアミノ酸配列に対し、ＲＥＰ一つ置きにそれぞれ３アミノ酸残基からなるアミノ酸配列（ＶＬＩ）を２カ所挿入したものである。
【０１０８】
（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。
【０１０９】
（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。
【０１１０】
（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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
（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。
【０１１５】
（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。
【０１１６】
（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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
「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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
第６の改変フィブロインのより具体的な例として、（６−ｉ）配列番号２５（Ｍｅｔ−ＰＲＴ８８８）、配列番号２６（Ｍｅｔ−ＰＲＴ９６５）、配列番号２７（Ｍｅｔ−ＰＲＴ８８９）、配列番号２８（Ｍｅｔ−ＰＲＴ９１６）、配列番号２９（Ｍｅｔ−ＰＲＴ９１８）、配列番号３０（Ｍｅｔ−ＰＲＴ６９９）、配列番号３１（Ｍｅｔ−ＰＲＴ６９８）若しくは配列番号３２（Ｍｅｔ−ＰＲＴ９６６）で示されるアミノ酸配列を含む改変フィブロイン、又は（６−ｉｉ）配列番号２５、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１若しくは配列番号３２で示されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む改変フィブロインを挙げることができる。
【０１３４】
（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。
【０１３５】
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−ＰＲＴ５２５）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。
【０１３６】
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（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。
【０１３７】
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）。
【表２】
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【０１３８】
（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。
【０１３９】
（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。
【０１４０】
（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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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）。
【表３】
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【０１４４】
（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。
【０１４５】
（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。
【０１４６】
（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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
本実施形態に係わるドープ液は、改変フィブロインと、耐水性付与物質と、溶媒とを少なくとも含む。本実施形態に係わるドープ液は、溶解促進剤をさらに含むものであってよい。
【０１５０】
＜耐水性付与物質＞
本実施形態に係る耐水性付与物質とは、改変フィブロインと耐水性付与物質と溶媒とを含むドープ液を用いて形成した改変フィブロイン繊維などの成形体に耐水性を付与する物質である。耐水性とは、水分との接触（例えば、水若しくは湯への浸漬、又は高湿度環境への暴露等）による寸法の収縮に耐えられる性質である。すなわち、耐水性付与物質は、改変フィブロインの成形体の水分による収縮を低減できる物質である。
【０１５１】
耐水性付与物質としてはタンパク質加水分解物、又はヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマー等が挙げられる。耐水性付与物質は、架橋剤を含まないことが好ましい。ここで架橋剤は、通常のドープ液の調整条件において、改変フィブロインの分子内架橋又は分子間架橋を起こし得る物質をいう。
【０１５２】
（タンパク質加水分解物）
本実施形態に係るタンパク質加水分解物は、タンパク質の酸性、塩基性若しくは酵素的触媒加水分解によって得られる生成混合物又はその誘導体である。本発明では、動物起源のタンパク質加水分解物又はその誘導体を使用してもよく、植物起源のタンパク質加水分解物又はその誘導体を使用してもよく、合成起源のタンパク質加水分解物又はその誘導体を使用してもよい。ドープ液にタンパク質加水分解物が含まれることで、耐水性に優れた改変フィブロイン成形体を得ることができ、特に改変フィブロイン繊維において好適である。
【０１５３】
タンパク質加水分解物の誘導体は、アニオン性タンパク質加水分解物の誘導体及びカチオン性タンパク質加水分解物の誘導体の両方が挙げられ、例えば、タンパク質加水分解物をカチオン化、シリル化、アシル化、エチルエステル化又はアルキルカチオン化して誘導体とすることもできる。
【０１５４】
動物起源のタンパク質加水分解物としては、例えば、ケラチン加水分解物、エラスチン加水分解物、コラーゲン加水分解物、シルクタンパク質加水分解物、ミルクタンパク質加水分解物、卵殻膜タンパク質加水分解物、卵白タンパク質加水分解物、又はコンキリオン加水分解物等が挙げられる。
【０１５５】
ケラチン加水分解物としては、羊毛由来ケラチン加水分解物、羽毛由来ケラチン加水分解物、獣毛由来ケラチン加水分解物、又は毛髪由来ケラチン加水分解物等が挙げられる。コラーゲン加水分解物としては、魚皮由来コラーゲン加水分解物、魚鱗由来コラーゲン加水分解物、牛皮由来コラーゲン加水分解物、豚皮由来コラーゲン加水分解物、又は鶏皮由来コラーゲン加水分解物等が挙げられる。シルク加水分解物としては、絹糸由来シルク加水分解物又は絹糸由来セリシン加水分解物等が挙げられる。ミルク加水分解物としては、カゼイン加水分解物、ラクトアルブミン加水分解物又は水溶性ケラチン等が挙げられる。
【０１５６】
動物起源のタンパク質加水分解物のカチオン化誘導体としては、例えば、動物起源のタンパク質加水分解物をトリメチル第四級アンモニウム化させた誘導体である、塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（トリメチルアンモニオ）プロピル］加水分解コラーゲン、塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（ステアリルジメチルアンモニオ）プロピル］加水分解コラーゲン、若しくは塩化ヒドロキシプロピルアンモニウム加水分解コラーゲン、塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（トリメチルアンモニオ）プロピル］加水分解ケラチン、若しくは塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（ステアリルジメチルアンモニオ）プロピル］加水分解ケラチン、塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（トリメチルアンモニオ）プロピル］加水分解絹、塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（ステアリルジメチルアンモニオ）プロピル］加水分解絹、若しくは塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（ステアリルジメチルアンモニオ）プロピル］絹アミノ酸又は塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（トリメチルアンモニオ）プロピル］加水分解カゼイン、若しくは塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（ステアリルジメチルアンモニオ）プロピル］加水分解カゼイン等が挙げられる。
【０１５７】
動物起源のタンパク質加水分解物をシリル化させた誘導体としては、例えば、Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−［３−（ジヒドロキシメチルシリル）プロポキシ］加水分解コラーゲン、Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−［３−（ジヒドロキシメチルシリル）プロポキシ］加水分解ケラチン、又はＮ−［２−ヒドロキシ−３−［３−（ジヒドロキシメチルシリル）プロポキシ］加水分解シルク等が挙げられる。
【０１５８】
動物起源のタンパク質加水分解物をアシル化させた誘導体としては、例えば、ヤシ油脂肪酸加水分解コラーゲンカリウム、ヤシ油脂肪酸加水分解コラーゲントリエタノールアミン、イソステアロイル加水分解コラーゲン、イソステアロイル加水分解コラーゲン・アミノメチルプロパンジオール塩、ウンデシレノイル加水分解コラーゲンカリウム、若しくは加水分解コラーゲン・樹脂酸縮合物・アミノメチルプロパンジオール、ヤシ油脂肪酸加水分解ケラチンカリウム、又はヤシ油脂肪酸加水分解シルクカリウム、ラウロイル加水分解シルクナトリウム、ステアロイル加水分解シルクナトリウム、イソステアロイル加水分解シルクアミノメチルプロパノール、ラウリルジモニウムヒドロキシプロピル加水分解シルク、ステアリジモニウムヒドロキシプロピル加水分解シルク、加水分解シルクプロピレングリコール-プロピルメチルシランジオール、若しくはクオタニウム加水分解シルク等が挙げられる。
【０１５９】
動物起源のタンパク質加水分解物をエチルエステル化させた誘導体としては、例えば、加水分解シルクエチルエステル等が挙げられる。
【０１６０】
植物起源のタンパク質加水分解物としては、例えば、大豆タンパク質加水分解物、アーモンドタンパク質加水分解物、米タンパク質加水分解物、エンドウタンパク質加水分解物、ポテトタンパク質加水分解物、トウモロコシタンパク質加水分解物、小麦タンパク質加水分解物、エンバクタンパク質加水分解物、ゴマタンパク質加水分解物又は藻タンパク質加水分解物等が挙げられる。
【０１６１】
植物起源のタンパク質加水分解物のカチオン化誘導体としては、例えば、植物起源のタンパク質加水分解物をトリメチル第四級アンモニウム化させた誘導体である、塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（トリメチルアンモニオ）プロピル］加水分解ダイズタンパク等が挙げられる。
【０１６２】
植物起源のタンパク質加水分解物をシリル化させた誘導体としては、例えば、Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−［３−（ジヒドロキシメチルシリル）プロポキシ］加水分解ダイズタンパク又は加水分解ゴマタンパクＰＧプロピルメチルシランジオール等が挙げられる。
【０１６３】
植物起源のタンパク質加水分解物をアシル化させた誘導体としては、例えば、ヤシ油脂肪酸加水分解ダイズタンパクカリウム、ヤシ油脂肪酸加水分解ダイズタンパクトリエタノールアミン、若しくは塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（ヤシ油アルキルジメチルアンモニオ）プロピル］加水分解ダイズタンパク質、塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（ヤシ油アルキルジメチルアンモニオ）プロピル］加水分解米タンパク質、若しくはヤシ油脂肪酸加水分解米タンパク又は塩化Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（ヤシ油アルキルジメチルアンモニオ）プロピル］加水分解コムギタンパク質等が挙げられる。
【０１６４】
本発明において好適なタンパク質加水分解物としては、ケラチン加水分解物又はその誘導体が挙げられ、より好適には羊毛由来ケラチン加水分解物若しくはその誘導体、羽毛由来ケラチン加水分解物若しくはその誘導体、獣毛由来ケラチン加水分解物若しくはその誘導体、又は毛髪由来ケラチン加水分解物若しくはその誘導体が挙げられ、さらに好適には、羊毛由来のケラチン加水分解物若しくはその誘導体、又は羽毛由来のケラチン加水分解物若しくはその誘導体が挙げられ、特に好適には羽毛由来のケラチン加水分解物又はその誘導体が挙げられる。
【０１６５】
本実施形態に係るタンパク質加水分解物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。タンパク質加水分解物又はその誘導体は、特開２００５−２４７６９２号公報、特開２００６−１２４３４１号公報、特開２００８−２４７９２５号公報、特開平６−１１６３００号公報又は国際公開第２０１７／０３８８１４号等に記載の公知の方法に準じて製造して使用してもよいし、市販のものを使用してもよい。
【０１６６】
本実施形態に係るタンパク質加水分解物の数平均分子量は、ドープの混合性の点から、好ましくは５０，０００以下、より好ましくは３０，０００以下、より好ましくは２０，０００以下、より好ましくは１５，０００以下、より好ましくは１０，０００以下、より好ましくは８，０００以下、より好ましくは５，０００以下、より好ましくは４，０００以下、より好ましくは３，０００以下、より好ましくは２，０００以下、さらに好ましくは１，５００以下であり、且つ好ましくは３００以上、より好ましくは４００以上、より好ましくは５００以上、より好ましくは６００以上、さらに好ましくは７００以上である。また、好ましくは３００〜５０，０００、より好ましくは３００〜３０，０００、より好ましくは４００〜２０，０００、より好ましくは４００〜１５，０００、より好ましくは４００〜１０，０００、より好ましくは５００〜１０，０００、より好ましくは５００〜８，０００、より好ましくは５００〜５，０００、より好ましくは５００〜３，０００、より好ましくは６００〜２，０００、より好ましくは６００〜１，５００、さらに好ましくは７００〜１，５００である。数平均分子量が５０，０００以下である場合は、十分な溶解性を得られ易く、生産性が向上する。数平均分子量が３００以上である場合は、十分な溶解性を得られることに加え、改変フィブロイン繊維の収縮率低減効果を安定して得られ易くなる。
【０１６７】
本実施形態に係るドープ液におけるタンパク質加水分解物の濃度は、ドープ液全量を１００重量％としたとき、５〜３５重量％が好ましく、５〜３２重量％がより好ましく、７〜３２重量％がより好ましく、９〜３２重量％がより好ましく、５〜３０重量％がより好ましく、７〜３０重量％がより好ましく、９〜３０重量％がより好ましく、５〜２８重量％がより好ましく、７〜２８重量％がより好ましく、９〜２８重量％がより好ましく、５〜２６重量％がより好ましく、７〜２６重量％がより好ましく、９〜２６重量％がより好ましく、５〜２４重量％がより好ましく、７〜２４重量％がより好ましく、９〜２４重量％がより好ましく、５〜２２重量％がより好ましく、７〜２２重量％がより好ましく、９〜２２重量％がより好ましく、９〜２０重量％がより好ましく、９〜１８重量％がさらに好ましく、９〜１６重量％が特に好ましい。また、本実施形態に係るドープ液におけるタンパク質加水分解物の濃度は、改変フィブロインと溶媒の合計重量を１００重量％としたとき、５〜３５重量％が好ましく、５〜３０重量％がより好ましく、７〜３０重量％がより好ましく、９〜３０重量％がより好ましく、５〜２８重量％がより好ましく、７〜２８重量％がより好ましく、９〜２８重量％がより好ましく、５〜２６重量％がより好ましく、７〜２６重量％がより好ましく、９〜２６重量％がより好ましく、５〜２４重量％がより好ましく、７〜２４重量％がより好ましく、９〜２４重量％がより好ましく、５〜２２重量％がより好ましく、７〜２２重量％がさらに好ましく、９〜２２重量％が特に好ましい。タンパク質加水分解物の濃度が５重量％以上あると、改変フィブロイン繊維の収縮率低減効果を安定して得られ易くなる。タンパク質加水分解物の濃度が３５重量％以下であると、十分な収縮率低減効果を安定して得られ易くなることに加え、紡糸口金からドープ液をより一層安定的に吐出させることができ、生産性が向上する。
【０１６８】
（ヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマー）
修飾ヒドロキシル基含有ポリマー
修飾ヒドロキシル基含有ポリマーは、ヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合したポリマーである。修飾ヒドロキシル基含有ポリマーは、例えば、ヒドロキシル基含有ポリマーと、機能性官能基を有する反応剤とを反応させることで得ることができる。
【０１６９】
ヒドロキシル基含有ポリマーは、ヒドロキシル基を有する高分子化合物であれば、特に制限なく使用することができる。ヒドロキシル基含有ポリマーの具体例としては、例えば、デンプン、グリコーゲン、セルロース、キチン、アガロース、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ペクチン及びカラギーナン等の多糖類、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及びフェノール樹脂等の合成高分子が挙げられる。
【０１７０】
ヒドロキシル基含有ポリマーとしては、生分解性を有するという観点からは、多糖類が好ましい。また、ヒドロキシル基含有ポリマーとしては、生分解性を有することに加え溶解性が高いという観点からは、デンプンが好ましい。
【０１７１】
機能性官能基
機能性官能基とは、タンパク質組成物に付与したい機能性（例えば、耐水性、親水性、親油性、耐油性）に対応した特性（例えば、疎水性、親水性）を有する官能基であり、タンパク質組成物に付与したい機能性に応じて、適宜選択することができる。
【０１７２】
例えば、タンパク質組成物の耐水性を向上したい場合は、機能性官能基として、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基、並びにアセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基等のアシル基といった疎水性官能基を使用することができる。
【０１７３】
機能性官能基を有する反応剤
機能性官能基を有する反応剤は、機能性官能基を有し、更にヒドロキシル基含有ポリマーと結合可能な結合性官能基を有する化合物である。結合性官能基は、ヒドロキシル基含有ポリマーと、水素結合又は共有結合で結合可能であればよいが、ヒドロキシル基含有ポリマーと共有結合で結合可能な官能基であることが好ましく、ヒドロキシル基含有ポリマー中のヒドロキシル基と共有結合で結合可能な官能基であることがより好ましい。
【０１７４】
機能性官能基を有する反応剤としては、例えば、機能性官能基を有するイソシアネート（Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ：Ｒは機能性官能基）、酸無水物（Ｒ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ：Ｒは機能性官能基）、エポキシド、アジリジン及びアルキルハライド等が挙げられる。機能性官能基を有する反応剤としては、ヒドロキシル基含有ポリマー中のヒドロキシル基と共有結合で結合可能であることから、機能性官能基を有するイソシアネート及び無水酢酸が好ましく、更に任意の機能性官能基を導入可能であることから、機能性官能基を有するイソシアネートがより好ましい。
【０１７５】
本実施形態に係るドープ液におけるヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマーの濃度は、ドープ液全量を１００重量％としたとき、０．００１〜１０重量％が好ましく、０．０１〜１０重量％がより好ましく、０．０１〜５重量％がより好ましく、０．０１〜３重量％がより好ましく、０．０１〜２重量％がより好ましく、０．０２〜３重量％がさらに好ましく、０．０２〜２重量％がさらに好ましく、０．０２〜１．５重量％が特に好ましい。ヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマーの濃度が０．００１重量％以上あると、改変フィブロイン繊維の収縮率低減効果を安定して得られ易くなる。ヒドロキシル基含有ポリマーに機能性官能基が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマーの濃度が１０重量％以下であると、十分な収縮率低減効果を安定して得られ易くなることに加え、紡糸口金からドープ液をより一層安定的に吐出させることができ、生産性が向上する。
【０１７６】
（溶媒）
本実施形態に係るドープ液の溶媒は、改変フィブロインを溶解し得るものであればいずれも使用することができ、例えばヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）、ヘキサフルオロアセトン（ＨＦＡ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリドン（ＤＭＩ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、アセトニトリル、Ｎ−メチルモルホリンＮ−オキシド（ＮＭＯ）及びギ酸等が挙げられる。これらの有機溶媒は、水を含んでいてもよい。これらの溶媒は、１種単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【０１７７】
本実施形態に係るドープ液における改変フィブロインの濃度は、ドープ液全量を１００重量％としたとき、５〜４０重量％であることが好ましく、７〜４０重量％であることがより好ましく、１０〜４０重量％であることがより好ましく、７〜３５重量％であることがより好ましく、１０〜３５重量％であることがより好ましく、１２〜３５重量％であることがより好ましく、１５〜３５重量％であることがより好ましく、１５〜３０重量％であることがより好ましく、２０〜３５重量％であることがさらに好ましく、２０〜３０重量％であることが特に好ましい。また、本実施形態に係るドープ液における改変フィブロインの濃度は、改変フィブロインと溶媒の合計重量を１００重量％としたとき、５〜４０重量％であることが好ましく、７〜４０重量％であることがより好ましく、１０〜４０重量％であることがより好ましく、７〜３５重量％であることがより好ましく、１０〜３５重量％であることがより好ましく、１２〜３５重量％であることがより好ましく、１５〜３５重量％であることがより好ましく、１５〜３０重量％であることがより好ましく、２０〜３５重量％であることがさらに好ましく、２０〜３０重量％であることが特に好ましい。改変フィブロインの濃度が５重量％以上であると、上記のタンパク質加水分解物を添加した際に、改変フィブロイン繊維の収縮率低減効果を得られ易くなる。改変フィブロインの濃度が４０重量％以下であると、紡糸口金からドープ液をより一層安定的に吐出させることができ、生産性が向上する。
【０１７８】
本実施形態に係るドープ液における耐水性付与物質の濃度は、ドープ液全量を１００重量％としたとき、０．００１〜３５重量％が好ましく、０．０１〜３２重量％がより好ましく、０．０２〜３２重量％が特に好ましい。
【０１７９】
本実施形態に係るドープ液には、必要に応じて無機塩を添加してもよい。無機塩は、改変フィブロインの溶解促進剤として機能し得る。無機塩としては、例えば、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、及びアルカリ土類金属硝酸塩等が挙げられる。無機塩の具体例としては、炭酸リチウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、臭化リチウム、臭化バリウム、臭化カルシウム、塩素酸バリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸バリウム、過塩素酸カルシウム、過塩素酸マグネシウムが挙げられる。これらのうちの少なくとも１種類の無機塩を溶媒に添加してもよい。
【０１８０】
本実施形態に係るドープ液の調製法は、特に限定されるものではなく、改変フィブロインと耐水性付与物質と溶媒とをそれぞれ任意の順序で混合してよい。混合は、改変フィブロインと耐水性付与物質を同一の溶媒中で混合して溶解させてもよく、改変フィブロインを溶媒に溶解させた溶液と、耐水性付与物質を溶媒に溶解させた溶液を混合してもよい。
【０１８１】
本実施形態に係るドープ液の粘度は、ドープ液の用途等に応じて適宜設定してよい。例えば、ドープ液を紡糸原液として使用する場合、その粘度は紡糸方法に応じて適宜設定してよく、例えば、２０℃において、５，０００〜４０，０００ｍＰａ・ｓｅｃであってよく、７，０００〜４０，０００ｍＰａ・ｓｅｃであってよく、１０，０００〜４０，０００ｍＰａ・ｓｅｃであってよく、７，０００〜３５，０００ｍＰａ・ｓｅｃであってよく、１０，０００〜３５，０００ｍＰａ・ｓｅｃであってよく、１０，０００〜３０，０００ｍＰａ・ｓｅｃであってよく、１０，０００〜２５，０００ｍＰａ・ｓｅｃ等であってよい。紡糸原液の粘度は、例えば京都電子工業社製の商品名“ＥＭＳ粘度計”を使用して測定することができる。
【０１８２】
ドープ液は、溶解を促進するために、ある程度の時間撹拌又は振とうしてもよい。その際、ドープ液は必要により、使用する改変フィブロイン、耐水性付与物質及び溶媒に応じて溶解可能な温度に加熱してもよい。ドープ液は、例えば、３０℃以上、４０℃以上、５０℃以上、６０℃以上、７０℃以上、８０℃以上、又は、９０℃以上に加熱してもよい。加熱温度の上限は、例えば、溶媒の沸点以下である。
【０１８３】
〔改変フィブロイン成形体の製造方法〕
本実施形態に係る改変フィブロイン成形体の製造方法は、上記ドープ液を用いて成形する工程を含む。改変フィブロイン成形体は、改変フィブロインと耐水性付与物質とを含み、改変フィブロイン繊維と同様な組成を有する。改変フィブロイン成形体としては、繊維（繊維を用いて製造された紡績糸等も含む）、フィルム、シート、又は多孔体等が挙げられる。
【０１８４】
〔改変フィブロイン繊維の製造方法〕
本実施形態に係る改変フィブロイン繊維の製造方法は、上記ドープ液（紡糸原液）を凝固液に押し出し（吐出し）、凝固液中で未延伸の改変フィブロイン繊維を形成させる工程を備える。改変フィブロイン繊維（フィラメント）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、本実施形態に係るドープ液を用いて、乾式紡糸、溶融紡糸、湿式紡糸、乾湿式紡糸等の公知の紡糸方法により紡糸して、目的とする改変フィブロイン繊維を得ることができる。好ましい紡糸方法としては、湿式紡糸、又は乾湿式紡糸を挙げることができる。
【０１８５】
湿式紡糸又は乾湿式紡糸では、改変フィブロインと耐水性付与物質を溶解させた溶媒（ドープ液）を紡糸口金（ノズル）から凝固液（凝固液槽）の中に押出して、凝固液中で改変フィブロインを固めることにより糸の形状の未延伸糸を得ることができる。
【０１８６】
凝固液としては、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。凝固液には、適宜水を加えてもよい。凝固液の温度は、０〜３０℃であることが好ましい。
【０１８７】
凝固液が貯留される凝固浴槽は複数設けられていてもよい。
【０１８８】
凝固した改変フィブロインは、凝固浴槽又は洗浄浴槽を離脱してから、そのままワインダーにて巻き取られてもよいし、乾燥装置を通過し、乾燥され、その後、ワインダーにて巻き取られてもよい。
【０１８９】
凝固した改変フィブロインが凝固液中を通過する距離は、脱溶媒が効率的に行えればよく、ノズルからの紡糸原液の押出速度（吐出速度）等に応じて決定されるものであってよい。凝固した改変フィブロイン（又は紡糸原液）の凝固液中での滞留時間は、凝固した改変フィブロインが凝固液中を通過する距離、ノズルからの紡糸原液の押出速度等に応じて決定されるものであってよい。
【０１９０】
滞留時間は、未延伸糸中からドープ溶媒が除去される時間であればよく、例えば、０．０１〜３分であってよく、０．０１〜１．５分であることが好ましく、０．０１〜０．２分であることがより好ましく、０．０３〜０．２分であることがさらに好ましく、０．０５〜０．１５分であることが特に好ましい。
【０１９１】
延伸は、凝固液中で延伸（前延伸）をしてもよい。低級アルコールの蒸発を抑えるため凝固液を低温に維持し、未延伸糸の状態で引き取ってもよい。凝固液槽は多段設けてもよく、また延伸は必要に応じて、各段、又は特定の段で行ってもよい。
【０１９２】
上記の方法で得られた未延伸糸（又は前延伸糸）は、延伸工程を経て延伸糸（改変フィブロイン繊維）とすることができる。延伸方法としては、湿熱延伸、乾熱延伸等をあげることができる。
【０１９３】
湿熱延伸は、温水中、温水に有機溶剤等を加えた溶液中、又はスチーム加熱中で行うことができる。温度としては、例えば、４０〜２００℃であってよく、５０〜１８０℃であってよく、５０〜１５０℃であってよく、７５〜９０℃であってよい。湿熱延伸における延伸倍率は、未延伸糸（又は前延伸糸）に対して、例えば、１〜３０倍であってよく、２〜２５倍であってよく、２〜２０倍であってよく、２〜１５倍であってよく、２〜１０倍であってよく、２〜８倍であってよく、２〜６倍であってよく、２〜４倍であってよい。ただし、延伸倍率は、所望する繊維の太さ、機械物性などの特性が得られる範囲であれば限定されるものではない。
【０１９４】
乾熱延伸は、接触型の熱板、及び非接触型の炉などの装置を用いて行うことができるが、特に限定されるものではなく、繊維を所定の温度まで昇温させ、かつ所定の倍率で延伸が可能な装置であればよい。温度としては、例えば、１００℃〜２７０℃であってよく、１４０℃〜２３０℃であってよく、１４０℃〜２００℃であってよく、１６０℃〜２００℃であってよく、１６０℃〜１８０℃であってよい。
【０１９５】
乾熱延伸工程における延伸倍率は、未延伸糸（又は前延伸糸）に対して、例えば、１〜３０倍であってよく、２〜３０倍であってよく、２〜２０倍であってよく、３〜１５倍であってよく、３〜１０倍であることが好ましく、３〜８倍であることがより好ましく、４〜８倍であることがさらに好ましい。ただし、延伸倍率は、所望する繊維の太さ、機械物性などの特性が得られる範囲であれば限定されるものではない。
【０１９６】
延伸工程は、湿熱延伸及び乾熱延伸を、それぞれ単独で行うものであってもよく、またこれらを多段で、又は組み合わせて行うものであってもよい。すなわち、延伸工程として、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。
【０１９７】
延伸工程を経た改変フィブロイン繊維の最終的な延伸倍率の下限値は、未延伸糸（又は前延伸糸）に対して、好ましくは、１倍、２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、又は９倍のうちの何れかであってよい。延伸工程を経た改変フィブロイン繊維の最終的な延伸倍率の上限値は、好ましくは４０倍、３０倍、２０倍、１５倍、１４倍、１３倍、１２倍、１１倍、又は１０倍のうちの何れかであってよい。また、例えば、３〜４０倍であてよく、３〜３０倍であってよく、５〜３０倍であってよく、５〜２０倍であってよく、５〜１５倍であってよく、５〜１３倍であってよい。
【０１９８】
紡糸工程において、紡糸口金の口金形状、ホール形状、ホール数などは特に限定されるものではなく、所望の繊維径及び単糸本数等に応じて適宜選択できる。
【０１９９】
乾燥の前又は後に、必要に応じて、未延伸糸（若しくは前延伸糸）又は延伸糸に対して、帯電抑制性、収束性及び潤滑性等を付与する目的で油剤を付与してもよい。付与する油剤の種類及び付与する量等は、特に限定されるものではなく、改変フィブロイン繊維を使用する用途、改変フィブロイン繊維の取扱い性等を考慮し適宜調整することができる。
【０２００】
紡糸口金のホール形状が円形である場合は、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の孔径を例示できる。孔径が０．１ｍｍ以上であると、圧力損失を低減することができ設備費用を抑えることができる。孔径が０．６ｍｍ以下であると、繊維径を細くするための延伸操作の必要性を低減することができ、吐出から引き取りまでの間で延伸切れを起こす可能性を低減することができる。
【０２０１】
紡糸口金を通過する際のドープ液の温度、及び紡糸口金の温度は、特に限定されるものではなく、用いるドープ液の濃度及び粘度、有機溶媒の種類等により適宜調整すればよい。当該温度は、改変フィブロインの劣化等を防止するという観点から、３０℃〜１００℃が好ましい。また、当該温度は、溶媒の揮発による圧力上昇、ドープ液の固形化による配管内の閉塞が発生する可能性を低減するという観点から、用いる溶媒の沸点に満たない温度を上限とすることが好ましい。これにより工程安定性が向上する。
【０２０２】
本実施形態に係る製造方法は、ドープ液の吐出前にドープ液を濾過する工程（濾過工程）、及び／又は吐出前にドープ液を脱泡する工程（脱泡工程）を更に備えるものであってもよい。
【０２０３】
〔改変フィブロイン繊維〕
本実施形態に係る改変フィブロイン繊維は、改変フィブロインと、耐水性付与物質とを含有する。また、上記ドープ液を用いて、上記改変フィブロイン繊維の製造方法によって形成することができる。改変フィブロインと、耐水性付与物質との含有比率は、特に制限されるものではなく、改変フィブロイン繊維の用途等に応じて、適宜設定することができる。例えば、重量基準で０．９：０．１〜０．５：０．５の範囲であってよく、より耐水性を重視する場合には、０．７５：０．２５〜５．５：４．５の範囲にすることがより好ましい。
【０２０４】
本発明に係る改変フィブロイン繊維は、さらに改変フィブロイン繊維内のポリペプチド分子間で化学的に架橋させてもよい。架橋させることができる官能基は、例えば、アミノ基、カルボキシル基、チオール基及びヒドロキシ基等が挙げられる。例えば、ポリペプチドに含まれるリジン側鎖のアミノ基は、グルタミン酸又はアスパラギン酸側鎖のカルボキシル基と脱水縮合によりアミド結合で架橋できる。真空加熱下で脱水縮合反応を行なうことにより架橋してもよいし、カルボジイミド等の脱水縮合剤により架橋させてもよい。例えば、システインを多く含有するタンパク質加水分解物を含むドープ液を紡糸して得られる改変フィブロイン繊維においては、さらに酸処理を行ない、チオール基を架橋させても良い。架橋させることで、改変フィブロイン繊維の収縮率低減効果をより安定して得られ易くなる。
【０２０５】
ポリペプチド分子間の架橋は、カルボジイミド、グルタルアルデヒド等の架橋剤を用いて行ってもよく、トランスグルタミナーゼ等の酵素を用いて行ってもよい。カルボジイミドは、一般式Ｒ１Ｎ＝Ｃ＝ＮＲ２（但し、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、シクロアルキル基を含む有機基を示す。）で示される化合物である。カルボジイミドの具体例として、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、１−シクロヘキシル−３−（２−モルホリノエチル）カルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣ）等が挙げられる。これらの中でも、ＥＤＣ及びＤＩＣはポリペプチド分子間のアミド結合形成能が高く、架橋反応し易いことから好ましい。
【０２０６】
架橋処理は、混合フィブロイン繊維に架橋剤を付与して真空加熱乾燥で架橋するのが好ましい。架橋剤は純品を混合フィブロイン繊維に付与してもよいし、炭素数１〜５の低級アルコール及び緩衝液等で０．００５〜１０質量％の濃度に希釈したものを混合フィブロイン繊維に付与してもよい。架橋処理は、温度２０〜４５℃で３〜４２時間行うのが好ましい。架橋処理により、混合フィブロイン繊維に更に高い応力（強度）を付与することができる。
【０２０７】
＜改変フィブロイン繊維の物性評価＞
以下のようにして、改変フィブロイン繊維の物性を測定し、評価することができる。
（ａ）光学顕微鏡を用いて繊維の直径を求める。
（ｂ）温度２０℃、相対湿度６５％の条件で引張り試験機（ＩＮＳＴＲＯＮ３３４２）又はＴｅｘｔｅｃｈｎｏ社製の単糸強伸度測定装置「ＦＡＶＩＭＡＴ」を用いて繊維の応力、初期弾性率、伸度（破断点変位、変位）を測定する。ＩＮＳＴＲＯＮ３３４２」を使用した引張試験では１０ｍ秒間隔で測定することが好ましい。例えば、改変フィブロイン繊維のサンプルを厚紙で作製した型枠に貼り付け、つかみ具間距離を２０ｍｍ、引張り速度を１０ｍｍ／分として行えばよい。ロードセル容量１０Ｎ、つかみ冶具はクリップ式でよい。測定値は、例えば、サンプル数ｎ＝５の平均値として算出することが好ましい。
【０２０８】
＜改変フィブロイン繊維の収縮性評価＞
改変フィブロイン繊維は、沸点未満の水に接触（湿潤）させることにより収縮する特性を有する。改変フィブロイン繊維において、このような収縮が少ないほど好ましい。
【０２０９】
収縮は、以下の方法で求められる収縮率を指標として評価することができる。
長さ約３０ｃｍの複数本の改変フィブロイン繊維を束ね、繊度１５０デニールの繊維束とする。この繊維束に０．８ｇの鉛錘を取り付け、その状態で繊維束を４０℃の水に５分間浸漬し収縮させる。収縮したフィブロイン繊維束を水中から取り出し、３分経過後、０．８ｇの鉛錘を取り付けたまま、各改変フィブロイン繊維束の長さを測定する。収縮率は下記式に従って算出される。
収縮率（％）＝｛１−（収縮後の繊維の長さ／収縮前の繊維（原糸）の長さ）｝×１００
【０２１０】
＜改変フィブロインフィルム＞
改変フィブロイン成形体がフィルム状の成形体（タンパク質フィルム）である場合、本実施形態に係る改変フィブロインフィルムは、本実施形態に係るドープ溶液を基材表面にキャスト成形し、乾燥及び／又は脱溶媒することにより得ることができる。
【０２１１】
改変フィブロインフィルムを形成する際のドープ溶液の粘度は１５〜８０ｃＰ（センチポアズ）であることが好ましく、２０〜７０ｃＰであることがより好ましい。
【０２１２】
ドープ溶液全量を１００質量％としたとき、本発明に係る改変フィブロイン及び耐水性付与物質の合計濃度は３〜５０質量％であることが好ましく、３．５〜３５質量％であることがより好ましく、４．２〜１５．８質量％であることがさらに好ましい。
【０２１３】
基材は、樹脂基板、ガラス基板、金属基板等であってよい。基材は、キャスト成形後のフィルムを容易に剥離できる観点から、好ましくは樹脂基板である。樹脂基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、又はこれらのフィルム表面にシリコーン化合物を固定化させた剥離フィルムであってよい。基材は、ＨＦＩＰ、ＤＭＳＯ溶媒等に対して安定であり、ドープ溶液を安定してキャスト成形でき、成形後のフィルムを容易に剥離できる観点から、ＰＥＴフィルム又はＰＥＴフィルム表面にシリコーン化合物を固定化させた剥離フィルムであることがより好ましい。
【０２１４】
具体的な手順を説明すると、まずドープ液を基材表面に流延し、アプリケーター、ナイフコーター、バーコーター等の膜厚制御手段を使用して、所定の厚さ（例えば、乾燥及び／又は脱溶媒後の厚さで１〜１０００μｍ）の濡れ膜を作製する。
【０２１５】
乾燥及び／又は脱溶媒は、乾式又は湿式で行うことができる。乾式で行う方法としては、真空乾燥、熱風乾燥、風乾等を挙げることができる。湿式で行う方法としては、キャストフィルムを脱溶媒液（凝固液とも言う）に浸漬して溶媒を脱離する方法等を挙げることができる。脱溶媒液として、水、メタノール、エタノール、２−プロパノール等の炭素数１〜５の低級アルコール等のアルコール液、水とアルコールとの混合液等を挙げることができる。脱溶媒液（凝固液）の温度は０〜９０℃であることが好ましい。
【０２１６】
乾燥及び／又は脱溶媒後の未延伸フィルムは、水中で１軸延伸又は２軸延伸することができる。２軸延伸は、逐次延伸でも同時２軸延伸でもよい。２段以上の多段延伸をしてもよい。延伸倍率は、縦、横ともに、好ましくは１．０１〜６倍、より好ましくは１．０５〜４倍である。この範囲であると応力−歪のバランスがとりやすい。水中延伸は、２０〜９０℃の水温で行われることが好ましい。延伸後のフィルムは、５０〜２００℃の乾熱で５〜６００秒間熱固定することが好ましい。この熱固定により、常温における寸法安定性が得られる。なお、１軸延伸したフィルムは１軸配向フィルムとなり、２軸延伸したフィルムは２軸配向フィルムとなる。
【０２１７】
＜フィルムの耐水性評価＞
フィルムの耐水性は、塩類の飽和水溶液を用いた飽和塩法を利用し、高湿度下での吸湿の度合いを測定することにより評価することができる。
【０２１８】
塩類としては、硫酸カリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、炭酸カリウム、塩化マグネシウム等を挙げることができる。
【０２１９】
フィルムの耐水性は、例えば、硫酸カリウムの飽和水溶液を入れたファルコンチューブ等の密閉容器に、適当な大きさに切断したフィルムを、水溶液に浸からないように設置し、例えば、相対湿度９８％のような高湿度で平衡状態にある空気中で、２０〜４８時間静置し、フィルムの重量及び水分含量を測定し、重量あたりの水分含量より水分率をもとめることにより、評価することができる。
【０２２０】
〔製品〕
本実施形態に係る改変フィブロイン繊維は、各種の製品に応用することができる。このような製品としては、例えば、繊維、糸、布帛、編み物、組み物、不織布、紙及び綿等を挙げることができる。繊維としては、例えば、長繊維、短繊維、モノフィラメント、又はマルチフィラメント等を挙げることができ、糸としては、紡績糸、撚糸、仮撚糸、加工糸、混繊糸、又は混紡糸等を挙げることができる。さらに、これらの繊維や糸から、織物等の布帛、編物、組み物、若しくは不織布等、紙及び綿等を製造することができる。また、ロープ、手術用縫合糸、電気部品用の可撓性止め具、さらには移植用生理活性材料（例えば、人工靭帯及び大動脈バンド）等の高強度用途にも応用できる。これらの製品は、公知の方法により製造することができる。
【０２２１】
これらの製品は、改変フィブロインと耐水性付与物質とを含む製品であってもよく、本実施形態に係るドープ液の凝固物を含む製品であってもよい。
【実施例】
【０２２２】
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。【０２２３】
〔改変フィブロインの製造〕
（１）発現ベクターの作製
ネフィラ・クラビペス（Ｎｅｐｈｉｌａ  ｃｌａｖｉｐｅｓ）由来のフィブロイン（ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号：Ｐ４６８０４．１、ＧＩ：１１７４４１５）の塩基配列及びアミノ酸配列に基づき、配列番号１５で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン（以下、「ＰＲＴ７９９」ともいう。）、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）、及び配列番号４０で示されるアミノ酸配列を有する改変フィブロイン（ＰＲＴ９６６）を設計した。なお、配列番号１５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１１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。【０２２４】
次に、ＰＲＴ７９９、ＰＲＴ９１８及びＰＲＴ９６６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、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。【０２２５】
（２）改変フィブロインの発現
（１）で得られた発現ベクターで、大腸菌ＢＬＲ（ＤＥ３）を形質転換した。当該形質転換大腸菌を、アンピシリンを含む２ｍＬのＬＢ培地で１５時間培養した。当該培養液を、アンピシリンを含む１００ｍＬのシード培養用培地（表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。
【表４】
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【０２２６】
当該シード培養液を５００ｍＬの生産培地（表５）を添加したジャーファーメンターにＯＤ６００が０．０５となるように添加した。培養液温度を３７℃に保ち、ｐＨ６．９で一定に制御して培養した。また培養液中の溶存酸素濃度を、溶存酸素飽和濃度の２０％に維持するようにした。
【表５】
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【０２２７】
生産培地中のグルコースが完全に消費された直後に、フィード液（グルコース４５５ｇ／１Ｌ、Ｙｅａｓｔ  Ｅｘｔｒａｃｔ  １２０ｇ／１Ｌ）を１ｍＬ／分の速度で添加した。培養液温度を３７℃に保ち、ｐＨ６．９で一定に制御して培養した。また培養液中の溶存酸素濃度を、溶存酸素飽和濃度の２０％に維持するようにし、２０時間培養を行った。その後、１Ｍのイソプロピル−β−チオガラクトピラノシド（ＩＰＴＧ）を培養液に対して終濃度１ｍＭになるよう添加し、改変フィブロインを発現誘導させた。ＩＰＴＧ添加後２０時間経過した時点で、培養液を遠心分離し、菌体を回収した。ＩＰＴＧ添加前とＩＰＴＧ添加後の培養液から調製した菌体を用いてＳＤＳ−ＰＡＧＥを行い、ＩＰＴＧ添加に依存した目的とする改変フィブロインサイズのバンドの出現により、目的とする改変フィブロインの発現を確認した。【０２２８】
（３）改変フィブロインの精製
ＩＰＴＧを添加してから２時間後に回収した菌体を２０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ  ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７．４）で洗浄した。洗浄後の菌体を約１ｍＭのＰＭＳＦを含む２０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ７．４）に懸濁させ、高圧ホモジナイザー（ＧＥＡ  Ｎｉｒｏ  Ｓｏａｖｉ社製）で細胞を破砕した。破砕した細胞を遠心分離し、沈殿物を得た。得られた沈殿物を、高純度になるまで２０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ７．４）で洗浄した。洗浄後の沈殿物を１００ｍｇ／ｍＬの濃度になるように８Ｍ  グアニジン緩衝液（８Ｍ  グアニジン塩酸塩、１０ｍＭ  リン酸二水素ナトリウム、２０ｍＭ  ＮａＣｌ、１ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、ｐＨ７．０）で懸濁し、６０℃で３０分間、スターラーで撹拌し、溶解させた。溶解後、透析チューブ（三光純薬株式会社製のセルロースチューブ３６／３２）を用いて水で透析を行った。透析後に得られた白色の凝集タンパク質を遠心分離により回収し、凍結乾燥機で水分を除き、凍結乾燥粉末を回収することにより、改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９、ＰＲＴ９１８及びＰＲＴ９６６）を得た。【０２２９】
〔タンパク質加水分解物を含む改変フィブロイン繊維の製造及び評価〕
（実施例１〜２）
（１）ドープ液の調製
ギ酸（純度９９％）を溶解用溶媒として用い、上記のようにして得られた改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）と、タンパク質加水分解物として数平均分子量７５０の羽毛ケラチン加水分解物を下記の比率（重量％）で混合し、攪拌して室温で溶解させた。目開き１μｍの金属フィルターで濾過し、遠心分離した後、脱泡してドープ液を得た。なお、上記羽毛ケラチン加水分解物は、羽毛を国際公開第２０１７／０３８８１４号に開示の方法に準じて、アルカリ加水分解することで製造した。
ギ酸：改変フィブロイン：タンパク質加水分解物＝６４：２６：１０（実施例１）
ギ酸：改変フィブロイン：タンパク質加水分解物＝５４：２６：２０（実施例２）
ギ酸：改変フィブロイン：タンパク質加水分解物＝７４：２６：０（比較例１）【０２３０】
（２）紡糸
調製したドープ液をリザーブタンクに充填し、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。凝固後、１００質量％メタノール凝固浴槽中で延伸を行った。水洗浄浴中で洗浄及び延伸後、乾熱板を用いて乾燥させ、得られた改変フィブロイン繊維（原糸）を卓上の紡糸装置を用いて巻き取った。乾湿式紡糸の条件は以下のとおりである。
押出しノズル直径：０．２ｍｍ
凝固浴延伸倍率：１〜１．５倍
水洗浄浴延伸倍率：３倍
凝固液（メタノール）の温度：５℃
乾燥温度：６０℃
エアギャップ長さ：２ｍｍ【０２３１】
（３）改変フィブロイン繊維の収縮性評価
上記（２）で得られた改変フィブロイン繊維（原糸）を長さ約３０ｃｍに揃えて束ね、繊度１５０デニールのフィブロイン繊維束とした。各フィブロイン繊維束に０．８ｇの鉛錘を取り付け、その状態でフィブロイン繊維束を４０℃の水に５分間浸漬して収縮させた。収縮した繊維束を水中から取り出し、３分経過後、０．８ｇの鉛錘を取り付けたまま、各改変フィブロイン繊維束の長さを測定した。収縮率は下記式に従って算出した。
収縮率（％）＝｛１−（収縮後の繊維の長さ／収縮前の繊維（原糸）の長さ）｝×１００【０２３２】
実施例１〜２及び比較例１の改変フィブロイン繊維の収縮率を表６に示す。表６に示す収縮率は、比較例１（ＰＲＴ７９９単独）の改変フィブロイン繊維の収縮率の値を１００としたときの相対値である。
【表６】
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【０２３３】
ＰＲＴ７９９に対してタンパク質加水分解物を当量以下の割合で混合した改変フィブロイン繊維（実施例１及び２）は、ＰＲＴ７９９単独の改変フィブロイン繊維（比較例１）と比べて、優れた収縮率の低減効果を得ることができた。また、ＰＲＴ７９９単独の改変フィブロイン繊維（比較例１）を基準に見ると、タンパク質加水分解物を混合した改変フィブロイン繊維は、タンパク質加水分解物の割合が高いほど、更に収縮率の低減効果を付与可能であることが認められた（実施例１及び２）。【０２３４】
（４）改変フィブロイン繊維の物性評価
上記（２）で得られた原糸の物性を以下の方法で測定した。
（ａ）光学顕微鏡を用いてフィブロイン繊維の直径を求めた。
（ｂ）温度２０℃、相対湿度６５％の条件で引張り試験機（ＩＮＳＴＲＯＮ３３４２）を用いて改変フィブロイン繊維の応力を測定した。引張試験では１０ｍ秒間隔で測定した。各サンプルは厚紙で作製した型枠に貼り付け、つかみ治具間距離は２０ｍｍ、引張り速度は１０ｍｍ／分とした。ロードセル容量１０Ｎ、つかみ冶具はクリップ式とした。測定値はサンプル数ｎ＝５の平均値とした。【０２３５】
実施例１及び比較例１の各原糸の物性評価結果を表７に示す。表７の応力値は、比較例１（ＰＲＴ７９９単独）の改変フィブロイン繊維の応力の値を１００としたときの相対値である。【０２３６】
【表７】
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【０２３７】
ＰＲＴ７９９に対してタンパク質加水分解物を当量以下の割合で混合した改変フィブロイン繊維（実施例１）は、ＰＲＴ７９９単独の改変フィブロイン繊維（比較例１）と比べて、応力が維持されていることが確認された。すなわち、タンパク質加水分解物を混合した改変フィブロイン繊維（実施例１）は、応力を維持したまま、優れた収縮率の低減効果を得ることができた。【０２３８】
（実施例３〜１８）
（１）ドープ液の調製
上記改変フィブロインの製造工程で得られた改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）２６重量％とギ酸７４重量％を混合攪拌して改変フィブロイン溶液４０ｇを調製した。表８に示したタンパク質加水分解物を表８の添加量（ｇ）で添加し、改変フィブロイン溶液に対する各タンパク質加水分解物の混合比率を１０重量％又は２０重量％とした他は、実施例１〜２と同様の手順でドープ液を調製した。なお、羽毛ケラチン加水分解物は、実施例１〜２で使用したものと同一である。【０２３９】
【表８】
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【０２４０】
（２）紡糸
上記（１）で調製した各ドープ液をリザーブタンクにそれぞれ充填し、実施例１〜２と同様の手順で改変フィブロイン繊維を製造した。【０２４１】
（３）改変フィブロイン繊維の収縮性評価
上記（２）で得られた改変フィブロイン繊維の収縮性を実施例１〜２と同様の手順で評価し、収縮率を算出した。上記（３）で算出した改変フィブロイン繊維の収縮率と収縮低減量を表９に示した。表９の収縮率の相対値は、比較例１（ＰＲＴ７９９単独）の繊維の収縮率の値を１００としたときの相対値であり、この値が小さい程、繊維の収縮が低減されたことを意味する。表９の収縮低減量は、比較例１（ＰＲＴ７９９単独）の繊維の収縮長［ｍｍ］（収縮長［ｍｍ］＝収縮前の繊維の長さ−収縮後の繊維の長さ）を１としたときの相対値であり、この値が大きい程、繊維の収縮が低減されたことを意味する。【０２４２】
【表９】
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【０２４３】
ＰＲＴ７９９に対してタンパク質加水分解物を当量以下の割合で混合した改変フィブロイン繊維（実施例３〜１８）は、ＰＲＴ７９９単独の改変フィブロイン繊維（比較例１）と比べて、優れた収縮率の低減効果を得ることができた。また、ＰＲＴ７９９単独の改変フィブロイン繊維（比較例１）を基準に見ると、タンパク質加水分解物を混合した改変フィブロイン繊維は、タンパク質加水分解物の割合が高いほど、更に収縮率の低減効果を付与可能であることが認められた（実施例３〜６及び実施例８〜１７）。【０２４４】
（４）改変フィブロイン繊維の物性評価
上記（２）で得られた繊維の物性を以下の方法で測定した。温度２０℃、相対湿度６５％の環境下でＴｅｘｔｅｃｈｎｏ社製の単糸強伸度測定装置である「ＦＡＶＩＭＡＴ」を使用し、ランダムにサンプリングした１５本の繊維の繊度と応力を測定し（サンプル数＝１５）、異常値を除いて平均値を算出した。測定条件は、ロードセル容量２１０ｃＮ、ゲージ長２０ｍｍ、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎとした。【０２４５】
実施例３、５、７、８、１０、１２、１４、１６及び１８及び比較例１の各繊維の評価結果を表１０に示した。なお、表１０の応力の相対値は、比較例１（ＰＲＴ７９９単独）の繊維の応力の値を１００としたときの相対値である。【０２４６】
【表１０】
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【０２４７】
ＰＲＴ７９９に対してタンパク質加水分解物を当量以下の割合で混合した改変フィブロイン繊維（実施例３、５、７、８、１０、１２、１４、１６及び１８）は、ＰＲＴ７９９単独の改変フィブロイン繊維（比較例１）と比べて、応力が維持されていることが確認された。すなわち、これらの実施例のタンパク質加水分解物を混合した改変フィブロイン繊維は、応力を維持したまま、優れた収縮率の低減効果を得ることができた。【０２４８】
〔修飾デンプンを含む改変フィブロイン繊維の製造及び評価〕
（実施例１９）
＜紡糸原液（ドープ液）の調製＞
デンプン（和光純薬工業株式会社製）２００ｍｇを１１４００ｍｇの溶媒（４重量％のＬｉＣｌを含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ））に溶解させた後、これにフェニルイソシアネート（東京化成工業株式会社製）４００ｍｇを添加し、９０℃で４時間撹拌して反応させた。これにより、デンプンのヒドロキシル基とフェニルイソシアネートのイソシアネート基とが反応して、フェニル基（機能性官能基）が、ウレタン結合を介して結合した修飾デンプン（修飾ヒドロキシル基含有ポリマー）を得た。修飾デンプンは、仕込み比から求めた修飾率（ヒドロキシル基が機能性官能基に変換された割合）が１００％であった。【０２４９】
反応液を室温まで冷却した後、上記で得た改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）の粉末３００ｍｇを反応液に添加し、９０℃で１２時間撹拌して溶解させ、透明な紡糸原液を得た。紡糸原液中の修飾デンプンの含有量は、修飾デンプンとデンプンの総含有量を基準として、１７質量％である。【０２５０】
＜タンパク質繊維の製造＞
調製した紡糸原液を６０℃にて目開き５μｍの金属フィルターで濾過し、次いで３０ｍＬのステンレスシリンジ内で静置し、脱泡させた後に、ニードル径０．２ｍｍのソリッドノズルから窒素ガスを用い１００質量％メタノール凝固浴槽中へ吐出させた。吐出温度は６０℃であり、吐出圧は０．３ＭＰａであった。凝固後、得られた原糸を巻き取り速度３．００ｍ／分で巻き取り、自然乾燥させてタンパク質繊維（改変フィブロイン繊維）を得た。【０２５１】
＜水収縮試験＞
得られたタンパク質繊維を長さ約１０ｃｍに切断し、水への浸漬前の糸の長さ（ｃｍ）を測定した。次いで、糸を４０℃の水浴に１分間浸漬した。その後、糸を水浴から取り出して、１５分間室温で真空乾燥させた後、乾燥後の糸の長さを測定した。タンパク質繊維の水収縮率を以下の式に従って算出した。
水収縮率（％）＝｛（浸漬前の長さ／浸漬・乾燥後の長さ）−１｝×１００【０２５２】
（実施例２０）
＜紡糸原液（ドープ液）の調製＞
デンプン（和光純薬工業株式会社製）２５３ｍｇを７６００ｍｇの溶媒（４重量％のＬｉＣｌを含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ））に溶解させた後、これに無水酢酸（和光純薬工業株式会社製）１４７ｍｇを添加し、９０℃で４時間撹拌して反応させた。これにより、デンプンのヒドロキシル基と無水酢酸とが反応して、アセチル基（機能性官能基）が結合した修飾デンプン（修飾ヒドロキシル基含有ポリマー）を得た。修飾デンプンは、仕込み比から求めた修飾率（ヒドロキシル基が機能性官能基に変換された割合）が１００％であった。【０２５３】
反応液を室温まで冷却した後、上記で得た改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）の粉末２０００ｍｇを反応液に添加し、９０℃で１２時間撹拌して溶解させ、透明な紡糸原液を得た。紡糸原液中の修飾デンプンの含有量は、修飾デンプンとデンプンの総含有量を基準として、１７質量％である。【０２５４】
＜タンパク質繊維の製造、及び水収縮試験＞
調製した紡糸原液を使用して、実施例１９と同様の手順でタンパク質繊維の製造、及び水収縮試験を実施した。【０２５５】
（実施例２１）
＜紡糸原液（ドープ液）の調製＞
デンプン（和光純薬工業株式会社製）２１５ｍｇを７６００ｍｇの溶媒（４重量％のＬｉＣｌを含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ））に溶解させた後、これに無水酢酸（和光純薬工業株式会社製）１８５ｍｇを添加し、９０℃で４時間撹拌して反応させた。これにより、デンプンのヒドロキシル基と無水酢酸とが反応して、アセチル基（機能性官能基）が結合した修飾デンプン（修飾ヒドロキシル基含有ポリマー）を得た。修飾デンプンは、仕込み比から求めた修飾率（ヒドロキシル基が機能性官能基に変換された割合）が５０％であった。【０２５６】
反応液を室温まで冷却した後、上記で得た改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）の粉末２０００ｍｇを反応液に添加し、９０℃で１２時間撹拌して溶解させ、透明な紡糸原液を得た。紡糸原液中の修飾デンプンの含有量は、修飾デンプンとデンプンの総含有量を基準として、１７質量％である。【０２５７】
＜タンパク質繊維の製造、及び水収縮試験＞
調製した紡糸原液を使用して、実施例１９と同様の手順でタンパク質繊維の製造、及び水収縮試験を実施した。【０２５８】
（実施例２２）
＜紡糸原液（ドープ液）の調製＞
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）（和光純薬工業株式会社製）１２８ｍｇを７６００ｍｇの溶媒（４重量％のＬｉＣｌを含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ））に溶解させた後、これにフェニルイソシアネート（東京化成工業株式会社製）２７２ｍｇを添加し、９０℃で４時間撹拌して反応させた。これにより、ＰＶＡのヒドロキシル基とフェニルイソシアネートとが反応して、フェニル基（機能性官能基）が、ウレタン結合を介して結合した修飾ＰＶＡ（修飾ヒドロキシル基含有ポリマー）を得た。修飾ＰＶＡは、仕込み比から求めた修飾率（ヒドロキシル基が機能性官能基に変換された割合）が１００％であった。【０２５９】
反応液を室温まで冷却した後、上記で得た改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）の粉末２０００ｍｇを反応液に添加し、９０℃で１２時間撹拌して溶解させ、透明な紡糸原液を得た。紡糸原液中の修飾ＰＶＡの含有量は、修飾ＰＶＡとＰＶＡの総含有量を基準として、１７質量％である。【０２６０】
＜タンパク質繊維の製造、及び水収縮試験＞
調製した紡糸原液を使用して、実施例１と同様の手順でタンパク質繊維の製造、及び水収縮試験を実施した。【０２６１】
（実施例２３）
＜紡糸原液（ドープ液）の調製＞
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）（和光純薬工業株式会社製）１９３ｍｇを７６００ｍｇの溶媒（４重量％のＬｉＣｌを含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ））に溶解させた後、これにフェニルイソシアネート（東京化成工業株式会社製）２０７ｍｇを添加し、９０℃で４時間撹拌して反応させた。これにより、ＰＶＡのヒドロキシル基とフェニルイソシアネートとが反応して、フェニル基（機能性官能基）が、ウレタン結合を介して結合した修飾ＰＶＡ（修飾ヒドロキシル基含有ポリマー）を得た。修飾ＰＶＡは、仕込み比から求めた修飾率（ヒドロキシル基が機能性官能基に変換された割合）が５０％であった。【０２６２】
反応液を室温まで冷却した後、上記で得た改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）の粉末２０００ｍｇを反応液に添加し、９０℃で１２時間撹拌して溶解させ、透明な紡糸原液を得た。紡糸原液中の修飾ＰＶＡの含有量は、修飾ＰＶＡとＰＶＡの総含有量を基準として、１７質量％である。【０２６３】
＜タンパク質繊維の製造、及び水収縮試験＞
調製した紡糸原液を使用して、実施例１９と同様の手順でタンパク質繊維の製造、及び水収縮試験を実施した。【０２６４】
（比較例２）
＜紡糸原液（ドープ液）の調製＞
上記で得た改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）の粉末１２００ｍｇを溶媒（４重量％のＬｉＣｌを含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ））に添加し、９０℃で１２時間撹拌して溶解させ、透明な紡糸原液を得た。【０２６５】
＜タンパク質繊維の製造、及び水収縮試験＞
調製した紡糸原液を使用して、実施例１９と同様の手順でタンパク質繊維の製造、及び水収縮試験を実施した。【０２６６】
（比較例３）
＜紡糸原液（ドープ液）の調製＞
上記で得た改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）の粉末３０００ｍｇ、及びデンプン（和光純薬工業株式会社製）６００ｍｇを溶媒（４重量％のＬｉＣｌを含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ））に添加し、９０℃で１２時間撹拌して溶解させ、透明な紡糸原液を得た。【０２６７】
＜タンパク質繊維の製造、及び水収縮試験＞
調製した紡糸原液を使用して、実施例１９と同様の手順でタンパク質繊維の製造、及び水収縮試験を実施した。【０２６８】
結果を表１１に示す。
【表１１】
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【０２６９】
機能性官能基として疎水性の官能基（フェニル基又はアセチル基）が結合した修飾ヒドロキシル基含有ポリマー（修飾デンプン又は修飾ＰＶＡ）と、タンパク質（改変フィブロイン）とを含む紡糸原液を用いてタンパク質繊維を製造することにより（実施例１９〜２３）、タンパク質のみを含む紡糸原液を用いた場合（比較例２）、及びタンパク質と修飾されていないヒドロキシル基含有ポリマーとを含む紡糸原液を用いた場合（比較例３）と比べて、水収縮率が低減され、耐水性を有するタンパク質繊維が得られた。【０２７０】
（参考例１：改変フィブロインの難燃性評価）
４．０質量％になるようにＬｉＣｌを溶解させたジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を溶媒として用意し、そこに改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）の凍結乾燥粉末を、濃度２４質量％となるよう添加し、シェーカーを使用して３時間溶解させた。その後、不溶物と泡を取り除き、改変フィブロイン溶液（紡糸原液）を得た。【０２７１】
調製した紡糸原液を９０℃にて目開き５μｍの金属フィルターで濾過し、次いで３０ｍＬのステンレスシリンジ内で静置し、脱泡させた後に、ニードル径０．２ｍｍのソリッドノズルから１００質量％メタノール凝固浴槽中へ吐出させた。吐出温度は９０℃であった。凝固後、得られた原糸を巻き取り、自然乾燥させて改変フィブロイン繊維（原料繊維）を得た。【０２７２】
得られた原料繊維を撚り合せた撚糸を使用して、丸編機を使用した丸編みで編地を製造した。編地は、太さ１８０デニール、ゲージ数１８とした。得られた編地から２０ｇ切り出して試験片とした。【０２７３】
燃焼性試験は、消防庁危険物規制課長  消防危５０号平成７年５月３１日の粉粒状又は融点の低い合成樹脂の試験方法に準拠した。試験は、温度２２℃、相対湿度４５％、気圧１０２１ｈＰａの条件下で実施した。測定結果（酸素濃度（％）、燃焼率（％）、換算燃焼率（％））を表１２に示す。
【表１２】
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【０２７４】
難燃性試験の結果、改変フィブロイン（ＰＲＴ７９９）繊維で編んだ編地の限界酸素指数（ＬＯＩ）値は２７．２であった。一般にＬＯＩ値が２６以上あれば難燃性があるとされる。改変フィブロインは、難燃性に優れていることが分かる。【０２７５】
改変（人造）フィブロイン繊維は、限界酸素指数（ＬＯＩ）値が、１８以上であってよく、２０以上であってもよく、２２以上であってもよく、２４以上であってもよく、２６以上であってもよく、２８以上であってもよく、２９以上であってもよく、３０以上であってもよい。上記のＬＯＩ値は、消防庁危険物規制課長  消防危５０号平成７年５月３１日の粉粒状又は融点の低い合成樹脂の試験方法に準拠して測定される値である。【０２７６】
（参考例２：改変フィブロインの吸湿発熱性評価）
４．０質量％になるようにＬｉＣｌを溶解させたジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を溶媒として用意し、そこに改変フィブロインの凍結乾燥粉末を、濃度２４質量％となるよう添加し、シェーカーを使用して３時間溶解させた。その後、不溶物と泡を取り除き、改変フィブロイン溶液（紡糸原液）を得た。【０２７７】
調製した紡糸原液を６０℃にて目開き５μｍの金属フィルターで濾過し、次いで３０ｍＬのステンレスシリンジ内で静置し、脱泡させた後に、ニードル径０．２ｍｍのソリッドノズルから１００質量％メタノール凝固浴槽中へ吐出させた。吐出温度は６０℃であった。凝固後、得られた原糸を巻き取り、自然乾燥させて改変フィブロイン繊維（原料繊維）を得た。【０２７８】
比較のため、原料繊維として、市販されているウール繊維、コットン繊維、テンセル繊維、レーヨン繊維及びポリエステル繊維を用意した。【０２７９】
各原料繊維を使用して、横編機を使用した横編みで編地を製造した。原料繊維としてＰＲＴ９１８繊維を使用した編地は、太さ：１／３０Ｎ（毛番手単糸）、ゲージ数：１８とした。原料繊維としてＰＲＴ７９９繊維を使用した編地は、太さ：１／３０Ｎ（毛番手単糸）、ゲージ数：１６とした。その他の原料繊維を使用した編地は、ＰＲＴ９１８繊維及びＰＲＴ７９９繊維を使用した編地とほぼ同一のカバーファクターとなるように太さ及びゲージ数を調整した。具体的には、以下のとおりである。
ウール  太さ：２／３０Ｎ（双糸）、ゲージ数：１４
コットン  太さ：２／３４Ｎ（双糸）、ゲージ数：１４
テンセル  太さ：２／３０Ｎ（双糸）、ゲージ数：１５
レーヨン  太さ：１／３８Ｎ（単糸）、ゲージ数：１４
ポリエステル  太さ：１／６０Ｎ（単糸）、ゲージ数：１４【０２８０】
１０ｃｍ×１０ｃｍに裁断した編地を２枚合わせにし、四辺を縫い合わせて試験片（試料）とした。試験片を低湿度環境（温度２０±２℃、相対湿度４０±５％）で４時間以上放置した後、高湿度環境（温度２０±２℃、相対湿度９０±５％）に移し、試験片内部中央に取り付けた温度センサーにより３０分間、１分間隔で温度の測定を行った。【０２８１】
測定結果から、下記式Ａに従って、最高吸湿発熱度を求めた。
式Ａ：最高吸湿発熱度＝｛（試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移したときの試料温度の最高値）−（試料を、試料温度が平衡に達するまで低湿度環境下に置いた後、高湿度環境下に移すときの試料温度）｝（℃）／試料重量（ｇ）【０２８２】
図６は、吸湿発熱性試験の結果の一例を示すグラフである。グラフの横軸は、試料を低湿度環境から高湿度環境に移した時点を０とし、高湿度環境での放置時間（分）を示す。グラフの縦軸は、温度センサーで測定した温度（試料温度）を示す。図６に示したグラフ中、Ｍで示した点が、試料温度の最高値に対応している。【０２８３】
最高吸湿発熱度の算出結果を表１３に示す。
【表１３】
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【０２８４】
表１３に示すとおり、改変フィブロイン（ＰＲＴ９１８及びＰＲＴ７９９）は、既存の材料と比べて、最高吸湿発熱度が高く、吸湿発熱性に優れていることが分かる。【０２８５】
改変（人造）フィブロイン繊維は、上記式Ａに従って求められる最高吸湿発熱度が０．０２５℃／ｇ超であってよく、０．０２６℃／ｇ以上であってもよく、０．０２７℃／ｇ以上であってもよく、０．０２８℃／ｇ以上であってもよく、０．０２９℃／ｇ以上であってもよく、０．０３０℃／ｇ以上であってもよく、０．０３５℃／ｇ以上であってもよく、０．０４０℃／ｇ以上であってもよい。最高吸湿発熱度の上限に特に制限はないが、通常、０．０６０℃／ｇ以下である。【０２８６】
（参考例３：改変フィブロインの保温性評価）
４．０質量％になるようにＬｉＣｌを溶解させたジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を溶媒として用意し、そこに改変フィブロインの凍結乾燥粉末を、濃度２４質量％となるよう添加し、シェーカーを使用して３時間溶解させた。その後、不溶物と泡を取り除き、改変フィブロイン溶液（紡糸原液）を得た。【０２８７】
調製した紡糸原液を６０℃にて目開き５μｍの金属フィルターで濾過し、次いで３０ｍＬのステンレスシリンジ内で静置し、脱泡させた後に、ニードル径０．２ｍｍのソリッドノズルから１００質量％メタノール凝固浴槽中へ吐出させた。吐出温度は６０℃であった。凝固後、得られた原糸を巻き取り、自然乾燥させて改変フィブロイン繊維（原料繊維）を得た。【０２８８】
比較のため、原料繊維として、市販されているウール繊維、シルク繊維、綿繊維、レーヨン繊維及びポリエステル繊維を用意した。【０２８９】
各原料繊維を使用して、横編機を使用した横編みで編地を製造した。原料繊維としてＰＲＴ９６６繊維を使用した編地は、番手：３０Ｎｍ、撚り本数：１、ゲージ数：１８ＧＧ、目付け：９０．１ｇ／ｍ２とした。原料繊維としてＰＲＴ７９９繊維を使用した編地は、番手：３０Ｎｍ、撚り本数：１、ゲージ数ＧＧ：１６、目付け：１１１．０ｇ／ｍ２とした。その他の原料繊維を使用した編地は、ＰＲＴ９６６繊維及びＰＲＴ７９９繊維を使用した編地とほぼ同一のカバーファクターとなるように太さ及びゲージ数を調整した。具体的には、以下のとおりである。
ウール  番手：３０Ｎｍ、撚り本数：２、ゲージ数：１４ＧＧ、目付け：２４２．６ｇ／ｍ２
シルク  番手：６０Ｎｍ、撚り本数：２、ゲージ数：１４ＧＧ、目付け：２２５．２ｇ／ｍ２
綿  番手：３４Ｎｍ、撚り本数：２、ゲージ数：１４ＧＧ、目付け：１９４．１ｇ／ｍ２
レーヨン  番手：３８Ｎｍ、撚り本数：１、ゲージ数：１４ＧＧ、目付け：１８１．８ｇ／ｍ２
ポリエステル  番手：６０Ｎｍ、撚り本数：１、ゲージ数：１４ＧＧ、目付け：１８４．７ｇ／ｍ２【０２９０】
保温性は、カトーテック株式会社製のＫＥＳ−Ｆ７サーモラボＩＩ試験機を使用し、ドライコンタクト法（皮膚と衣服が乾燥状態で直接触れた時を想定した方法）を用いて評価した。２０ｃｍ×２０ｃｍに裁断した編地１枚を試験片（試料）とした。試験片を、一定温度（３０℃）に設定した熱板にセットし、風洞内風速３０ｃｍ／秒の条件で、試験片を介して放散された熱量（ａ）を求めた。試験片をセットしない状態で、上記同様の条件で放散された熱量（ｂ）を求め、下記の式Ｂに従い保温率（％）を算出した。
式Ｂ：保温率（％）＝（１−ａ／ｂ）×１００【０２９１】
測定結果から、下記式Ｃに従って、保温性指数を求めた。
式Ｃ：保温性指数＝保温率（％）／試料の目付け（ｇ／ｍ２）【０２９２】
保温性指数の算出結果を表１４に示す。保温性指数が高いほど、保温性に優れる材料と評価することができる。【０２９３】
【表１４】
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【０２９４】
表１４に示すとおり、改変フィブロイン（ＰＲＴ９６６及びＰＲＴ７９９）は、既存の材料と比べて、保温性指数が高く、保温性に優れていることが分かる。【０２９５】
改変フィブロイン繊維は、優れた保温性を有することが好ましく、上記式Ｃに従って求められる保温性指数が０．２０以上であってよい。【０２９６】
改変フィブロイン繊維の保温性指数は、０．２２以上であってよく、０．２４以上であってよく、０．２６以上であってよく、０．２８以上であってよく、０．３０以上であってよく、０．３２以上であってよい。保温性指数の上限に特に制限はないが、例えば、０．６０以下、又は０．４０以下であってよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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2019194249.tif 000023
2019194249.tif 000024
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