KR20140035744A - Novel antibacterial peptide using peptide derived from styela clava and the use thereof - Google Patents

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KR20140035744A
KR20140035744A KR1020120102411A KR20120102411A KR20140035744A KR 20140035744 A KR20140035744 A KR 20140035744A KR 1020120102411 A KR1020120102411 A KR 1020120102411A KR 20120102411 A KR20120102411 A KR 20120102411A KR 20140035744 A KR20140035744 A KR 20140035744A
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Abstract

The present invention relates to novel antibacterial peptides using peptides derived from Styela clava which is a marine organism and a use thereof and, more specifically, to: novel antibacterial peptides which are obtained by substituting isoleucine (I) which is fifth to twelfth amino acids from an N-terminal on the amino acid sequence of sequence number 1 with lysine (K) to remarkably reduce cytotoxicity and have excellent antibacterial activity; and an antibacterial or antiseptic composition, a pharmaceutical composition for antibiotics, a pharmaceutical composition for preventing and treating pathogenic bacterial infection, and an aseptic food additive containing the novel antibacterial peptides as effective ingredient. [Reference numerals] (AA) Discharge capacity(mAh/g)

Description

해양생물체인 미더덕 유래 펩타이드를 이용한 신규 항생 펩타이드 및 이의 용도{Novel antibacterial peptide using peptide derived from Styela clava and the use thereof}Novel antibacterial peptide using peptide derived from Styela clava and the use etc.

본 발명은 해양생물체인 미더덕 유래의 펩타이드를 이용한 신규 항생 펩타이드 및 이의 용도에 관한 것으로, 구체적으로 미더덕의 조직에서 분리된 히스티딘(Histidine)이 많이 함유한, 23개의 아미노산으로 이루어진 서열번호 1로 기재된 펩타이드를 5번과 12번에 위치된 이소루이신(Isoleucine)을 라이신(Lysine)으로 치환함으로써 제조된 서열번호 2로 기재된 아미노산 서열을 가지는 항생 펩타이드 및 상기 항생 펩타이드를 함유하는 항생제에 관한 것이다.
The present invention relates to a novel antibiotic peptide using a peptide derived from the marine organism, Midodeok and its use. Specifically, the peptide described in SEQ ID NO: 1 consisting of 23 amino acids containing a lot of histidine (Histidine) isolated from the midderm tissue It relates to an antibiotic peptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 prepared by substituting isoleucine (Isoleucine) located at Nos. 5 and 12 with Lysine, and an antibiotic containing the antibiotic peptide.

경제성장에 의한 신체활동의 감소는 면역력의 저하를 초래해 박테리아, 곰팜이, 기생충 등과 같은 미생물 감염으로부터 각종 질병의 위험에 노출되어 있으며(Clark GC et al. journal of medical microbiology, 58, 977, 2009), 현재 전 세계적으로 질병 예방과 치료를 위해 다양한 약물을 사용하고 있지만 약물의 오·남용은 병원균의 저항성을 증가시켰다. 특히 superbugs로 불리우는 VRE (vancomysin resistant enterococci), MRSA(methicillin resistant Staphylococcus aureus) 및 MDRP(multidrug-resistant pathogens)의 증가는 현재 전 세계적인 관심의 대상이다(Jabra-Rizk. et al M. A, PloS pathog, 6 2010, Woo. J. et al J. Food Prot., 73, 2285, 2010).
Decreased physical activity caused by economic growth leads to a decrease in immunity, exposing the risk of various diseases from microbial infections such as bacteria, gom palm, and parasites (Clark GC et al.journal of medical microbiology, 58, 977, 2009), although various drugs are currently used for disease prevention and treatment worldwide, misuse and abuse of drugs have increased the resistance of pathogens. In particular, the rise of vancomysin resistant enterococci (VREs), called methodicmethinin resistant Staphylococcus aureus (MRSA), and multidrug-resistant pathogens (MDRP), called superbugs, are currently of worldwide interest (Jabra-Rizk. Et al M. A,PloS pathog, 6 2010, Woo. J. et alJ. Food Prot., 73, 2285, 2010).

이러한 항생제의 저항성(resistance)의 증가는 최초 1970년대에 뉴모코커스(Pneumococcus sp.)에서 발견이 되었으며 페니실린의 작용 기작에 대한 중요한 단서를 제공하였다(Tomasz et al., Nature, 227, 138-140, 1970). 내성을 보이는 종은 통상적인 농도의 항생제 존재하에서는 성장을 멈추지만 결과적으로 죽지는 않는다. 내성은 항생제가 세포벽 합성 효소를 저해할 때 오토라이신(autolysin)과 같은 세균의 자가분해(autolytic) 효소의 활성이 일어나지 않기 때문에 생기는데, 페니실린의 경우에 있어서 내인성 가수분해 효소(endogenous hydrolytic enzymes)를 활성화함으로써 세균을 죽이지만, 효소의 활성을 억제하여 항생제 치료 시에도 생존하는 결과를 나타내게 된다.
This increase in antibiotic resistance was first discovered in Pneumococcus sp. In the 1970s and provided important clues to the mechanism of action of penicillin (Tomasz et al., Nature , 227, 138-140, 1970). Tolerant species stop growing in the presence of the usual concentration of antibiotics but do not die as a result. Resistance is due to the absence of the activity of bacterial autolytic enzymes such as autolysin when antibiotics inhibit cell wall synthase, which in the case of penicillin activates endogenous hydrolytic enzymes. By killing bacteria, but inhibits the activity of the enzyme will show a result of survival even during antibiotic treatment.

세균이 항생제에 대한 내성을 가지는 것은 임상적으로 대단히 중요한데, 이는 내성 세균을 박멸하는 것이 불가능하게 되면 임상적인 감염에서 항생제 치료의 효용이 떨어지기 때문이다(Handwerger and Tomasz, Rev . Infec . Dis., 7, 368-386, 1985). 아울러, 내성은 항생제에 대한 세균의 저항성이 발생할 선행조건이라고 간주하는데, 이것은 항생제 치료에도 살아남는 균주가 생기기 때문이다. 이러한 균주는 항생제에 저항성을 가지는 새로운 유전 요소를 획득해서 항생제의 존재하에서도 계속 성장하게 된다. 실제로 항생제에 대한 저항성을 보이는 모든 세균들은 그 항생제에 대한 내성도 있는 것으로 알려져 있으므로(Liu and Tomasz, J. Infect . Dis., 152, 365-372, 1985), 항생제 저항성을 가지는 세균을 죽일 수 있는 신규한 항생제의 개발이 필요하다.
It is important for extremely clinically, this is because when it becomes impossible to kill the resistant bacteria The effectiveness of antibiotic therapy in clinical infections dropped (Handwerger and Tomasz, Rev. Infec . Dis. The bacteria having a resistance to antibiotics, 7, 368-386, 1985). In addition, resistance is regarded as a prerequisite for bacterial resistance to antibiotics, because strains survive even antibiotic treatment. These strains acquire new genetic elements that are resistant to antibiotics and continue to grow even in the presence of antibiotics. In fact, all bacteria that are resistant to antibiotics are known to be resistant to the antibiotics (Liu and Tomasz, J. Infect . Dis ., 152, 365-372, 1985), which can kill antibiotic resistant bacteria. There is a need for the development of new antibiotics.

작용 기작의 측면에서 내성은 크게 두 가지로 구분되는데, 첫 번째는 모든 세균에 있어서 성장 속도가 감소할 때 일어나는 외형적(phenotypic) 내성이며(Tuomanen E., Revs . Infect . Dis., 3, S279-S291, 1986), 두 번째는 특정 세균에서 일어나는 돌연변이에 의한 유전적인 내성이다. 두 가지 경우 모두에 있어서 기본적인 현상은, 오토라이신 효소의 활성을 감소시키는 조절(down regulation)이 일어나는 것인데, 이러한 조절은 외부자극에 대한 외형적인 내성일 경우에는 일시적이지만, 세포 용혈을 조절하는 경로의 변화를 야기하는 돌연변이가 일어난 유전적인 내성의 경우에는 영구적이다. 명백하게, 가장 간단한 유전적인 내성의 경우는 오토라이신 효소의 결손으로 생긴 경우인데, 확실하지 않은 여러 가지 이유로, 이러한 자가분해 효소의 결손에 의해 내성을 가지는 균주가 임상적으로 발견된 적은 없으며, 오히려 임상에서 발견되는 내성은 오토라이신 효소의 활성을 외형적으로 조절하는 과정으로 이루어진다(Tuomanen et al., J. infect . Dis., 158, 36-43, 1988).In terms of the mechanism of action, resistance is largely divided into two, the first is the phenotypic resistance that occurs when the growth rate decreases in all bacteria (Tuomanen E., Revs . Infect . Dis ., 3, S279). -S291, 1986), the second is genetic resistance by mutations in certain bacteria. In both cases, the underlying phenomenon is the down regulation of the activity of the autolysin enzyme, which is transient in the case of external resistance to external stimuli, In the case of genetic resistance, mutations that cause change are permanent. Obviously, the simplest case of genetic resistance is due to a deficiency of the autolysine enzyme, for which there is no clinically found strain resistant to this deficiency of this autolytic enzyme for a variety of reasons. Tolerance found in is a process that modulates the activity of the autolysine enzyme (Tuomanen et al., J. infect . Dis ., 158, 36-43, 1988).

상기에서 살펴본 바와 같이, 항생제에 대한 저항성을 나타내는 세균을 제거하기 위하여 새로운 항생제의 개발이 필요하며, 오토라이신 효소의 활성과는 독립적으로 작용하는 새로운 항생제의 개발이 필요하다.
As described above, it is necessary to develop a new antibiotic to remove the bacteria showing resistance to the antibiotic, and it is necessary to develop a new antibiotic that acts independently of the activity of the autolysin enzyme.

한편, 곤충, 동물 그리고 해양생물 등은 항생 펩타이드를 자체적으로 생산할 수 있는데(Bevins et al., Ann . Rev . Biochem., 59, 395-414, 1990), 구조에 따라 세 개의 그룹으로 나눌 수 있다. 첫 번째는 시스테인이 풍부한 (cysteine-rich) β-병풍(sheet)구조 펩타이드이고, 두 번째는 a-나선형(helical)구조의 양친화성 펩타이드 분자이며, 세 번째는 프롤린이 풍부한(proline-rich) 펩타이드이다(Mayasaki et al., Int .. J. Antimicrob . Agents, 9, 269-280, 1998). 이들 항균 펩타이드들은 숙주 방어 및 선천적 면역계에 있어서 중요한 역할을 담당한다고 알려져 있다(Boman, H. G., Cell, 65:205, 1991; Boman, H. G., Annu . Rev . Microbiol ., 13:61, 1995). 또한, 상기 항생 펩타이드는 아미노산 서열에 따라 다양한 구조를 갖는다.
On the other hand, insect, animal, and marine life and the like may produce antibiotic peptide itself (Bevins et al., Ann. Rev. Biochem., 59, 395-414, 1990), can be divided into three groups depending on the structure . The first is a cysteine-rich β-sheet structured peptide, the second is an a-helical amphiphilic peptide molecule, and the third is a proline-rich peptide. (Mayasaki et al., Int .. J. Antimicrob . Agents , 9, 269-280, 1998). These antimicrobial peptides are known to play an important role in the innate host defense and immune system (Boman, HG, Cell, 65 :... 205, 1991; Boman, HG, Annu Rev Microbiol, 13:61, 1995). In addition, the antibiotic peptide has a variety of structures depending on the amino acid sequence.

현재 개발이 미흡한 해양생물체에서 신규물질의 개발은 무한한 자원으로 여겨지며, 해양 생물체 중 하나인 미더덕(Styela clava)은 각종 항산화, 항염 및 항균 활성 효과가 있는 것으로 알려지고 있다(Bishop J D et al., PLoS One, 22;6, 2001, Cho M H et al., Cancer Lett. 8;264, 2008, Waring A J et al., Integr Comp Biol. 43;313-22, 2003). 미더덕의 피막에서 분리된 서열번호 1로 기재된 HJ-1 펩타이드는 23개의 아미노산으로 구성되어있다. 소수성(Hydrophobic) 잔기를 갖은 많은 아미노산 함유는 펩타이드와 펩타이드 간에 소수성 상호작용(Hydrophobic interaction)으로 중성인 pH에서 꼬인 코인(Coiled-coli) 구조형성으로 펩타이드의 뭉침 현상을 일으킨다. 또한, 히스티딘(Histidine)이 많이 함유되어있으며, 히스티딘의 곁사슬(side chain)의 pK값이 6.04이므로 pH 6 이하에서 양전하를 띠게 된다. 이러한 양이온 전극(cation charge)을 갖는 아미노산에 의해 박테리아의 인지질(phospholipids)인 음이온 분자(anionic molecules)를 형성하는 그람-음성균(Gram-negative bacteria)의 지질다당류(lipopolysaccaride: LPS)와 그람-양성균(Gram-positive bacteria)의 리포테코익산(lipoteichoic acid: LTA)에 정전기적 상호작용(electrostatic interactions)을 일으키는데 특히 중성 pH에 비해 산성 pH에서 박테리아 막 작용이 활발하게 나타남을 보이고 있다(R. I. Lehrer et al., J. Peoetide . Res .., 58, 445-456. 2001).The development of new materials in marine organisms that are currently underdeveloped is considered an infinite resource. Styela , one of marine organisms clava ) is known to have various antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial activity (Bishop JD et al., PLoS One, 22; 6, 2001, Cho MH et al., Cancer Lett. 8; 264, 2008, Waring AJ et al., Integr Comp Biol. 43; 313-22, 2003). The HJ-1 peptide set forth in SEQ ID NO: 1 isolated from the mesothelioma coat consists of 23 amino acids. The inclusion of many amino acids with hydrophobic residues causes agglomeration of peptides by forming a coiled-coli structure at neutral pH due to hydrophobic interaction between the peptide and the peptide. In addition, the histidine (Histidine) is contained a lot, the side chain (side chain) of the histidine (pK value) is 6.04, so the charge is less than 6 pH. Lipopolysaccarides (LPS) and Gram-positive bacteria of Gram-negative bacteria that form anionic molecules, which are bacteria phospholipids, by amino acids having such cation electrodes. Electrostatic interactions are induced on lipoteichoic acid (LTA) of Gram-positive bacteria, especially at acidic pH compared to neutral pH (RI Lehrer et al. , J. Peoetide. Res .., 58 , 445-456. 2001).

그러나 아직까지 미더덕 조직에서 유래한 항생 펩타이드의 아미노산 서열 5번과 12번에 위치된 이소루이신(Isoleucine)을 라이신(Lysine)으로 치환함으로써 제조된 서열번호 2(HJ-2)로 기재되는 신규 항생 펩타이드에 대한 발명에 대한 보고는 없었다.
However, a novel antibiotic described by SEQ ID NO: 2 (HJ-2) prepared by substituting lysine for isoleucine located at amino acid sequences 5 and 12 of an antibiotic peptide derived from midderm tissues. There have been no reports of inventions on peptides.

이에, 본 발명자들은 기존에 알려진 미더덕에서 유래한 항생 펩타이드(HJ-1)의 아미노산 서열에서 N-말단으로부터 5번 및 12번에 위치한 이소루이신(Isoleucine, I)을 라이신(Lysine, K)으로 치환함으로써 신규 항생 펩타이드가 미더덕에서 분리한 항생 펩타이드(HJ-1)가 가지는 단점을 개선할 수 있음을 확인하였다. 구체적으로, 미더덕에서 분리된 HJ-1 펩타이드는 히스티딘(Histidine) 잔기가 많이 함유하고 있어 pH 6.04 보다 낮을 시 양이온 전극(cation charge)의 증가로 세포막에 강한 정전기적 상호작용(electrostatic interaction)하는 단점을 가지는 반면에 본 발명에 따른 신규 항생 펩타이드는 pH 7.4에서 뭉침 현상이 현저히 줄어들었고, 낮은 세포독성을 갖으며 및 항균 활성은 pH에 제한을 받지 않는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the present inventors have replaced isoleucine (I), which is located 5 and 12 from the N-terminus, with the lysine (Lysine, K) in the amino acid sequence of the antibiotic peptide (HJ-1) derived from the known midderak. It was confirmed that the substitution of the antibiotic peptide (HJ-1) with which the new antibiotic peptide was isolated from meddling could be improved. Specifically, the HJ-1 peptide isolated from the midder contains a lot of histidine residues, so when the pH is lower than 6.04, there is a drawback of strong electrostatic interaction with the cell membrane due to an increase in the cation electrode. On the other hand, the novel antibiotic peptide according to the present invention completed the present invention by confirming that the aggregation phenomenon was significantly reduced at pH 7.4, has a low cytotoxicity and the antimicrobial activity is not limited by pH.

본 발명의 목적은 서열번호 1의 항생 펩타이드(HJ-1)의 소수성(Hydrophobic) 잔기가 pH 7.4에서 펩타이드와 펩타이드의 소수성 상호작용(Hydrophobic interaction)의한 꼬인 코인(Coiled-coli) 구조형성으로 펩타이드의 강한 뭉침 현상을 유도하여 낮은 항균 활성과 강한 세포독성을 보이는 단점을 극복하기 위해, 서열번호 1로 기재된 HJ-1 펩타이드에 5번과 12번에 위치한 아미노산인 이소루이신(Isoleucine, I)을 소수성(Hydrophobic)이 낮은 라이신(Lysine, K)으로 치환(서열번호 2)하여 pH 7.4에서 뭉침 현상을 줄이고, 강한 항균 활성 및 낮은 세포독성의 유도체를 제공하는 것이다..
It is an object of the present invention that the hydrophobic (Hydrophobic) residue of the antibiotic peptide (HJ-1) of SEQ ID NO. In order to overcome the drawbacks of low antimicrobial activity and strong cytotoxicity by inducing strong aggregation, hydrophobicity of isoleucine, I (Hydrophobic) is substituted with a low lysine (Lysine, K) (SEQ ID NO: 2) to reduce aggregation at pH 7.4, to provide a derivative of strong antibacterial activity and low cytotoxicity.

상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열에서 N-말단으로부터 5번 및 12번째 아미노산에 위치한 이소루신(Isoleucine, I)이 라이신(Lysine, K)으로 치환된 신규한 항생 펩타이드를 제공한다. In order to solve the above object, the present invention is a novel antibiotic peptide in which isoleucine (Isoleucine, I) located at the 5th and 12th amino acids from the N-terminus in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is substituted with lysine (Lysine, K). To provide.

또한, 본 발명은 상기 항생 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항균 또는 방부용 조성물을 제공하는 것이다. The present invention also provides an antimicrobial or antiseptic composition containing the antibiotic peptide as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 항생 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항생용 약학적 조성물을 제공한다. The present invention also provides a pharmaceutical composition for antibiotics containing the antibiotic peptide as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 항생 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 병원성 세균 감염의 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다. The present invention also provides a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of pathogenic bacterial infections containing the antibiotic peptide as an active ingredient.

아울러, 본 발명은 상기 항생 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항생용 식품첨가제를 제공한다.
In addition, the present invention provides an antibiotic food additive containing the antibiotic peptide as an active ingredient.

본 발명에서 서열번호 1의 아미노산 서열에서 N-말단으로부터 5번 및 12번째 아미노산에 위치한 이소루신(Isoleucine, I)을 라이신(Lysine, K)으로 치환된 항생 펩타이드는 미더덕 유래 서열번호 1(Clavaspirin)로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 펩타이드가 히스티딘(Histidine) 잔기가 많이 함유하고 있어 pH 6.04 보다 낮을 시 양이온 전극의 증가로 세포막에 강한 정전기적 상호작용, 낮은 항균 활성 및 강한 세포독성을 보이는 반명에, pH에 영향을 받지 않으며, 그람 양성균 및 그람 음성균 모두에서 강한 항균 활성을 나타내고 및 세포독성을 나타내지 않으므로 인체에 안전한 항생제로 유용하게 사용될 수 있다.
In the present invention, the antibiotic peptide in which isoleucine (I), which is located at the 5th and 12th amino acids from the N-terminus in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 with lysine (Lysine, K), is derived from Midderk SEQ ID NO: 1 (Clavaspirin) Peptides having an amino acid sequence as described above contain a lot of histidine residues, so when the pH is lower than 6.04, the cationic electrode increases, resulting in strong electrostatic interaction, low antibacterial activity and strong cytotoxicity. It is not affected by, and because it shows strong antimicrobial activity in both Gram-positive and Gram-negative bacteria and does not show cytotoxicity, it can be usefully used as a safe antibiotic for the human body.

도 1은 대조군 항생 펩타이드(HJ-1) 및 실험군 항생 펩타이드(HJ-2)를 사람의 적혈구 세포와 및 사람의 조직 세포에서 세포 독성을 비교한 사진이다.
도 2는 본 발명에서 제조한 실험군 항생 펩타이드(HJ-2)를 세포에서 작용하는 위치를 파악하기 위한 실험으로 탐라 형광 물질이 pH 5.5 및 pH 7.4에서 펩타이드가 작용하는 부위를 확인한 사진이다. 1 is a photograph comparing the control antibiotic peptide (HJ-1) and experimental antibiotic peptide (HJ-2) with cytotoxicity in human erythrocytes and human tissue cells.
Figure 2 is an experiment to determine the location of the experimental group antibiotic peptide (HJ-2) prepared in the present invention acting in the cell is a photograph showing the site where the peptide acts at the pH 5.5 and pH 7.4.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열에서 N-말단으로부터 5번 및 12번째 아미노산에 위치한 이소루신(Isoleucine, I)을 라이신(Lysine, K)으로 치환된 항생 펩타이드를 제공한다. The present invention provides an antibiotic peptide in which isoleucine (I) is replaced with lysine (Lysine, K) located at the 5th and 12th amino acids from the N-terminus in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

또한 본 발명은 상기 항생 펩타이드가 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 항생 펩타이드를 제공한다. The present invention also provides an antibiotic peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

본 발명의 서열번호 1로 기재되는 아미노산 서열은 미더덕(Styela clava)에서 유래한 항생 펩타이드(Clavaspirin)로 당업계에 알려진 통상의 펩타이드 합성 방법에 의해 제조가 가능하며, 제조 방법이 특별히 한정되지 않는다. The amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 of the present invention can be prepared by the conventional peptide synthesis method known in the art as an antibiotic peptide (Clavaspirin) derived from Styela clava, and the production method is not particularly limited.

기존의 알려진 서열번호 1로 기재되는 아미노산 서열을 가지는 모체 펩타이드인 Clavaspirin의 NMR 나선 구조 확인결과 펩타이드의 소수성(Hydrophobic)을 나타내는 부위로 5번과 12번에 나란히 위치한 두 개의 이소루이신(Isoleucine, I)에 의해 강한 소수성의 증가는 펩타이드와 펩타이드 간에 소수성 상호작용(Hydrophobic interaction)으로 중성 pH에서 꼬인 코인(Coiled-coli)구조 형성에 의한 펩타이드의 뭉침 현상을 나타낸다. 서열번호 1로 기재된 항균 펩타이드(Clavaspiein)는 낮은 pH 환경에서 그람 양성균과 그람 음성균에 강한 활성을 보이지만 중성인 pH 환경에서는 낮은 활성과 정상 세포에 강한 세포독성이 일어난다. NMR helix structure of Clavaspirin, the parent peptide having the amino acid sequence of the conventionally known SEQ ID NO: 1, shows the hydrophobicity of the peptide, and two isoleucines (Isoleucine, I, located side by side at No. 5 and 12) The strong hydrophobicity increases by) indicates the aggregation of peptides by formation of coiled-coli structures at neutral pH due to hydrophobic interaction between peptides. Antibacterial peptide (Clavaspiein) described in SEQ ID NO: 1 shows strong activity against Gram-positive bacteria and Gram-negative bacteria in low pH environment, but low activity and strong cytotoxicity to normal cells in neutral pH environment.

이에, 본 발명의 실시예에 있어서, 메리필드(Merrifield)의 액상 고상법 (Merrifield, RB., J.Am. Chem. Soc., 85, 2149, 196)에 따라, 모체 펩타이드의 서열번호 1로 기재된 아미노산 서열의 나란히 위치한 두 개의 이소루신(Isoleusine, I)을 소수성이 낮은 라이신(Lysine, K)으로 치환하여 서열번호 2로 개재되는 아미노산 서열을 가지는 HJ-2 펩타이드를 제공한다(표 1 참조). 본 발명의 서열번호 2로 기재되는 아미노산 서열을 가지는 항균 펩타이드는 당업계에 알려진 통상의 펩타이드 합성 방법에 의해 제조가 가능하며, 제조 방법이 특별히 한정되지 않는다. Thus, in an embodiment of the present invention, according to the Merrifield liquid phase solidification method (Merrifield, RB., J. Am. Chem. Soc., 85, 2149, 196), the parent peptide of SEQ ID NO: 1 Substituting two isoleucines (Isoleusine, I) located side by side of the described amino acid sequence with low hydrophobic lysine (Lysine, K) provides an HJ-2 peptide having an amino acid sequence interrupted by SEQ ID NO: 2 (see Table 1). . Antimicrobial peptides having an amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 of the present invention can be prepared by conventional peptide synthesis methods known in the art, the production method is not particularly limited.

본 발명의 상기 라이신(Lysine, K)은 이외에도, 양전하 아미노산인 아르기닌(Arginine, R) 또는 히스티딘(histidine, H)으로 치환이 가능하며, 바람직하게는 라이신(Lysine, K)이다. In addition to the lysine (Lysine, K) of the present invention, it is possible to substitute a positively charged amino acid Arginine (Arginine, R) or histidine (Hstidine, H), preferably lysine (Lysine, K).

본 발명에 따른 상기 항생 펩타이드(HJ-2)는 모체 펩타이드인 클라바스피린(Clavaspirin)과 대조결과 뭉치는 현상과 세포독성이 현저히 감소하고, pH에 영향을 받지 않는 강한 항생 활성을 나타낸다.
The antibiotic peptide (HJ-2) according to the present invention has a strong antimicrobial activity that is significantly reduced in aggregation and cytotoxicity as a result of contrast with the parent peptide, Clavaspirin, and is not affected by pH.

본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열에서 N-말단으로부터 5번 및 12번째 아미노산에 위치한 이소루신(Isoleucine, I)을 라이신(Lysine, K)으로 치환된 항균 펩타이드가 그람 음성균 또는 그람 양성균에 대해 항균 활성을 가지는 항생 펩타이드를 제공한다. In the present invention, an antimicrobial peptide in which isoleucine (I) located at the 5th and 12th amino acids from the N-terminal to the lysine (Lysine, K) in the amino acid sequence of SEQ ID NO. It provides an antibiotic peptide having activity.

상기 그람 음성균은 예를 들면, 이에 한정되는 것은 아니지만 보데텔라속(The Genus Bordetella), 슈도모나스속(The Genera Pseudomonas), 버크홀데리아속(The Genus Burkholderia), 에어로모나스속(The Genera Aeromonas), 플레시오모나스속(The Genera Plesiomonas), 비브리오속(The Genera Vibrio), 모락셀라속(The Genera Moraxella), 네이세리아속(The Genera Neisseria), 악티노바실러스속(The Genus Actinobacillus), 만하이미아속(The Genera Mannheimia), 파스테우렐라속(The Genera Pasteurella), 해모필러스속(The Genera Haemophilus), 히스토필러스속(The Genera Histophilus), 테일로렐라속(The Genera Taylorella), 브루셀라속(The Genus Brucella), 프란시셀라속(The Genus Francisella), 에스케리시아속(The Genus Escherichia), 시겔라속(The Genus Shigella), 클레비시엘라속(The Genera Klebsiella), 엔테로박터속(The Genera Enterobacter), 시트로박터속(The Genera Citrobacter), 프로테우스속(The Genera Proteus), 모가넬라속(The Genera Morganella), 에드워드시엘라속(The Genera Edwardsiella), 살모넬라속(The Genus Salmonella) 또는 여시니아속(The Genus Yersinia)을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 대장균(Escherichia coli) 또는 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris)이다. The Gram-negative bacteria is, for example, but not limited to, The Genus Bordetella, The Genera Pseudomonas, The Genus Burkholderia, The Genera Aeromonas, Plesi The Genera Plesiomonas, The Genera Vibrio, The Genera Moraxella, The Genera Neisseria, The Genus Actinobacillus, and Manheimia Genera Mannheimia, The Genera Pasteurella, The Genera Haemophilus, The Genera Histophilus, The Genera Taylorella, The Genus Brucella ), The Genus Francisella, The Genus Escherichia, The Genus Shigella, The Genera Klebsiella, The Genera Enterobacter, Sheet The Genera Citrobacter, Ph.D. The Genera Proteus, The Genera Morganella, The Genera Edwardsiella, The Genus Salmonella or The Genus Yersinia. Preferably Escherichia is coli) or Proteus vulgaris (Proteus vulgaris).

상기 그람 양성균은 예를 들면, 이에 한정되는 것은 아니지만 악티노마이스속(The Genera Actinomyces), 아카노박테리움속(The Genera Arcanobacterium), 바실러스속(The Genus Bacillus), 코리니박테리움속(The Genus Corynebacterium), 더마토필러스속(The Genera Dermatophilus), 노카디아속(The Genera Nocardia), 리스테리아속(The Genera Listeria), 에리시펠로트릭스(The Genera Erysipelothrix), 마이코박테리움속(The Genus Mycobacterium) 또는 로도코커스속(The Genus Rhodococcus)을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 리스테리아 모노사이토젠스(Listeria monocytogenes) 또는 스타필로코커스 에피더미스(Staphylococcus epidermidis)이다.The Gram-positive bacteria is, for example, but not limited to, The Genera Actinomyces, The Genera Arcanobacterium, The Genus Bacillus, The Genus Bacillus, The Genus Corynebacterium, The Genera Dermatophilus, The Genera Nocardia, The Genera Listeria, The Genera Erysipelothrix, The Genus Mycobacterium or Rhodococcus genus may include (the genus Rhodococcus), preferably Listeria monocytogenes presence (Listeria monocytogenes) or Staphylococcus epi more misses (Staphylococcus epidermidis ).

본 발명의 실험예에 있어서, 상기 항생 펩타이드인 HJ-2가 항균 활성을 나타내는지 알아보기 위해 다양한 박테리아 균주에 대한 생육 최소저해농도(Minimal Inihibitory Concentration; 이하. MIC)를 측정하였다. 그 결과, 본 발명의 항생 펩타이드는 그람 음성균인 대장균(Escherichia coli) 및 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris)에 대하여 pH에 관계없이 높은 항균 활성을 보였고, 그람 양성균인 리스테리아 모노사이토젠스(Listeria monocytogenes) 또는 스타필로코커스 에피더미스(Staphylococcus epidermidis)에 대해서도 pH에 관계없이 높은 항균 활성을 보였다.
In the experimental example of the present invention, the growth inhibitory concentration (Minimal Inihibitory Concentration; MIC) for the various bacterial strains were measured to determine whether the antibiotic peptide HJ-2 exhibits antimicrobial activity. As a result, the antibiotic peptide of the present invention is a Gram-negative bacterium Escherichia coli ( Esherichia) coli) and Proteus vulgaris (Proteus showed a high antibacterial activity, regardless of the pH with respect to vulgaris), a gram-positive Listeria monocytogenes presence (Listeria monocytogenes ) or Staphylococcus epidermidis also showed high antibacterial activity regardless of pH.

본 발명은 항생 펩타이드(HJ-2)가 산성, 중성, 알칼리성에서 항생 활성을 보이는 항균 펩타이드를 제공한다.The present invention provides an antimicrobial peptide wherein the antibiotic peptide (HJ-2) shows antibiotic activity in acidic, neutral and alkaline.

본 발명은 항생 펩타이드(HJ-2)가 세포독성이 현저히 감소된 항생 펩타이드를 제공한다. The present invention provides an antibiotic peptide in which the antibiotic peptide (HJ-2) is significantly reduced in cytotoxicity.

본 발명의 실험예에 있어서, 상기 항생 펩타이드의 세포독성을 확인하기 위해, 정상의 사람 혈액을 사용하여 항생 펩타이드에 대한 적혈구 용혈 활성을 측정하였다. 또한 본 발명의 실시예에 있어서, 사람의 각질 형성 세포주(HaCaT cell line)에 항생 펩타이드를 처리한 후 세포 생존 정도를 확인하였다. 그 결과, 본 발명의 서열번호 2로 기재되는 항생 펩타이드는 서열번호 1로 기재되는 항생 펩타이드에 비해 용혈 작용이 거의 일어나지 않았으며, 높은 농도에서도 세포 생존력이 높게 유지되는 것을 확인하였다. In the experimental example of the present invention, in order to confirm the cytotoxicity of the antibiotic peptide, erythrocyte hemolytic activity against the antibiotic peptide was measured using normal human blood. In addition, in the embodiment of the present invention, after treating the antibiotic peptide to the human keratinocyte line (HaCaT cell line) was confirmed the degree of cell survival. As a result, the antibiotic peptide described in SEQ ID NO: 2 of the present invention had almost no hemolytic action than the antibiotic peptide described in SEQ ID NO: 1, and confirmed that cell viability was maintained at high concentration.

따라서 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열에서 N-말단으로부터 5번 및 12번째 아미노산에 위치한 이소루신(Isoleucine, I)을 라이신(Lysine, K)으로 치환된 항생 펩타이드를 제공하며, 상기 항생 펩타이드는 그람 양성 및 그람 음성균 모두에 항균 활성을 가지며, 세포독성이 없고, pH 변화에도 항균 활성이 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 항생 펩타이드를 제공한다.
Therefore, the present invention provides an antibiotic peptide in which isoleucine (Isoleucine, I) located at the 5th and 12th amino acids from the N-terminus in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is replaced with lysine (Lysine, K), and the antibiotic peptide is It provides an antibiotic peptide characterized by having antimicrobial activity on both Gram-positive and Gram-negative bacteria, no cytotoxicity, and antimicrobial activity is not affected by pH changes.

본 발명의 실험예에서 항생 펩타이드인 HJ-2가 pH에 따른 뭉침 현상을 알아보기 위해 pH 5.5및 pH 7.4의 10mM 인산나트륨 버퍼에서 서로 다른 농도를 처리하여 12 시간 동안 반응 후 확인결과 뭉침 현상이 거의 일어나지 않는 반면, 모체인 HJ-1 펩타이드는 강한 뭉침 현상을 나타내었다. 따라서, 본 발명의 항생 펩타이드는 pH의 변화에 따른 영향을 거의 받지 않는 것을 알 수 있었다(도 1 참조).
In the experimental example of the present invention, the antibiotic peptide HJ-2 was treated with different concentrations in 10 mM sodium phosphate buffer at pH 5.5 and pH 7.4 to determine agglomeration according to pH. On the other hand, the parent HJ-1 peptide showed strong aggregation. Therefore, it was found that the antibiotic peptide of the present invention is hardly affected by the change in pH (see FIG. 1).

본 발명의 실험예에서 항생 펩타이드인 HJ-2 펩타이드가 세포막에 관한 작용을 확인하기 위하여 pH 5.5 및 pH 7.4에서 배양된 대장균 세포에 사이톡스-그린(SYTOX-Green)을 처리하여 15분에서 20분가량 빛이 들어오지 않는 배양기에서 반응을 시킨 후 펩타이드를 최소 억제 농도에서 처리하여 세포막에 작용을 측정을 하였다. 그 결과, 본 발명의 항생 펩타이드(HJ-2)는 모체인 HJ-1 펩타이드에 비해 pH 5.5와 pH 7.4에서 강한 형광의 증가로 본 발명의 항생 펩타이드가 세포막에 강한 작용을 나타냈다. 따라서, 본 발명의 항생 펩타이드인 HJ-2 펩타이드는 pH 5.5 및 pH 7.4에서 세포막에 강한 작용으로 pH에 영향을 받지 않음을 알 수 있었다(도 2 참조).
In the experimental example of the present invention, the antibiotic peptide HJ-2 peptide was treated with SYTOX-Green on E. coli cells cultured at pH 5.5 and pH 7.4 to confirm the action on the cell membrane. After the reaction in the incubator that does not light as much as the peptide was treated at the minimum inhibitory concentration to measure the action on the cell membrane. As a result, the antibiotic peptide of the present invention (HJ-2) showed a strong effect on the cell membrane of the antibiotic peptide of the present invention by the increase in strong fluorescence at pH 5.5 and pH 7.4 compared to the parent HJ-1 peptide. Therefore, it was found that the antibiotic peptide HJ-2 peptide of the present invention was not affected by pH due to its strong action on the cell membrane at pH 5.5 and pH 7.4 (see FIG. 2).

본 발명의 실험예에서 항생 펩타이드인 HJ-2가 pH에 따른 세포막 작용 활성을 알아보기 위한 것으로 세포막과 유사한 거대 리포좀(Giant Unilamellar Vesicle; 이하 GUVs)을 만들어 pH 5.5 및 pH 7.4에서 확인하였다. 그 결과, 본 발명의 항생 펩타이드(HJ-2)는 pH 5.5(A) 및 pH 7.4(B)에서 빠른 시간에 인위적으로 만든 거대 리포좀(GUVs)이 파괴되는 것을 알 수 있지만, 모체 항생 펩타이드인 HJ-1은 pH 5.5(A)에서 세포막 크기가 줄어들다 많은 시간이 경과 후 파괴되었다. 반면 pH 7.4(B)에서는 많은 시간이 경과 한 후에도 작용이 거의 일어나지 않는 것을 알 수 있었다. 따라서 본 발명의 항생 펩타이드(HJ-2)는 pH의 변화에 따른 영향을 받지 않는 것을 알 수 있었다(도 3 참조).
In the experimental example of the present invention, HJ-2, an antibiotic peptide, was used to determine the cell membrane action activity according to pH. As a result, the antibiotic peptide (HJ-2) of the present invention was found to destroy artificial liposomes (GUVs) artificially made at a rapid time at pH 5.5 (A) and pH 7.4 (B), but the parent antibiotic peptide HJ -1 decreased in cell membrane size at pH 5.5 (A) and was destroyed after many hours. On the other hand, pH 7.4 (B) showed that the action hardly occurs even after many hours. Therefore, the antibiotic peptide of the present invention (HJ-2) was found to be not affected by the change in pH (see Fig. 3).

본 발명은 상기 항생 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항균 또는 방부용 조성물로 이용될 수 있다. The present invention can be used as an antimicrobial or antiseptic composition containing the antibiotic peptide as an active ingredient.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명의 항생 펩타이드는 세포독성이 없으며, pH에 관계없이 그람 음성균 및 그람 양성균에 대하여 항균 활성을 가지므로, 미생물이 증식할 수 있는 모든 물질 및 식품에 있어서 방부용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다. 상기 용도는 식품의 방부용 조성물에 한정되지 않으며, 화장품 보존제, 의약품 보존제 등 항균 활성이 필요한 모든 물질에 미생물의 증식을 억제하는 보존제 등으로 사용이 가능하다.
In a specific embodiment of the present invention, the antibiotic peptide of the present invention is non-cytotoxic and has antimicrobial activity against Gram-negative bacteria and Gram-positive bacteria regardless of pH, and therefore, for preservation in all substances and foods to which microorganisms can grow. It can be usefully used as a composition. The use is not limited to a food preservative composition, it can be used as a preservative for inhibiting the growth of microorganisms in all substances requiring antimicrobial activity such as cosmetic preservatives, pharmaceutical preservatives.

본 발명은 상기 항생 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항생용 약학적 조성물을 제공한다. The present invention provides an antibiotic pharmaceutical composition containing the antibiotic peptide as an active ingredient.

또한 본 발명은 상기 항생 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 병원성 세균 감염의 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다. The present invention also provides a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of pathogenic bacterial infections containing the antibiotic peptide as an active ingredient.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명의 항생 펩타이드는 pH에 관계없이 그람 음성 및 그람 양성균에서 항균 활성을 가지며, 세포독성이 없고, 뭉침 현상이 없어 항생용 약학적 조성물 또는 병원성 세균 감염의 예방 및 치료용 약학적 조성물로 유용하게 이용될 수 있다. In a specific embodiment of the present invention, the antibiotic peptide of the present invention has antimicrobial activity in Gram-negative and Gram-positive bacteria irrespective of pH, there is no cytotoxicity, there is no agglomeration phenomenon, preventing the antibiotic composition or pathogenic bacterial infection and It can be usefully used as a therapeutic pharmaceutical composition.

상기 본 발명의 항생 펩타이드를 포함하는 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 항생 펩타이드를 0.1 내지 50 중량%로 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다..The composition comprising the antibiotic peptide of the present invention, preferably comprises 0.1 to 50% by weight of the antibiotic peptide relative to the total weight of the composition, but is not limited thereto.

본 발명의 조성물은 약제의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.The compositions of the present invention may further comprise suitable carriers, excipients and diluents conventionally used in the manufacture of medicaments.

본 발명에 따른 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명의 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. The composition according to the present invention may be formulated in the form of powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, etc., oral preparations, suppositories and sterilized injection solutions according to a conventional method have. Examples of carriers, excipients and diluents that can be included in the composition of the present invention include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, Cellulose, methylcellulose, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. In the case of formulation, a diluent or excipient such as a filler, an extender, a binder, a wetting agent, a disintegrant, or a surfactant is usually used. Solid form preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules and the like, which may contain at least one excipient such as starch, calcium carbonate, sucrose, (sucrose), lactose, gelatin and the like. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc are also used. Examples of the liquid preparation for oral use include suspensions, solutions, emulsions, and syrups. In addition to water and liquid paraffin, simple diluents commonly used, various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, preservatives and the like may be included . Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, and suppositories. Examples of the suspending agent include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate, and the like.

좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다..As the base of the suppository, witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin butter, glycerogelatin and the like can be used.

본 발명의 조성물은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있으며, 비경구 투여법이라면 어느 것이나 사용 가능하고, 전신 투여 또는 국소 투여가 가능하나, 전신 투여가 더 바람직하며, 정맥 내 투여가 가장 바람직하다.The composition of the present invention can be administered orally or parenterally, any parenteral administration method can be used, systemic or topical administration is possible, but systemic administration is more preferred, and intravenous administration is most preferred.

본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 항균 펩타이드의 유효용량은 1~2 ㎎/㎏이고, 바람직하게는 0.5~1 ㎎/㎏ 이며, 하루 1 내지 3회 투여될 수 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.The preferred dosage of the composition of the present invention varies depending on the condition and the weight of the patient, the degree of disease, the type of drug, the route of administration and the period of time, but can be appropriately selected by those skilled in the art. However, for the desired effect, the effective dose of the antimicrobial peptide of the present invention is 1 to 2 mg / kg, preferably 0.5 to 1 mg / kg, and may be administered 1 to 3 times a day. The dose is not intended to limit the scope of the invention in any way.

본 발명의 항균 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항생제는 거환(bolus) 형태 혹은 상대적으로 짧은 기간 동안 확산(infusion) 등에 의해 단일 투여량(single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple dose)이 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다.The antibiotic containing the antimicrobial peptide of the present invention as an active ingredient may be administered to a patient in a single dose by bolus form or by infusion for a relatively short period of time, and may be administered in multiple doses. dose) may be administered by a fractionated treatment protocol with long term administration.

본 발명의 항균 펩타이드의 투여 농도는 약의 투여 경로 및 치료 횟수 뿐만 아니라 환자의 나이 및 건강상태 등 다양한 요인들을 고려하여 환자의 유효 투여량이 결정되는 것이므로, 이러한 점을 고려할 때 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있다.Since the effective dose of the antimicrobial peptide of the present invention is determined in consideration of various factors such as the age and health condition of the patient as well as the route of administration and the number of treatments of the drug, it is common knowledge in the art Anyone with A can determine the appropriate effective dose.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 산제, 과립제, 정제, 캅셀제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 연고, 크림등의 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액 등을 비롯하여 약제학적 제제에 적합한 어떠한 형태로든 사용할 수 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
The pharmaceutical compositions of the present invention may be prepared in unit dose form by formulating with a pharmaceutically acceptable carrier and / or excipient according to methods which can be easily carried out by those skilled in the art. Or may be prepared by incorporation into a multi-dose container. The formulation can be used in any form suitable for pharmaceutical preparations, including powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, oral formulations such as aerosols, external preparations such as ointments, creams, suppositories, and sterile injectable solutions. It may further comprise a dispersant or stabilizer.

또한, 본 발명은 상기 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항생용 식품첨가제를 제공한다. The present invention also provides an antibiotic food additive containing the peptide as an active ingredient.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명의 항생 펩타이드는 pH에 관계없이 그람 음성 및 그람 양성균에서 항균 활성을 가지며, 세포독성이 없고, 뭉침 현상이 없어 항생용 식품첨가제로 유용하게 이용될 수 있다. 또한 본 발명의 항균 펩타이드는 식품첨가제뿐만 아니라 이를 유효성분으로 함유하는 사료첨가제로도 유용하게 이용될 수 있다. In a specific embodiment of the present invention, the antibiotic peptide of the present invention has antimicrobial activity in gram negative and gram positive bacteria regardless of pH, there is no cytotoxicity, there is no aggregation phenomenon can be usefully used as an food additive for antibiotics. In addition, the antimicrobial peptide of the present invention may be usefully used as a food additive as well as a food additive.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 드링크제, 육류, 소세지, 빵, 비스켓, 떡, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.There is no particular limitation on the kind of the food. Examples of the foods to which the above substances can be added include dairy products including dairy products such as drinks, meat, sausage, bread, biscuits, rice cakes, chocolate, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, ice cream, Beverages, alcoholic beverages, and vitamin complexes, all of which include health functional foods in a conventional sense.

본 발명의 항생 펩타이드는 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 중의 상기 항생 펩타이드의 양은 전체 식품 중량의 0.1 내지 90 중량부로 가할 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.The antibiotic peptides of the present invention can be added as is to foods or used with other foods or food ingredients, and can be suitably used according to conventional methods. The amount of the active ingredient to be mixed can be suitably determined according to its use purpose (for prevention or improvement). In general, the amount of the antibiotic peptide in the food may be added at 0.1 to 90 parts by weight of the total food weight. However, in the case of long-term intake intended for health and hygiene purposes or for the purpose of controlling health, the amount may be less than the above range, and since there is no problem in terms of safety, the active ingredient may be used in an amount exceeding the above range.

본 발명의 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 항생 펩타이드를 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.The beverage composition of the present invention is not particularly limited to other ingredients except for containing the antibiotic peptide as essential ingredients in the ratios indicated, and may contain various flavors or natural carbohydrates as additional ingredients, such as ordinary drinks. Examples of the above-mentioned natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose and the like; Disaccharides such as maltose, sucrose and the like; And polysaccharides, for example, conventional sugars such as dextrin, cyclodextrin and the like, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol and erythritol. Natural flavors (tau martin, stevia extracts (e.g., rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.) and synthetic flavors (saccharin, aspartame, etc.) can be advantageously used as flavors other than those described above The ratio of the natural carbohydrate is generally about 1 to 20 g, preferably about 5 to 12 g per 100 ml of the composition of the present invention.

상기 외에 본 발명의 항생 펩타이드는 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 항균 펩타이드는 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 항균 펩타이드 100 중량부 당 0.1 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
In addition to the above, the antibiotic peptides of the present invention are various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), flavors such as synthetic flavors and natural flavors, coloring and neutralizing agents (such as cheese, chocolate), pectic acid and salts thereof, alginic acid and Salts, organic acids, protective colloid thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, carbonation agents used in carbonated drinks, and the like. In addition, the antimicrobial peptides of the present invention may contain pulp for the production of natural fruit juices and fruit juice beverages and vegetable beverages. These components may be used independently or in combination. The proportion of such additives is not so critical but is generally selected in the range of 0.1 to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of the antimicrobial peptide of the present invention.

이하, 본 발명을 실시예, 실험예 및 제제예에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by Examples, Experimental Examples and Formulation Examples.

단, 하기 실시예, 실험예 및 제제예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 실시예, 실험예 및 제제예는 의해 한정되는 것은 아니다.
However, the following Examples, Experimental Examples, and Formulation Examples specifically illustrate the present invention, and the contents of the present invention are not limited by Examples, Experimental Examples, and Formulation Examples.

<< 실시예Example 1> 항생  1> antibiotic 펩타이드의Of peptide 합성 및 분리정제 Synthesis and separation purification

본 발명자들은 메리필드(Merrifield)의 액상 고상법(Merrifield, RB., J.Am. Chem. Soc., 85, 2149, 196)에 따라, 모체 펩타이드의 서열번호 1로 기재된 아미노산 서열을 가지는 HJ-1(비교군)으로부터 소수성(Hydrophobic) 부분인 5번과 12번 위치에 이소루이신(Isoleucine, I)을 라이신(Lysine, K)으로 치환하여 HJ-2 펩타이드(서열번호 2)(실험군1)을 합성하였다(표 1).The inventors have described the HJ- having an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 1 of the parent peptide according to the Merrifield liquid phase solidification method (Merrifield, RB., J. Am. Chem. Soc., 85, 2149, 196). HJ-2 peptide (SEQ ID NO: 2) by replacing isoleucine (Isoleucine, I) with lysine (K) at positions 5 and 12, which are the hydrophobic parts from 1 (comparative group) (experimental group 1) Was synthesized (Table 1).

구체적으로, 본 발명에서 설계한 펩타이드의 카르복실말단이 NH2 형태인 펩타이드는 링크(Rink) 아미드(Amide) MBHA-레진(Resin)을 출발물질로 사용하였으며, 카르복실말단이 OH 형태의 펩타이드는 Fmoc-아미노산-Wang 레진을 출발물질로 사용하였다.Specifically, the peptide of which the carboxyl terminus of the peptide designed in the present invention is NH2 form was used as the starting material of the link amide (Amide) MBHA-resin (Resin), and the carboxyl terminus of the peptide of the OH type was Fmoc. Amino acid-Wang resin was used as starting material.

Fmoc-아미노산의 커플링(coupling)에 의한 펩타이드 사슬(chain)의 연장은 DCC(N-hydroxybenzo triazole(HOBt)-dicyclo-hexycarbodiimide) 법에 의해 실시하였다. 각 펩타이드의 아미노말단의 Fmoc-아미노산을 커플링(coupling) 시킨 후, NMP(20% piperidine/N-methyl pyrolidone) 용액으로 Fmoc기를 제거하고 NMP 및 DCM(dichoromethane)으로 여러 번 씻어준 다음 질소 가스로 건조시켰다. 여기에 TFA(trifluoroaceticacid)-phenol-thioanisole-H2O-triisopropylsilane(85:5:5:2.5:2.5,vol./vol.)용액을 가하고 2 ~ 3시간 반응시켜 보호기의 제거 및 레진으로부터 펩타이드를 분리시킨 후, 디에틸에테르(diethylether)로 펩타이드를 침전시켰다. 상기의 방법으로 얻은 크루드(crude) 펩타이드는 0.05% TFA가 포함된 아세토니트릴 농도구배(acetonitrile gradient)에서 정제형 역상(reverse phase, RP)-HPLC 컬럼(Delta Pak, C18300Å,15,19.0mm×30 cm, Waters, USA)을 이용하여 정제하였다. 합성 펩타이드를 6 N HCl로 110℃에서 가수분해한 후 잔사를 감압 농축하고, 0.02 N HCl에 녹여서 아미노산 분석기(Hitachi 8500 A)로 아미노산 조성을 측정하였다. The extension of the peptide chain by the coupling of Fmoc-amino acids was carried out by DCC (N-hydroxybenzo triazole (HOBt) -dicyclo-hexycarbodiimide) method. After coupling the Fmoc-amino acid at the amino terminal of each peptide, remove the Fmoc group with NMP (20% piperidine / N-methyl pyrolidone) solution, wash it several times with NMP and DCM (dichoromethane), and then use nitrogen gas. Dried. Trifluoroacetic acid (TFA) -phenol-thioanisole-H2O-triisopropylsilane (85: 5: 5: 2.5: 2.5, vol. / Vol.) Solution was added thereto and reacted for 2 to 3 hours to remove the protecting group and to isolate the peptide from the resin. After that, the peptide was precipitated with diethylether. Crude peptides obtained by the above method were purified reverse phase (RP) -HPLC columns (Delta Pak, C18300Å, 15,19.0mm ×) in an acetonitrile gradient containing 0.05% TFA. 30 cm, Waters, USA). The synthetic peptide was hydrolyzed at 110 ° C. with 6 N HCl, the residue was concentrated under reduced pressure, dissolved in 0.02 N HCl, and the amino acid composition was measured by an amino acid analyzer (Hitachi 8500 A).

그 결과, 조성된 펩타이드들의 순도를 확인한 결과 95% 이상의 순도를 나타내었으며, MALDI 질량 분석법(Hill, et al ., Rapid Commun. Mass Spectrometry, 5: 395, 1991)을 이용하여 분자량을 아미노산 서열로부터 계산하여 얻은 분자량과 비교한 결과, 그 값이 일치하는 것을 확인하였다(표 1).
As a result, the purity of the prepared peptides showed a purity of 95% or more, and the molecular weight was calculated from the amino acid sequence using MALDI mass spectrometry (Hill, et al., Rapid Commun. Mass Spectrometry, 5: 395, 1991). As a result of comparing with the obtained molecular weight, it was confirmed that the value corresponded (Table 1).

펩타이드 서열, 분자량 및 보유 시간Peptide Sequence, Molecular Weight and Retention Time 펩타이드Peptides 아미노산 서열Amino acid sequence 분자량Molecular Weight 보유시간Holding time HJ-1HJ-1 FLRFIGSVIHGIGHLVHHIGVAL-NH2 (서열번호 1)FLRFIGSVIHGIGHLVHHIGVAL-NH2 (SEQ ID NO: 1) 2492.012492.01 35.235.2 HJ-2HJ-2 FLRFKGSVIHGKGHLVHHIGVAL-NH2 (서열번호 2)FLRFKGSVIHGKGHLVHHIGVAL-NH2 (SEQ ID NO: 2) 2522.042522.04 20.720.7

<< 실험예Experimental Example 1> 항생  1> antibiotic 펩타이드의Of peptide 항균 활성 분석 Antimicrobial Activity Assay

본 발명자들은 상기 <실시예 1>의 방법으로 제조된 항생 펩타이드들의 항균 활성을 비교하기 위하여, 균체가 분열되지 않는 펩타이드의 최소 농도인 생육 최소저해농도(MIC) 값을 측정하였다.In order to compare the antimicrobial activity of the antibiotic peptides prepared by the method of <Example 1>, the present inventors measured the minimum growth concentration (MIC) value, which is the minimum concentration of the peptide in which cells are not split.

구체적으로, 그람 음성균으로 대장균(Escherichia coli), P 불가리스(Proteus vulgaris)를, 그람 양성균으로 L. 모노싸이토젠스(Listeria monocytogenes), S. 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis)를 사용하였으며, Escherichia coli(ATCC 25922), 및 Listeria monocytogenes(ATCC 19115)는 "American Type Culture Collection"으로부터 분양받았고, Streptococcus epidermidis(KCTC 3096), Proteus vulgaris(KCTC 2433)는 "Korean Collection for Type Cultures"로부터 분양받아, 각 균주를 LB 배지(1% 박토 트립톤, 0.5% 박토 이스트 추출물, 1% 염화나트륨; Sigma, USA) pH 5.5와 pH 7.4에서 중간-로그 상(mid-log phase)까지 배양한 다음 1% 박토 펩톤 배지(Difco, USA)로 5×105세포/100 ㎕의 균체 농도로 희석하여 마이크로 타이트레이트 플레이트(Nunc, USA)에 접종하였다. Specifically, Escherichia coli as gram negative bacteria coli ), P vulgaris ( Proteus vulgaris ), as Gram-positive bacteria L. Listeria monocytogenes, S. Epidermis ( Staphylococcus) epidermidis ), Escherichia coli (ATCC 25922), and Listeria monocytogenes (ATCC 19115) was sold from the "American Type Culture Collection", Streptococcus epidermidis (KCTC 3096), Proteus vulgaris (KCTC 2433) were distributed from the "Korean Collection for Type Cultures" and each strain was isolated from LB medium (1% bacto tryptone, 0.5% bacto yeast extract, 1% sodium chloride; Sigma, USA) Incubate at pH 5.5 and pH 7.4 to the mid-log phase, and then dilute to a micro titer plate by diluting the cells to a concentration of 5 × 10 5 cells / 100 μl with 1% Bakto peptone medium (Difco, USA). Nunc, USA).

상기 <실시예 1>에서 합성한 본 발명의 펩타이드(실험군 2) 및 모체 펩타이드(비교군 1)를 각각 96 웰(well)로부터 1/2배씩 pH 5.5와 pH 7.4에서 희석하여 플레이트에 첨가한 후 37℃에서 12시간 동안 배양하였고, 마이크로 타이트레이트 플레이트 판독기(Merck Elisa reader, 독일)를 이용하여 620 ㎚의 파장에서 흡광도를 측정하여 각 균주의 MIC 값을 결정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
After the peptide (Experimental Group 2) and the parent peptide (Comparative Group 1) of the present invention synthesized in Example 1 were diluted at pH 5.5 and pH 7.4 by 1 / 2-fold from 96 wells, respectively, were added to the plate. Incubated for 12 hours at 37 ℃, using a micro titrate plate reader (Merck Elisa reader, Germany) by measuring the absorbance at a wavelength of 620 nm to determine the MIC value of each strain, the results are shown in Table 2 below It was.

그람 음성균 및 그람 양성균에 대한 항생 펩타이드의 항균 활성Antimicrobial Activity of Antibiotic Peptides against Gram-negative and Gram-positive Bacteria 펩타이드


Peptide


생육 최소저해 농도 (μM)Growth Inhibitory Concentration (μM) 그람 음성균Gram-negative bacteria 그람 양성균Gram-positive bacteria 대장균Escherichia coli P. 블가리스 P. Bvlgari L. 모노사이토젠스L. Monocytogenes S. 에피더미스S. Epidermis pH 5.5pH 5.5 pH 7.4pH 7.4 pH 5.5pH 5.5 pH 7.4pH 7.4 pH 5.5pH 5.5 pH 7.4pH 7.4 pH 5.5pH 5.5 pH 7.4pH 7.4 HJ-1HJ-1 22 6464 88 6464 1616 6464 44 3232 HJ-2HJ-2 22 44 44 88 88 44 44 1616

그 결과, 서열번호 2로 기재된 펩타이드(HJ-2)(실험군 2)는 서열번호 1로 기재되는 펩타이드(HJ-1)(비교군 1)에 비해 pH 5.5에서는 동일하거나 유사했고, pH 7.4에서는 비교군 펩타이드(HJ-1)에 비해 월등히 높은 항균활성을 보였다. 따라서, 그람 양성균과 그람 음성균에서 비교군 펩타이드(HJ-1)는 pH 5.5에서 강한 활성을 보이지만 pH 7.4에서는 모든 균주에서 낮은 활성을 보이는 반면, 본 발명된 펩타이드(HJ-2)는 대부분의 균주에서 pH와 무관하게 높은 항균 활성을 보임을 알 수 있었다(표 2).
As a result, the peptide (HJ-2) described in SEQ ID NO: 2 (Experimental Group 2) was the same or similar at pH 5.5 compared to the peptide (HJ-1) (Comparative Group 1) described in SEQ ID NO: 1, compared at pH 7.4. Compared to the group peptide (HJ-1) showed a significantly higher antimicrobial activity. Therefore, in the Gram-positive and Gram-negative bacteria, the comparative peptide (HJ-1) showed strong activity at pH 5.5 but low activity in all strains at pH 7.4, whereas the peptide (HJ-2) of the present invention was found in most strains. It was found to show high antimicrobial activity regardless of pH (Table 2).

<< 실험예Experimental Example 2> 항생  2> antibiotic 펩타이드의Of peptide 용혈 활성 분석 Hemolytic Activity Assay

본 발명자들은 상기 <실시예 1>의 방법으로 제조된 항생 펩타이드들의 세포독성을 비교하기 위하여, 펩타이드들의 적혈구 용혈 활성을 측정하였다..The present inventors measured the erythrocyte hemolytic activity of the peptides in order to compare the cytotoxicity of the antibiotic peptides prepared by the method of <Example 1>.

구체적으로, 인간 적혈구를 8%의 농도가 되도록 인산염 완충용액(PBS, pH 7.0)으로 희석하고 여기에 12.5 μM/웰부터 1/2의 농도로 [표 1]에 서열번호 1 내지 2로 기재된 펩타이드들을 각각 연속적으로 희석하여 37℃에서 1 시간 동안 반응시켰다. 이후, 1,000 g로 원심 분리하여 그 상등액 속에 포함된 헤모글로빈 량을, 414 ㎚ 파장에서 흡광도를 측정하여 조사하였다. 세포 파괴 정도를 비교 조사하기 위하여 1% 트리톤 X-100(sigma, USA)을 인간 적혈구 세포에 첨가하여 그 상등액의 흡광도를 측정하였다. 상기 1% 트리톤 X-100의 세포 파괴능을 100%로 하고, 하기 [수학식 1]에 따라 본 발명의 펩타이드(실험군 1 및 2) 및 모체 펩타이드들(비교군)의 적혈구 파괴능을 계산하였고, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다..
Specifically, the human red blood cells are diluted with phosphate buffer solution (PBS, pH 7.0) to a concentration of 8%, and the peptides described in SEQ ID NOS: 1 to 2 in Table 1 at concentrations of 12.5 μM / well to 1/2 Each of them was serially diluted and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, the amount of hemoglobin contained in the supernatant by centrifugation at 1,000 g was measured by measuring the absorbance at a wavelength of 414 nm. In order to investigate the degree of cell destruction, 1% Triton X-100 (sigma, USA) was added to human red blood cells to measure the absorbance of the supernatant. The cell destruction capacity of the 1% Triton X-100 was 100%, and the erythrocyte destruction ability of the peptides (experimental groups 1 and 2) and the parent peptides (comparative group) of the present invention was calculated according to Equation 1 below. , The results are shown in the following [Table 3].

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 [수학식 1]에서, 흡광도 A는 414 ㎚ 파장에서 펩타이드 용액의 흡광도, 흡광도 B는 414 ㎚ 파장에서 PBS의 흡광도 그리고 흡광도 C는 414 ㎚ 파장에서 1% 트리톤 X-100의 흡광도를 나타낸다.
In Equation 1, absorbance A indicates absorbance of the peptide solution at 414 nm, absorbance B indicates absorbance of PBS at 414 nm, and absorbance C at 1% Triton X-100 at 414 nm.

항생 펩타이드의 용혈 활성 측정Determination of Hemolytic Activity of Antibiotic Peptides 펩타이드
Peptide
% 적혈구 파괴능 (각 펩타이드 농도, μM)% Erythrocyte destructive capacity (each peptide concentration, μM) 100100 5050 2525 12.512.5 HJ-1HJ-1 6565 4949 2424 99 HJ-2HJ-2 00 00 00 00

그 결과, 서열번호 1로 기재된 펩타이드(HJ-1)(비교군)는 100 μM에서 65%의 용혈작용이 일어난 반면, 본 발명의 서열번호 2로 기재되는 펩타이드(HJ-2)(실험군 2)는 동일 농도에서 용혈작용이 전혀 일어나지 않았다. 따라서, 본 발명의 항생 펩타이드는 세포독성이 일어나지 않는 것을 알 수 있다(표 3 및 도 1).
As a result, the peptide (HJ-1) described in SEQ ID NO: 1 (comparison group) had a hemolytic effect of 65% at 100 µM, whereas the peptide (HJ-2) described in SEQ ID NO: 2 of the present invention (Experimental Group 2) No hemolysis occurred at the same concentration. Therefore, it can be seen that the antibiotic peptide of the present invention does not occur cytotoxicity (Table 3 and Figure 1).

<< 실험예Experimental Example 3> 항생  3> antibiotic 펩타이드의Of peptide 정상 세포주에서 세포독성 분석 Cytotoxicity Analysis in Normal Cell Lines

본 발명자들은 상기 <실시예 1>의 방법으로 제조된 펩타이드들의 정상 세포주에서의 세포독성을 확인하기 위해, 사람의 각질 형성 세포주(HaCaT cell line, Dr. NE. Fusenig, Heidelberg, Germany)을 이용하여 독성을 측정하였다.The inventors of the present invention, using a human keratinocyte cell line (HaCaT cell line, Dr. NE. Fusenig, Heidelberg, Germany) to confirm the cytotoxicity of the peptides prepared by the method of <Example 1> Toxicity was measured.

구체적으로, 10% FBS(Fetal Bovine Serum)가 함유된 DMEM 배지에서 배양된 사람의 각질 형성 세포주(HaCaT cell line)를 3×103씩 96 웰 플레이트에 분주하고 24시간 배양한 후, 상기 <실시예 1>에서 제조한 펩타이드를 각각 농도별로 처리하여 24시간 동안 5% CO2인큐베이터에서 반응시켰다. 배양 후, 5 mg/ml 농도로 인산 완충액 생리식염수(phosphate buffered saline; PBS)에 녹인 MTT(Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide) 용액 20 ul를 각 웰에 넣고 4시간 동안 반응시켰다. 상층액을 제거하고, 200 ul의 DMSO를 넣어 형성된 MTT 크리스탈을 녹여, 560 nm에서 결과를 확인하였다.
Specifically, a human keratinocyte cell line (HaCaT cell line) cultured in DMEM medium containing 10% FBS (Fetal Bovine Serum) was dispensed in 96 well plates by 3 × 10 3 and incubated for 24 hours. The peptides prepared in Example 1> were treated in different concentrations and reacted in a 5% CO 2 incubator for 24 hours. After incubation, 20 ul of MTT (Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide) solution dissolved in phosphate buffered saline (PBS) at a concentration of 5 mg / ml was added to each well and reacted for 4 hours. The supernatant was removed, and 200 ul of DMSO was added to melt the formed MTT crystal. The result was confirmed at 560 nm.

항생 펩타이드 세포독성 측적Antibiotic Peptide Cytotoxicity Measurement 펩타이드
Peptide
% HaCa T 세포 생존력 (각 펩타이드 농도, μM)% HaCa T cell viability (each peptide concentration, μM) 100100 5050 2525 12.512.5 HJ-1HJ-1 6969 9696 100100 100100 HJ-2HJ-2 100100 100100 100100 100100

그 결과, 사람의 각질 형성 세포주(HaCaT cells)에서 서열번호 1로 기재되는 펩타이드(HJ-1)(비교군)는 높은 독성을 나타내는 반면에, 본 발명의 서열번호 2로 기재되는 펩타이드(HJ-2)(실험군)는 세포 독성을 거의 나타내지 않았다. 따라서, 본 발명의 항생 펩타이드는 세포독성을 거의 보이지 않는 것을 알 수 있었다(표 4 및 도 1).
As a result, the peptide (HJ-1) (comparative group) described in SEQ ID NO: 1 in human HaCaT cells shows high toxicity, while the peptide described in SEQ ID NO: 2 of the present invention (HJ- 2) (Experimental group) showed little cytotoxicity. Therefore, the antibiotic peptide of the present invention was found to show little cytotoxicity (Table 4 and Figure 1).

<< 실험예Experimental Example 4> 항생  4> antibiotic 펩타이드의Of peptide 박테리아에서의In bacteria 작용부위 탐색 Active site search

본 발명자들은 상기 <실시예 1>의 방법으로 제조된 항생 펩타이드를 pH 5.5와 pH 7.4에서 박테리아에서 작용 부위를 탐색하기 위하여 형광물질(TAMRA)를 이용하여 공초점 형광 현미경을 이용하여 작용 부위를 확인하였다. The present inventors identified the site of action using a confocal fluorescence microscope using a fluorescent substance (TAMRA) to search for the site of action of the antibiotic peptide prepared in the method of <Example 1> at bacteria at pH 5.5 and pH 7.4. It was.

즉, 본 발명자들은 상기 <실시예 1>의 방법으로 제조된 펩타이드를 pH 5.5와 pH 7.4에서 탐라(TAMRA) 형광 물질을 이용 측정하였다. That is, the present inventors measured the peptide prepared by the method of <Example 1> using a Tamra (TAMRA) fluorescent material at pH 5.5 and pH 7.4.

구체적으로, 대장균(E. coli)을 pH 5.5와 pH 7.4의 LB 브로스로 37 ℃에서 배양한 후 각각의 pH인 10 mM 인산나트륨(sodium phosphate) 완충제에서 대장균 세포를 2 x 107 cells/ml로 맞추었다. 이들 대장균 세포에 탐라(TAMRA) 형광 물질을 1 μM을 처리하여 20분동안 빛이 들어오지 않은 배양기에서 반응을 시킨 후 실험군(HJ-2) 펩타이드를 최소억제농도(MIC)로 처리하고 pH에 따른 결과를 확인하였다.Specifically, E. coli was incubated at 37 ° C. with LB broth at pH 5.5 and pH 7.4, and then E. coli cells were transformed into 2 × 10 7 cells / ml in 10 mM sodium phosphate buffer. Fit. The E. coli cells were treated with 1 μM of TAMRA fluorescent material and reacted in an incubator that had no light for 20 minutes, and then treated with the experimental group (HJ-2) peptide at the minimum inhibitory concentration (MIC). It was confirmed.

그 결과, 서열번호 2로 기재되는 펩타이드(HJ-2)(실험군)는 pH 5.5에서는 형광 밝기가 좀더 강하게 세포막에서 나타났고, 또한 pH 7.4에서도 실험군 펩타이드가 처리된 대장균 세포의 막에서 형광이 나타남을 확인함으로써 세균의 세포막에서 펩타이드가 작용하고 있음을 확인할 수 있었다(도 2).
As a result, the peptide (HJ-2) described in SEQ ID NO: 2 (experimental group) showed stronger fluorescence brightness at the cell membrane at pH 5.5, and also showed fluorescence at the membrane of E. coli cells treated with the experimental peptide at pH 7.4. By confirming it was confirmed that the peptide is working in the bacterial cell membrane (Fig. 2).

<< 제조예Manufacturing example 1> 약학적 제제의 제조 1> Preparation of Pharmaceutical Formulations

<1-1> 정제(직접 가압)<1-1> tablet (direct pressure)

항생 펩타이드(HJ-2) 5.0 mg을 체로 친 후, 락토스 14.1 mg, 크로스포비돈 USNF 0.8 mg 및 마그네슘 스테아레이트 0.1 mg을 혼합하고 가압하여 정제로 제조하였다.
After sieving 5.0 mg of antibiotic peptide (HJ-2), 14.1 mg of lactose, 0.8 mg of crospovidone USNF and 0.1 mg of magnesium stearate were mixed and pressed to prepare a tablet.

<1-2> 정제(습식 조립)<1-2> tablets (wet granulation)

항생 펩타이드(HJ-2) 5.0 mg을 체로 친 후, 락토스 16.0 mg과 녹말 4.0 mg을 섞었다. 폴리솔베이트80 0.3 mg을 순수한 물에 녹인 후 이 용액의 적당량을 첨가한 다음, 미립화하였다. 건조 후에 미립을 체질한 후 콜로이달 실리콘 디옥사이드 2.7 mg 및 마그네슘 스테아레이트 2.0 mg 과 섞었다. 미립을 가압하여 정제로 제조하였다.
After sifting 5.0 mg of antibiotic peptide (HJ-2), 16.0 mg of lactose and 4.0 mg of starch were mixed. 0.3 mg of Polysorbate 80 was dissolved in pure water and then an appropriate amount of this solution was added and then atomized. After drying, the fine particles were sieved and mixed with 2.7 mg of colloidal silicon dioxide and 2.0 mg of magnesium stearate. The fine particles were pressed to prepare tablets.

<1-3> 분말과 <1-3> with powder 캡슐제Capsule

항생 펩타이드(HJ-2) 5.0 mg을 체로 친 후에, 락토스 14.8 mg , 폴리비닐 피롤리돈 10.0 mg , 마그네슘 스테아레이트 0.2 mg 와 함께 혼합하였다. 상기 혼합물을 적당한 장치를 사용하여 단단한 No.5 젤라틴 캡슐에 채웠다.
After sifting 5.0 mg of antibiotic peptide (HJ-2), it was mixed with 14.8 mg of lactose, 10.0 mg of polyvinyl pyrrolidone, and 0.2 mg of magnesium stearate. The mixture was filled into hard No. 5 gelatin capsules using a suitable apparatus.

<1-4> 주사제<1-4> injection

항생 펩타이드(HJ-2) 100 mg을 함유시키고, 그 밖에도 만니톨 180 mg, Na2HPO412H2O 26 mg 및 증류수 2974 mg를 함유시켜 주사제를 제조하였다.
Injectables were prepared by containing 100 mg of antibiotic peptide (HJ-2) and by addition of 180 mg of mannitol, 26 mg of Na 2 HPO 4 12H 2 O and 2974 mg of distilled water.

<< 제조예Manufacturing example 2> 식품의 제조 2> Manufacturing of food

<1-2> <1-2> 항생용Antibiotic 식품의 제조 Manufacture of food

항생 펩타이드(HJ-2) 100 ㎎Antibiotic Peptide (HJ-2) 100 mg

비타민 혼합물 적량Vitamin mixture quantity

비타민 A 아세테이트 70 ㎍70 [mu] g of vitamin A acetate

비타민 E 1.0 ㎎Vitamin E 1.0 mg

비타민 B1 0.13 ㎎0.13 mg vitamin B1

비타민 B2 0.15 ㎎0.15 mg of vitamin B2

비타민 B6 0.5 ㎎0.5 mg vitamin B6

비타민 B12 0.2 ㎍0.2 [mu] g vitamin B12

비타민 C 10 ㎎10 mg vitamin C

비오틴 10 ㎍Biotin 10 μg

니코틴산아미드 1.7 ㎎Nicotinic acid amide 1.7 mg

엽산 50 ㎍50 ㎍ of folic acid

판토텐산 칼슘 0.5 ㎎Calcium pantothenate 0.5 mg

무기질 혼합물 적량Mineral mixture quantity

황산제1철 1.75 ㎎1.75 mg of ferrous sulfate

산화아연 0.82 ㎎0.82 mg of zinc oxide

탄산마그네슘 25.3 ㎎Magnesium carbonate 25.3 mg

제1인산칼륨 15 ㎎15 mg of potassium phosphate monobasic

제2인산칼슘 55 ㎎Secondary calcium phosphate 55 mg

구연산칼륨 90 ㎎Potassium citrate 90 mg

탄산칼슘 100 ㎎100 mg of calcium carbonate

염화마그네슘 24.8 ㎎24.8 mg of magnesium chloride

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 항균용 식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 항생용 식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
Although the composition ratio of the above-mentioned vitamin and mineral mixtures is mixed with a component suitable for a health food in a preferred embodiment, the composition ratio may be arbitrarily modified, and the above components are mixed according to a conventional antimicrobial food production method. Next, the granules may be prepared and used for preparing an antibiotic food composition according to a conventional method.

<1-2> <1-2> 항생용Antibiotic 보조음료의 제조 Preparation of Supplementary Beverage

항생 펩타이드(HJ-2) 100 ㎎       Antibiotic Peptide (HJ-2) 100 mg

구연산 100 ㎎       Citric acid 100 mg

올리고당 100 ㎎       100 mg of oligosaccharide

매실농축액 2 ㎎       Plum concentrate 2 mg

타우린 100 ㎎       100 mg taurine

정제수를 가하여 전체 500 ㎖       Purified water was added to 500 ml

통상의 보조음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 1 l용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다. After mixing the above components according to a conventional auxiliary beverage manufacturing method, and stirred and heated at 85 ℃ for about 1 hour, the resulting solution is filtered and obtained in a sterilized 1 l container, sealed sterilization and refrigerated Used to prepare the healthy beverage composition of the invention.

상기 조성비는 비교적 기호 음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용 용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
Although the composition ratio is a mixture of the components suitable for the preferred beverage as a preferred embodiment, the blending ratio may be arbitrarily varied according to the regional and national preferences such as the demand level, the demanding country, and the intended use.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예, 실험예 및 제조예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 그 효능에 따라 인체에 얇게 도포하여 바를 수 있는 약제 즉, 연고로 제조에 이용될 수 있고, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, experimental examples, and preparation examples, which can bring about various modifications and alterations by those skilled in the art, and can be applied to the human body thinly according to its efficacy. And ointments, which may be used in the manufacture, which fall within the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

본 발명의 항생 펩타이드는 우수한 항균 활성을 가지고 낮은 세포독성으로 항생용 약학제제, 식품첨가제 및 화장품 등의 성분으로 유용하게 이용될 수 있다.
Antibiotic peptide of the present invention has excellent antibacterial activity and low cytotoxicity can be usefully used as an ingredient in antibiotic pharmaceutical preparations, food additives and cosmetics.

Claims (8)

서열번호 2로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 항균 펩타이드.An antibacterial peptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2. 청구항 1의 항균 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항균용 약학적 조성물.Pharmaceutical composition for antimicrobial containing the antimicrobial peptide of claim 1 as an active ingredient. 청구항 2에 있어서, 상기 균은 그람 음성균 또는 그람 양성균인 약학적 조성물.The pharmaceutical composition of claim 2, wherein the bacterium is Gram-negative or Gram-positive. 청구항 3에 있어서, 상기 그람 음성균은 대장균(Escherichia coli) 또는 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris)인 약학적 조성물.The method of claim 3, wherein the Gram-negative bacterium Escherichia coli) or Proteus vulgaris (Proteus vulgaris) in the pharmaceutical composition. 청구항 3에 있어서, 상기 그람 양성균은 리스테리아 모노사이토젠스(Listeria monocytogenes) 또는 스타필로코커스 에피더미스(Staphylococcus epidermidis)인 약학적 조성물.The method of claim 3, wherein the Gram-positive bacteria Listeria monocytogenes ( Listeria monocytogenes ) or Staphylococcus epidermidis . 청구항 2에 있어서, 상기 항균 펩타이드는 pH (3) 내지 pH (10)의 범위에서 항균 활성을 보이는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.The pharmaceutical composition of claim 2, wherein the antimicrobial peptide exhibits antimicrobial activity in the range of pH (3) to pH (10). 청구항 6에 있어서, 상기 항균 펩타이드는 pH 5 내지 pH 8의 범위에서 항균 활성을 보이는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.The pharmaceutical composition according to claim 6, wherein the antimicrobial peptide shows antimicrobial activity in the range of pH 5 to pH 8. 청구항 1의 항균 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항균용 식품첨가제.Food additive for antimicrobial containing the antimicrobial peptide of claim 1 as an active ingredient.
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