| 초록 |
□ 연구개요 본 연구과제에서 제안하는 '멜라닌 합성 억제 및 색소 침착 저해를 위한 다기능성 앱타머 복합체 개발' 연구는 대기오염이나 오존층 파괴에 따른 자외선 증가로 인하여 피부에 대한 유해 환경에 대한 색소 침착 문제를 해결하기 위한 기능성 미백 화장품 또는 치료제를 개발하고자 함. 현재 멜라닌 침착, 기미 등을 완화 시켜주는 코스메슈티컬 제품에 대한 다양한 연구가 진행 중이나, 눈에 띄는 효과를 나타내는 기능성 화장품이나 약물이 개발되지 않고 있는 상황임. 이러한 고성장 기능성 미백 화장품 또는 치료제 시장을 리드하기 위하여 기존 제품과는 차별성 있는 소재를 기반으로 안전하고 효율적으로 대처할 수 있도록 피부 내 멜라닌 침착을 저해하여 미백 효과를 나타나게 할 수 있는 기술을 개발하는 것이 본 연구의 궁극적인 목표임. □ 연구 목표대비 연구결과 - 본 연구과제를 원활히 수행하기 위하여 멜라닌 색소 합성을 억제하기 위한 멜라닌 자극호르몬 α-MSH, 멜라닌 합성효소 tyrosinase의 기능 저해용 RNA 앱타머 타겟별 5종 이상 선별하였으며, 3차원 구조 분석을 통한 표적 단백질의 활성부위에 결합하는 앱타머 2종 이상 선별 및 앱타머 구조 분석을 통한 앱타머 서열 40% 이상 최적화를 수행함. 또한 선별된 앱타머를 SPR 기법을 통한 멜라닌 합성 관여 단백질 특이 RNA 앱타머의 nM 농도 이상의 결합력을 갖는 앱타머 확보하였음. - 제작된 앱타머에 다양한 기능을 도입하기 위하여 멜라닌 합성 관여 단백질 α-MSH, tyrosinase에 결합하는 다기능성 앱타머 각 1종씩 확보하였으며, 이를 통하여 멜라닌 세포주에 농도별 처리에 따른 미백 효과 및 독성 평가 확인하였음. - Melanoma가 유도 xenograft mouse를 제작하여 다기능성 앱타머 복합체 처리 후종양 부위의 멜라닌 합성 인자 변화를 통한 멜라닌인자의 RNA, 단백질 발현량 감소 효과 확인하였으며, 다기능성 앱타머에 의한 멜라닌 합성 억제로 흑색종 종양 성장억제 효능 평가를 수행하였고, IVIS 분석을 통한 tumor 표적화 또한 확인하였음. 흑색종 tumor 조직을 이용한 RNA sequencing 분석을 통하여 멜라닌 합성 인자의 발현량 감소 확인 및 종양 성장 인자 발현량 감소 확인을 통하여 앱타머 기반 멜라닌 합성 억제를 통한 피부미백, 흑색종 치료 등의 화장품, 치료제 소재를 개발하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구를 통하여 확보되는 '과도한 멜라닌색소 침착 개선 및 치료용 다기능성 앱타머 복합체 기술은 피부의 부작용 없이 멜라닌 합성 저해가 가능함으로써, 멜라닌 세포 내 색소의 형성, 각질 세포로의 색소 이동 및 침착의 기전을 효과적으로 저해할 수 있는 새로운 개념의 코스메슈티컬 제품 및 피부 질환 치료제 개발의 핵심원천 기술”로 다양하게 활용될 수 있을 것임. - 또한, 국내 화장품산업 총생산규모도 2014년 8조 9,704억 원으로 지속적인 증가를 보이고 있으며, 이에 따른 기능성화장품 생산액 또한 전년대비 16%가 증가하는 등 꾸준히 성장하고 있음. 이에 본 과제를 통해 앱타머 기반의 미백 효능을 이용하여 기능성화장품에 적용시켜 사업화를 추진하게 된다면, 꾸준히 성장하고 있는 기능성화장품 시장에 진입할 수 있을 것으로 기대됨. - 기 개발되고 있는 RNA 기반의 물질은 외부환경에 대한 안정성이 낮고, 세포 투과 정도가 낮은 문제가 발생함. 기 확보된 앱타머의 경우 3wj 구조를 형성하여 dsRNA로 구성되어 있어 ssRNA에 비하여 안정성이 높고, 세포 투과를 위한 CPP를 결합시킴으로써 세포를 투과하여 보다 높은 효과가 나타날 수 있음. 이는 해당 앱타머 뿐 아니라 RNA 기반의 다른 앱타머에도 적용시킬 수 있을 것임. 또한, 표적 단백질과 앱타머 복합체의 3차원 구조를 분석하는 연구를 통하여 구조분석 및 예측을 기반으로 하는 새로운 의약 개발 기술로도 활용이 가능할 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
