KR100879211B1 - Novel antimicrobial peptide and its application derived from echiuroid worm, Urechis unicinctus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개불(Urechis unicinctus)로부터 분리 합성한 항균 펩타이드 및 그의 용도에 관한 것으로, 구체적으로 서열번호 1 및 2로 기재되는 아미노산 서열을 가지는 항균 펩타이드 및 그의 용도에 관한 것이다. The present invention relates to an antimicrobial peptide synthesized from Urechis unicinctus and its use, and more particularly, to an antimicrobial peptide having an amino acid sequence set forth in SEQ ID NOs: 1 and 2.

본 발명에 따른 항균 펩타이드는 세포 독성이 없고 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 인체에 안전한 항생제로 유용하게 사용될 수 있다.Antimicrobial peptides according to the present invention can be usefully used as a safe antibiotic for the human body because it has no cytotoxicity and shows excellent antibacterial and antifungal activity.

개불, 항균, 항진균, 항생제 Dog fire, antibacterial, antifungal, antibiotic

Description

개불 유래의 새로운 항균 펩타이드 및 그의 용도{Novel antimicrobial peptide and its application derived from echiuroid worm, Urechis unicinctus}Novel antimicrobial peptide and its application derived from echiuroid worm, Urechis unicinctus}

본 발명은 개불 (Urechis unicinctus)로부터 분리 합성한 펩타이드 및 그의 용도에 관한 것으로, 구체적으로 항균, 항진균 활성을 갖는 펩타이드 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a peptide isolated from Urechis unicinctus and its use, and more particularly, to a peptide having antibacterial and antifungal activity and a pharmaceutical composition containing the same as an active ingredient.

병원성 미생물의 감염은 인간의 질병에서 가장 흔하고 치명적인 원인 중의 하나인데, 불행하게도 항생제의 남용으로 인하여 병원성 미생물의 항생제 저항성 (resistance)이 야기되었다. Infection of pathogenic microorganisms is one of the most common and fatal causes of human disease. Unfortunately, the abuse of antibiotics has resulted in antibiotic resistance of pathogenic microorganisms.

실제로, 병원성 미생물이 새로운 항생제에 저항성을 나타내는 속도는 새로운 항생제의 유사체가 개발되는 속도보다 훨씬 더 빨리 일어난다. 예를 들면, 생명에 위협을 가할 수 있는 엔테로코쿠스 패칼리스 (Enterococcus faecalis), 마이코박테리움 투버쿨로시스 (Mycobacterium tuberculosis) 및 슈도모나스 애루기노사 (Pseudomonas aeruginosa) 등의 병원성 미생물 종들은 지금까지 알려진 모든 항생 제에 대한 저항력을 키워왔다 (Stuart B. Levy, Scientific American, 46-53, 1998).Indeed, the rate at which pathogenic microorganisms are resistant to new antibiotics occurs much faster than the rate at which analogues of new antibiotics are developed. For example, which may pose a threat to life, Enterococcus faecalis kusu nose (Enterococcus faecalis ), Mycobacterium tuberculosis ( Mycobacterium) tuberculosis) and Pseudomonas her rugi pathogenic microorganisms such as labor (Pseudomonas aeruginosa) species have been brought up resistance to all known antibiotics until now the (Stuart B. Levy, Scientific American , 46-53, 1998).

항생제에 대한 내성 (tolerance)은 항생제에 대한 저항성 (resistance)과는 구별되는 현상인데, 1970년대에 뉴모코커스 (Pneumococcus sp.)에서 최초로 발견이 되었으며 페니실린의 작용 기작에 대한 중요한 단서를 제공하였다 (Tomasz et al., Nature, 227, 138-140, 1970). Tolerance to antibiotics is a distinct phenomenon from antibiotic resistance, first discovered in Pneumococcus sp. In the 1970s and providing an important clue to the mechanism of action of penicillin (Tomasz). et al ., Nature , 227, 138-140, 1970).

내성을 보이는 종은 통상적인 농도의 항생제 존재 하에서는 성장을 멈추지만 결과적으로 죽지는 않는다. 상기 내성은 항생제가 세포벽 합성 효소를 저해할 때 오토라이신 (autolysin) 등과 같은 세균의 자가분해 (autolytic) 효소의 활성이 일어나지 않기 때문에 생기는데, 이러한 사실은 페니실린이 내인성 가수분해 효소 (endogenous hydrolytic enzyme)를 활성화시킴으로써 세균을 죽이며 세균은 또한 이들의 활성을 억제해서 항생제 치료시에도 생존하는 결과를 나타내게 된다. Tolerant species stop growing in the presence of the usual concentration of antibiotics but do not die as a result. The resistance is due to the fact that when antibiotics inhibit cell wall synthase, the activity of bacterial autolytic enzymes, such as autolysin, does not occur, which is due to the fact that penicillin does not endogenous hydrolytic enzymes. Activation kills bacteria and bacteria also inhibit their activity, resulting in survival during antibiotic treatment.

병원성 미생물이 항생제에 대한 내성을 가지는 것은 임상적으로 대단히 중요한데, 내성 미생물을 박멸하는 것이 불가능하게 되면 임상적인 감염에서 항생제 치료의 효용이 떨어지기 때문이다 (Handwerger and Tomasz, Rev . Infec . Dis., 7, 368-385, 1985). It is important, very clinical, if it becomes impossible to eradicate resistant microorganisms is because the effectiveness of antibiotics in clinical infections dropped (Handwerger and Tomasz, Rev. Infec . Dis. Pathogenic microorganisms having a resistance to antibiotics, 7 , 368-385, 1985).

아울러 내성이 생기는 것은 항생제에 대한 저항성이 생기게 되는 선행 조건이라고 간주되며, 이것은 항생제 치료에도 불구하고 살아남는 균주가 생기기 때문이다. 이러한 균주는 항생제에 저항성을 가지는 새로운 유전 요소를 획득해서 항생제의 존재 하에서도 계속 성장하게 된다. 실제적으로 모든 저항성을 보이는 병 원성 미생물들은 내성도 가지고 있는 것으로 알려져 있으므로 (Liu and Tomasz, J. Infect. Dis., 152, 365-372, 1985), 이러한 항생제 저항성을 가지는 병원성 미생물을 죽일 수 있는 신규의 항생제의 개발은 시급한 실정이다.Resistance is also considered a prerequisite to resistance to antibiotics, because of the surviving strains despite antibiotic treatment. These strains acquire new genetic elements that are resistant to antibiotics and continue to grow even in the presence of antibiotics. Since virtually all resistant pathogenic microorganisms are known to have resistance (Liu and Tomasz, J. Infect. Dis ., 152 , 365-372, 1985), new antibiotics that can kill these antibiotic-resistant pathogenic microorganisms The development of antibiotics is urgent.

상기 살펴본 바와 같이, 항생제에 저항성을 나타내는 병원성 미생물들과 싸우기 위하여 새로운 항생제의 개발이 필요하며, 아울러 오토라이신 활성과는 독립적으로 작용하는 새로운 항생제의 개발이 필요하다. 또한, 그러한 새로운 항생제를 병원성 미생물의 감염을 효과적으로 치료하기 위한 약학적 조성물을 제공하는 것이 필요하다.As discussed above, new antibiotics are needed to combat pathogenic microorganisms that are resistant to antibiotics, and new antibiotics that act independently of autolysine activity are required. In addition, there is a need for such new antibiotics to provide pharmaceutical compositions for effectively treating infections of pathogenic microorganisms.

한편, 생물체는 항상성 (homestasis)을 유지하기 위한 과정에서 중요한 역할을 담당하고 있는 물질들 중 일부가 각종 생물체 유래의 생리 활성 물질이다. On the other hand, some of the substances that play an important role in the process of maintaining homestasis are biologically active substances derived from various organisms.

지금까지 수많은 생리 활성 물질에 대해 많은 연구가 진행되고 있으며, 그 중, 각종 생물체에서 분리된 항균 펩타이드는 박테리아, 곰팡이 및 바이러스에 이르기까지 다양하게 작용하는 것으로 알려져 있다. 또한 항균 펩타이드들은 숙주방어 및 선천적 면역계에 있어서 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 있다 (Boman, H. G., Cell, 65, 205, 1991; Boman, H. G., Annu. Rev . Microbiol., 13, 61, 1995). Many studies have been conducted on a number of physiologically active substances, and among them, antimicrobial peptides isolated from various organisms are known to work in various ways from bacteria, fungi and viruses. There are also antibacterial peptides are known to play an important role in the host defense and innate immune system (Boman, HG, Cell, 65 , 205, 1991;... Boman, HG, Annu Rev Microbiol, 13, 61, 1995).

본 연구에서 사용되어진 펩타이드는 해양 생물인 개불 (Urechis unicinctus)에서 분리된 펩타이드로, 척추동물의 신경 전달 펩타이드와 유사한 서열을 가졌다는 것만 알려졌을 뿐, 항균 및 항진균 활성에 대한 연구는 미미한 실정이었다The peptide used in this study was Urechis , a marine organism. unicinctus ), which is known to have a sequence similar to that of vertebrate neurotransmitter peptides, but studies on antimicrobial and antifungal activity have been insignificant.

이에 본 발명자는 개불에서 분리된 펩타이드의 항균 및 항진균 활성과 그 작 용 기작을 밝히고 상기 펩타이드가 항생제로 이용될 수 있는 항균 펩타이드임을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors have completed the present invention by revealing the antimicrobial and antifungal activity of the peptide isolated from the dog open and its mechanism of operation and revealing that the peptide is an antimicrobial peptide that can be used as an antibiotic.

본 발명의 목적은 항생제로 이용할 수 있는 세포 독성이 없고 우수한 항균 및 항진균 활성을 나타내는 항균 펩타이드 및 이의 용도를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an antimicrobial peptide and its use which are free of cytotoxicity and which exhibit excellent antibacterial and antifungal activity which can be used as antibiotics.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 개불 (Urechis unicinctus) 유래의 항균 펩타이드를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is a dog opening ( Urechis unicinctus ) provides an antimicrobial peptide.

또한, 본 발명은 상기의 항균 펩타이드를 항균 및 항진균용으로 사용하는 용도를 제공한다. The present invention also provides a use of the above antimicrobial peptides for antibacterial and antifungal applications.

아울러, 본 발명은 상기의 항균 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 약학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for antibacterial and antifungal comprising the antimicrobial peptide as an active ingredient.

본 발명에 따른 항균 펩타이드는 개불 유래의 펩타이드로 항균 및 항진균성이 우수하여 항균제 또는 항진균제 등으로 바람직하게 적용된다.The antimicrobial peptides according to the present invention are peptides derived from Gaebul and have excellent antibacterial and antifungal properties, and thus are preferably applied as antibacterial agents or antifungal agents.

상기 항균 펩타이드는 서열번호 1 또는 2로 표시되는 아미노산 서열을 가지는 것이 바람직하다.The antimicrobial peptide preferably has an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 2.

본 발명의 바람직한 실시예 2를 통해 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 병원성 미생물에 대한 항균 활성을 조사한 결과, 강력한 항균 펩타이드인 멜리틴 (Melittin)과 거의 동등한 항균 효과를 나타내었다.As a result of investigating the antimicrobial activity of the antimicrobial peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2 against the pathogenic microorganisms through the preferred embodiment 2 of the present invention, it showed an antimicrobial effect almost equivalent to that of melittin, a powerful antimicrobial peptide.

구체적으로, 본 발명에 따른 항균 펩타이드는 병원성 세균의 최소 생육 저지 농도 (MIC)가 1.25∼5 ㎍으로 항균 활성을 가지고, 병원성 진균의 최소 생육 저지 농도 (MIC)가 1.25∼5 ㎍으로 우수한 항진균 활성을 가진다.Specifically, the antimicrobial peptide according to the present invention has an antimicrobial activity with a minimum growth inhibition concentration (MIC) of 1.25-5 μg of pathogenic bacteria and an excellent antifungal activity with a minimum growth inhibition concentration (MIC) of 1.25-5 μg of pathogenic fungi. Has

상기 병원성 세균으로는 스태필로코쿠스 아우레우스 (Staphylococcus aureus), 앤테로코쿠스 파시움 (Enterococcus faecum), 스트렙토코쿠스 무탄스 (Streptococcus mutans), 대장균 0-157(Escherichia coli 0-157), 슈도모나스 아루지노사 (Pseudomonas aeruginosa), 비브리오 블니피쿠스 (Vibrio vulnificus)가 있으며, 병원성 진균으로는 캔디다 알비칸스(Candida albicans), 트리코스포론 베이겔라이 (Trichosporon beigelii), 및 마라세지아 펄펄 (Malassezia furfur) 등이 있으며, 이들 모두에 대해 우수한 항균 활성을 나타내었다 (표 2 참조).Such pathogenic bacteria include Staphylococcus aureus and Enterococcus. faecum), streptococcus free Tansu (Streptococcus mutans), E. coli 0-157 (Escherichia coli 0-157), Pseudomonas aeruginosa ), Vibrio There are vulnificus), a pathogenic fungus is Candida albicans (Candida albicans ), Trichosporon beigelii ), and Marasegia pearl ( Malassezia) furfur ) and the like, showing excellent antimicrobial activity against all of them (see Table 2).

이러한 항균 펩타이드는 진균의 세포막에 작용하며 (실시예 3 및 도 1 참조), 강력한 항균 펩타이드인 멜리틴과 같이 진균의 세포막에 구멍을 형성할 수 있음을 확인하였다 (실시예 4 참조).This antimicrobial peptide acts on the fungal cell membrane (see Example 3 and FIG. 1), and it was confirmed that pores could be formed on the fungal cell membrane, such as melittin, which is a strong antimicrobial peptide (see Example 4).

또한, 본 발명의 항균 펩타이드를 이용하여 적혈구 파괴능을 조사한 결과, 서열번호 1 및 2로 기재되는 펩타이드는 세포 독성을 전혀 나타내지 않는 반면에 양성 대조군으로 사용한 벌독으로부터 분리한 펩타이드인 멜리틴은 세포 독성이 매우 높게 나타남을 확인하였다 (실시예 5 참조). In addition, as a result of investigating erythrocyte destructive ability using the antimicrobial peptide of the present invention, the peptides described in SEQ ID NOs: 1 and 2 show no cytotoxicity, whereas melittin, a peptide isolated from bee venom used as a positive control, is cytotoxic. It was confirmed that this appeared very high (see Example 5).

더불어 상기 항균 펩타이드는 랫트에 대한 비경구 투여 급성 독성 실험에서도 5 ㎎/㎏까지 독성변화를 나타내지 않고 비경구 투여 최소 치사량이 10 ㎎/㎏ 이상인 안전한 물질임을 확인하였다 (실시예 6 참조).In addition, the antimicrobial peptide was confirmed to be a safe substance having a minimum lethal dose of 10 mg / kg or more without showing a toxicity change to 5 mg / kg even in parenteral administration acute toxicity experiments in rats (see Example 6).

따라서 본 발명에 따라 서열번호 1 및 2의 아미노산 서열로 이루어진 항균 펩타이드는 높은 항균, 항진균 활성을 가지고 있어 효과적인 항균 펩타이드임을 알 수 있다.Therefore, according to the present invention, the antimicrobial peptides consisting of the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2 have high antimicrobial and antifungal activity, and thus it can be seen that they are effective antimicrobial peptides.

더욱이 서열번호 1 및 2의 아미노산 서열로 이루어진 항균 펩타이드는 세포 독성이 없고 경구 투여시에도 거의 무독한 결과를 나타내어 인체에 사용하여도 무방한 펩타이드이기 때문에 항균제 및 항진균제로 유용하게 사용될 수 있다. 이외에도 각종 식품 방부제, 화장품 보존제와 의약품 보존제의 첨가제로 유용하게 사용될 수 있다.Moreover, since the antimicrobial peptides consisting of the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2 have no cytotoxicity and show almost harmless results even upon oral administration, they can be used as antibacterial and antifungal agents because they are peptides that can be used in humans. In addition, it can be usefully used as an additive in various food preservatives, cosmetic preservatives and pharmaceutical preservatives.

본 발명의 항균 펩타이드는 임상 투여시에 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 본 발명의 항균 펩타이드는 실제로 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제 라틴 등이 사용 될 수 있다.Antimicrobial peptides of the present invention can be administered parenterally during clinical administration and can be used in the form of general pharmaceutical formulations. The antimicrobial peptides of the present invention may be administered in a variety of parenteral formulations, which are formulated using diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, surfactants and the like that are commonly used. Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, suppositories. As the non-aqueous solvent and the suspension solvent, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate, and the like can be used. As the base of the suppository, witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin butter, glycero Latin and the like can be used.

또한, 본 발명의 항균 펩타이드는 생리식염수 또는 유기용매와 같이 약제로 허용된 여러 전달체(carrier)와 혼합하여 사용될 수 있고, 안정성이나 흡수성을 증가시키기 위하여 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란과 같은 카보하이드레이트, 아스코르브 산(ascorbic acid) 또는 글루타치온과 같은 항산화제(antioxidants), 킬레이팅 물질(chelating agents), 저분자 단백질 또는 다른 안정화제(stabilizers)들이 약제로 사용될 수 있다.In addition, the antimicrobial peptides of the present invention may be used in admixture with various carriers that are acceptable as medicaments, such as physiological saline or organic solvents, and carbohydrates such as glucose, sucrose or dextran to increase stability or absorption. Antioxidants such as ascorbic acid or glutathione, chelating agents, small molecule proteins or other stabilizers can be used as medicaments.

본 발명의 항균 펩타이드의 유효용량은 1∼2 ㎎/㎏이고, 바람직하기로는 0.5∼1 ㎎/㎏ 이며, 하루 1회 내지 3회 투여될 수 있다.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 once to three times a day.

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 분활 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.

상기의 결과로부터, 본 발명의 서열번호 1 및 2로 기재되는 항균 펩타이드는 그램 양성균, 그램 음성균 및 진균 모두에서 탁월한 항균 작용을 나타내었고 세포 독성을 나타내지 않으므로, 인체에 안전한 항생제로 유용하게 사용될 수 있다.From the above results, the antimicrobial peptides described in SEQ ID NOs: 1 and 2 of the present invention exhibited excellent antimicrobial activity in both Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria and fungi and did not exhibit cytotoxicity, and thus can be usefully used as antibiotics safe for humans. .

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시 예를 제시하나, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것 일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are merely to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1: 서열번호 1 및 2의 항균  1: antimicrobial activity of SEQ ID NOs: 1 and 2 펩타이드의Peptide 합성 및 분리 정제 Synthetic and Separation Purification

본 실시예 1에서는 해양 생물인 개불 (Urechis unicinctus) 유래의 항균 펩타이드를 합성하였다. 이때 상기 항균 펩타이드는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.In this embodiment the first marine life urechis unicinctus (Urechis unicinctus ) was synthesized antimicrobial peptide. At this time, the antimicrobial peptide is as shown in Table 1 below.

펩타이드Peptide 아미노산 서열Amino acid sequence 서열번호 1: Urechistachykinin 1SEQ ID NO: Urechistachykinin 1 Leu-Arg-Gln-Ser-Gln-Phe-Val-Gly-Ser-Arg-NH2 Leu-Arg-Gln-Ser-Gln-Phe-Val-Gly-Ser-Arg-NH 2 서열번호 2: Urechistachykinin 2SEQ ID NO: Urechistachykinin 2 Ala-Ala-Gly-Met-Gly-Phe-Phe-Gly-Ala-Arg-NH2 Ala-Ala-Gly-Met-Gly-Phe-Phe-Gly-Ala-Arg-NH 2

먼저, 항균 펩타이드를 합성하기 위하여, 본 발명자들은 Fmoc 아미노기 보호용기를 이용한 메리필드 (Merrifield)의 액상 고상법을 사용하여서 (Merrifield, RB., J. Am . Chem . Soc., 85, 2149, 1963) 서열번호 1 및 2로 기재되는 항균 펩타이드를 제조하였다. First, in order to synthesize an antimicrobial peptide, the present inventors have used a liquid phase solidification method of Merrifield using a Fmoc amino group protective container (Merrifield, RB., J. Am . Chem . Soc ., 85 , 2149, 1963). ) Antimicrobial peptides set forth in SEQ ID NOs: 1 and 2 were prepared.

상기 항균 펩타이드 합성의 방법은 Fmoc(9-fluorenylmethoxycarbonyl)를 아미노산의 Nα-amino group의 보호기 (protecting group)로 사용하는 고상법 (solid phase method)으로 합성하였다. The antimicrobial peptide synthesis method was synthesized by a solid phase method using Fmoc (9-fluorenylmethoxycarbonyl) as a protecting group of the N α -amino group of amino acids.

구체적으로, 카르복실말단이 -NH2 형태인 펩타이드는 Rink Amide MBHA-Resin을 출발물질로 사용하였으며, 카르복실 말단이 -OH 형태의 펩타이드는 Fmoc-아미노산-Wang Resin을 출발물질로 사용하였다. Fmoc-아미노산의 커플링 (coupling)에 의한 펩타이드 사슬의 연장 (elongation)은 N-hydroxybenzo- triazole (HOBt)-dicyclo-hexylcar- bodiimide (DCC)법에 의하였다. Specifically, the peptide having the carboxyl terminus of -NH 2 form Rink Amide MBHA-Resin as a starting material, and the carboxyl terminus of the -OH type peptide used Fmoc-amino acid-Wang Resin as a starting material. Elongation of peptide chains by coupling of Fmoc-amino acids was performed by N -hydroxybenzotriazole (HOBt) -dicyclo-hexylcarbodibodiide (DCC) method.

각 펩타이드의 아미노 말단의 Fmoc-아미노산을 커플링 시킨 후, 20% 피페리딘/N-메틸피롤리돈 (NMP)용액으로 Fmoc기를 제거하고 NMP 및 디클로로메탄 (DCM)으로 여러 번 씻어준 다음 질소 가스로 말렸다. After coupling the Fmoc-amino acid at the amino terminus of each peptide, the Fmoc group was removed with 20% piperidine / N-methylpyrrolidone (NMP) solution, washed several times with NMP and dichloromethane (DCM), followed by nitrogen. Dried with gas.

여기에 TFA (trifluoroacetic acid)-phenol-thioanisole-H2O-triisop- ropylsilane (85: 5: 5: 2.5: 2.5, vol./vol.) 용액을 가하고 3시간 동안 반응시켜 보호기의 제거 및 레진으로부터 펩타이드를 분리시킨 다음, 디에틸에테르로 펩타이드를 침전시켰다.A solution of trifluoroacetic acid (TFA) -phenol-thioanisole-H 2 O-triisopropylsilane (85: 5: 5: 2.5: 2.5, vol./vol.) Was added thereto and reacted for 3 hours to remove the protecting group from the resin The peptide was isolated and then the peptide was precipitated with diethyl ether.

이렇게 하여 얻은 조(crude) 펩타이드는 0.05% TFA가 포함된 아세토니트릴 농도 구배(acetonitrile gradient)로 하여 정제형 역상-HPLC (reverse phase-HPLC) column (Delta Pak, C18 300Å, 15μ, 19.0 mm×30 ㎝, Waters)을 이용하여 정제하였다. The crude peptide thus obtained was purified by reverse phase-HPLC column (Delta Pak, C 18 300 Å, 15μ, 19.0 mm ×) with an acetonitrile gradient containing 0.05% TFA. 30 cm, Waters).

각 합성 펩타이드를 6 N-HCl로 110 ℃에서 24시간 동안 가수분해한 후, 얻어진 잔사를 감압농축 한 뒤, 0.02 N-HCl에 녹여서 아미노산 분석기 (Hitachi 8500 A)로 아미노산 조성을 측정하였다.Each synthetic peptide was hydrolyzed at 110 ° C. for 24 hours with 6 N-HCl, and the residue thus obtained 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).

또한 합성된 펩타이드의 시퀀스 (sequence)를 바탕으로 분자량을 계산하였고, MALDI 질량 분석법 (matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometer)을 이용하여 정확한 분자량을 측정하였다. 그 결과 측정된 분자량과 계산된 분자량이 일치하므로 정확한 아미노산 서열을 가지는 항균 펩타이드가 합성되었음을 확인하였다.In addition, the molecular weight was calculated based on the sequence of the synthesized peptide, and accurate molecular weight was measured using a matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometer. As a result, it was confirmed that the antimicrobial peptide having the correct amino acid sequence was synthesized because the measured molecular weight and the calculated molecular weight coincide.

실시예Example 2: 서열번호 1 및 2의 항균  2: antibacterial of SEQ ID NOS: 1 and 2 펩타이드의Peptide 병원성 미생물에 대한 항균 활성 조사 Investigation of antimicrobial activity against pathogenic microorganisms

상기 실시예에서 제조된 항균 펩타이드의 항균 활성을 조사하기 위해 하기와 같이 수행하였다. 이때 꿀벌로부터 분리된 강력한 항균 펩타이드인 멜리틴 (Melittin)을 본 발명에서 양성 대조구로 사용하였다. 본 발명에서 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드는 -20℃에 보관하며, 멸균된 3차 증류수에 녹여서 사용하였다.  In order to investigate the antimicrobial activity of the antimicrobial peptide prepared in the above Example was performed as follows. At this time, melittin, a powerful antimicrobial peptide isolated from bees, was used as a positive control in the present invention. In the present invention, the antimicrobial peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2 were stored at -20 ° C and dissolved in sterile tertiary distilled water.

[항균 활성 측정][Antibacterial Activity Measurement]

서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 항균 활성을 측정하기 위하여, 먼저 병원성 세균인 스태필로코쿠스 아우레우스 (Staphylococcus aureus), 앤테로코쿠스 파시움 (Enterococcus faecum), 스트렙토코쿠스 무탄스 (Streptococcus mutans), 대장균 0-157(Escherichia coli 0-157), 슈도모나스 아루지노사 (Pseudomonas aeruginosa), 비브리오 블니피쿠스 (Vibrio vulnificus)를 Mueller Hinton 항균 활성 측정용 배지 (Beef extract powder 0.2%, Acid digest of casein 1.75%, Soluble starch 0.15%)로 1×106 세포/1 mL의 균수가 되도록 희석하여, 96-웰 플레이트에 100 ㎕씩 분주한 후, 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 용액을 단계적으로 희석한 농도로 처리했다. In order to determine the antimicrobial activity of the antimicrobial peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2, first, the pathogenic bacterium Staphylococcus aureus ), Enterococcus fascium faecum ), Streptococcus mutans), E. coli 0-157 (Escherichia coli 0-157), Pseudomonas aeruginosa , Vibrio vulnificus ) was diluted with a Mueller Hinton antimicrobial activity measurement medium (Beef extract powder 0.2%, Acid digest of casein 1.75%, Soluble starch 0.15%) to 1 × 10 6 cells / 1 mL of bacteria and placed on a 96-well plate. After 100 μl aliquots, the solutions of the antimicrobial peptides of SEQ ID NOS: 1 and 2 were treated at concentrations diluted in stages.

이어서, 37 ℃ 배양기에서 6시간 동안 진탕 배양을 하면서 ELISA 판독기 (reader)를 이용하여 620 nm의 파장 하에서 흡광도를 측정하여 최소 생육 저지농도 (MIC)를 측정하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Subsequently, the minimum growth inhibition concentration (MIC) was measured by measuring absorbance under a wavelength of 620 nm using an ELISA reader while shaking culture for 6 hours in a 37 ° C. incubator. The results are shown in Table 2 below. .

[항진균 활성 측정][Antifungal Activity Measurement]

서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 항진균 활성의 측정에는 병원성 진균인 캔디다 알비칸스 (Candida albicans), 트리코스포론 베이겔라이 (Trichosporon beigelii), 마라세지아 펄펄 (Malassezia furfur)를 YPD 완전 배지 (포도당 2%, peptone 1%, yeast extract 0.5%, pH 5,5)에 배양하였다. 또한 YPD 액체 배지로 2×103 세포/ 1 mL의 균수가 되도록 희석하여, 96-웰 플레이트에 100 ㎕씩 분주한 후, 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 용액을 단계적으로 희석한 농도로 처리했다. Measurement of antifungal activity of the antimicrobial peptide of the SEQ ID NOS: 1 and 2, the pathogenic fungus Candida albicans (Candida albicans ), Trichosporon beigelii , Malassezia furfur ) was incubated in YPD complete medium (2% glucose, 1% peptone, 0.5% yeast extract, pH 5,5). In addition, the solution was diluted to 2 × 10 3 cells / 1 mL of bacteria with YPD liquid medium, and 100 μl of the solution was mixed into 96-well plates, followed by the stepwise diluting of the solution of the antimicrobial peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2. did.

이어서 28 ℃ 배양기에서 24시간 동안 진탕 배양한 후, MTT [3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide] 용액 [5 mg of MTT/mL of PBS (pH 7.4)]을 각각의 웰에 넣고, 37 ℃ 배양기에서 4시간 동안 배양하였다. 이어서 MTT에 의하여 생성된 포르마잔 (Formazan)들을 용해하기 위해 0.02 N HCl이 포함된 20 % SDS를 20 ㎕를 넣은 후, 37 ℃에서 16시간 반응시켰다.After shaking for 24 hours in an incubator at 28 ℃, MTT [3- (4,5-dimethyl-2-thiazolyl) -2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide] solution [5 mg of MTT / mL of PBS (pH 7.4)] to each well and incubated for 4 hours in a 37 ℃ incubator. Subsequently, 20 μl of 20% SDS containing 0.02 N HCl was added to dissolve Formazan produced by MTT, followed by reaction at 37 ° C. for 16 hours.

다음으로 ELISA 판독기로 570 nm의 파장 하에서의 각 웰의 흡광도를 측정하여 최소 생육 저지농도 (MIC)를 측정하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Next, the minimum growth inhibition concentration (MIC) was measured by measuring the absorbance of each well under a wavelength of 570 nm with an ELISA reader. The results obtained are shown in Table 2 below.

서열번호 1의 항균 펩타이드의 병원성 미생물에 대한 최소 생육 저지 농도 (MIC)Minimum Growth Inhibitory Concentration (MIC) for Pathogenic Microorganisms of Antimicrobial Peptides of SEQ ID NO: 1 병원성 미생물에 대한 MIC a(㎍/mL)MIC a (μg / mL) for pathogenic microorganisms Urechistachykinin 1서열번호 1Urechistachykinin 1SEQ ID NO: 1 Urechistachykinin 2 서열번호 2Urechistachykinin 2 SEQ ID NO: 2 멜리틴(Melittin)Melittin 그램 양성 세균Gram positive bacteria 스태필로코쿠스 아우레우스 Staphylococcus aureus 55 2.52.5 1.251.25 스트렙토코쿠스 무탄스 Streptococcus mutans 2.52.5 1.251.25 0.31250.3125 앤테로코쿠스 파시움 Anterococcus fascium 2.52.5 2.52.5 0.6250.625 그램 음성 세균Gram negative germs 대장균 0-157Escherichia coli 0-157 1.251.25 1.251.25 0.31250.3125 슈도모나스 아루지노사 Pseudomonas Arujinosa 2.52.5 1.251.25 0.31250.3125 비브리오 블니피쿠스 Vibrio Blinpicus 55 2.52.5 1.251.25 진균Fungus 캔디다 알비칸스 Candida Albicans 55 2.52.5 2.52.5 트리코스포론 베이겔라이Tricosporon Beiglai 2.52.5 1.251.25 1.251.25 마라세지아 펄펄Marasegia Pearl 55 55 2.52.5 [주] a: 병원성 미생물의 생육이 전혀 안 되는 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 농도 [Note] a: Concentrations of the antimicrobial peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2, which are not able to grow pathogenic microorganisms

[항균 활성][Antibacterial activity]

상기 표 2를 참조하면, 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 항균 활성은 그람 양성과 음성균을 포함한 넓은 범위의 병원성 세균에서 항균 활성을 가짐을 알 수 있다. 또한 이때 최소 생육 저지 농도 (MIC)는 대부분 1.25∼5 ㎍으로, 강력한 항균 펩타이드인 멜리틴과 유사하거나 조금 약한 항균 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다. Referring to Table 2, it can be seen that the antimicrobial activity of the antimicrobial peptides of SEQ ID NO: 1 and 2 has antimicrobial activity in a wide range of pathogenic bacteria, including gram positive and negative bacteria. In addition, the minimum growth inhibition concentration (MIC) was mostly 1.25 to 5 ㎍, which showed a similar or slightly weaker antimicrobial activity to melittin, a powerful antimicrobial peptide.

[항진균 활성][Antifungal activity]

상기 표 2를 참조하면, 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 항진균 활성 측정의 결과, 병원성 진균에 대해서 1.25∼5 ㎍의 최소 생육 저지 농도 (MIC)를 나타내었다. 이는 대조군인 사용된 강력한 항진균제인 멜리틴과 유사하거나 조금 약한 항진균 활성으로 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드가 강력한 항진균 활성을 나타냄을 의미한다.Referring to Table 2, the antifungal activity of the antimicrobial peptides of SEQ ID NOS: 1 and 2 showed a minimum growth inhibition concentration (MIC) of 1.25-5 μg against pathogenic fungi. This means that the antimicrobial peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2 exhibit potent antifungal activity with similar or slightly weaker antifungal activity than melittin, a potent antifungal agent used as a control.

실시예Example 3: 서열번호 1 및 2의 항균  3: antibacterial of SEQ ID NOs: 1 and 2 펩타이드의Peptide 병원성 미생물에서의 항균 활성 위치의 확인 Identification of antimicrobial active sites in pathogenic microorganisms

서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 병원성 미생물에서의 항균 활성 위치의 확인은 다음과 같이 실시하였다. Identification of the antimicrobial activity site in the pathogenic microorganism of the antimicrobial peptides of SEQ ID NO: 1 and 2 was carried out as follows.

펩타이드에 형광 물질을 겔 여과 크로마토그래피를 이용하여 붙였다. FITC (Fluorescein isothiocyanate)라는 물질은 항진균 활성을 비롯하여 세포에 어떠한 영향도 끼치지 않는 형광 물질이며, 공초점 형광 현미경로 조사 시 녹색의 형광을 띄므로 보편적으로 이용되는 물질이다. 이때 FITC와 펩타이드가 결합했는지를 확인하기 위하여 트라이신-겔 SDS-폴리아크리라마이드 겔 전기영동을 이용하여 알아보았다. Fluorescent material was attached to the peptide using gel filtration chromatography. FITC (Fluorescein isothiocyanate) is a fluorescent substance that has no effect on cells including antifungal activity and is commonly used because it emits green fluorescence when irradiated with confocal fluorescence microscopy. At this time, in order to determine whether the FITC and peptides were combined, trisine-gel SDS-polyacrylamide gel electrophoresis was used.

이렇게 FITC로 표지된 펩타이드를 이용하여 펩타이드의 세포 내 분포를 알아보기 위하여 공초점 레이저 조사 현미경법 (CLSM; Confocal laser scanning microscopy)이 수행되었다. 진균인 C. albicans를 FITC로 표지된 서열번호 1의 펩타이드와 28 ℃에서 5분 동안 배양하였다. 배양이 끝난 후에 세포들을 인산-염화나트륨 완충액, pH 7.4 (PBS) 용액으로 씻어줌으로써 반응되지 않은 FITC를 제거하였다. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) was performed to determine the intracellular distribution of peptides using the FITC-labeled peptides. The fungus C. albicans was incubated with the peptide of SEQ ID NO: 1 labeled with FITC for 5 minutes at 28 ° C. After incubation, unreacted FITC was removed by washing the cells with phosphate-sodium chloride buffer, pH 7.4 (PBS) solution.

이어서 FITC로 표지된 펩타이드의 가시화 위치 확인은 Leica DAS upright 현미경에 연결된 Leica TCS 4D를 이용하여 수행하였으며 (Leica Lasertech GimbH, Heidelberg, Germany), 얻어진 결과를 도 1에 나타내었다.Subsequent visualization of FITC-labeled peptides was performed using a Leica TCS 4D connected to a Leica DAS upright microscope (Leica Lasertech GimbH, Heidelberg, Germany), and the results obtained are shown in FIG. 1.

도 1은 항균 펩타이드가 세포의 어느 부위에 영향을 주어 항균 활성을 나타내는지를 확인하기 위하여 형광 물질 (FITC; Fluorescein isothiocyanate)로 표지된 항균 펩타이드를 캔디다 알비칸스 (Candida albicans) 균체에 처리한 다음 공초점 형광 현미경으로 균체를 찍은 사진이다. 이때 도 1의 (가)는 서열번호 1의 항균 펩타이드를 처리한 사진이고, (나)는 서열번호 2의 항균 펩타이드를 처리한 사진이다.Figure 1 is a fluorescent substance in order to determine if the antimicrobial peptide indicating the antimicrobial activity will have an effect on any part of the cells; Candida an antimicrobial peptide labeled (FITC Fluorescein isothiocyanate) albicans (Candida albicans ) cells were processed and then the cells were taken by confocal fluorescence microscopy. At this time, (a) of Figure 1 is a photograph of the antimicrobial peptide of SEQ ID NO: 1, (b) is a photograph of the antimicrobial peptide of SEQ ID NO: 2.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드는 모두 진균의 세포막에 작용함을 알 수 있다. Referring to Figure 1, it can be seen that the antimicrobial peptides of SEQ ID NO: 1 and 2 in accordance with the present invention all act on the fungal cell membrane.

실시예Example 4: 서열번호 1의 항균  4: antibacterial of SEQ ID NO: 1 펩타이드의Peptide 병원성 미생물의 세포막에 대한 영향 검토 Examine the effect of pathogenic microorganisms on cell membranes

서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 세포막에 대한 구체적인 영향을 확인하기 위하여 1,6-디페닐-1,3,5-헥사트리엔 (DPH) 분석을 실시하였다. 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH) analysis was performed to confirm specific effects on the cell membranes of the antimicrobial peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2.

C. albicans을 YPD 배지에 연속 배양한 후에 세포수가 2ㅧ105 개가 되도록 YPD 배지로 희석한 후, 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드를 처리하였다. 이어서, 2 시간 동안 28 ℃ 배양기에서 배양한 다음, 0.37% (v/v) 포름알데하이드로 30 분간 처리하여 세포를 고정시켰다. 이어서 액체 질소로 세포를 얼리고, 녹이는 과정을 2번 반복하였다. After culturing C. albicans in YPD medium, the cells were diluted with YPD medium so that the cell number was 2 × 10 5 cells, and then treated with the antimicrobial peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2. Cells were then fixed by incubation in a 28 ° C. incubator for 2 hours and then treated with 0.37% (v / v) formaldehyde for 30 minutes. The cells were then frozen and thawed with liquid nitrogen twice.

일반적으로, 세포막의 지질 이중층 사이에 붙는 것으로 알려진 0.6 mM의 1,6-디페닐-1,3,5-헥사트리엔 (DPH) 용액과 함께 28 ℃에서 45 분 동안 배양하여 염색하였다. 배양이 끝난 후, 세포를 인산-염화나트륨 완충액, pH 7.4 (PBS) 용액으로 4번 씻고, 0.5 ml PBS 용액을 넣고, 2 분 동안 초음파 기계를 통하여 세포를 파괴하고, 원심 분리를 하여 상등액을 350 nm 여기(excitation), 425 nm 발광(emission)의 파장 하에서 형광 광도계를 이용하여 DPH의 양을 측정하였으며, 얻어진 결과를 도 2에 나타내었다.In general, the cells were stained by incubation at 28 ° C. for 45 minutes with a 0.6 mM solution of 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH) known to adhere between the lipid bilayers of the cell membrane. After incubation, cells were washed four times with phosphate-sodium chloride buffer, pH 7.4 (PBS) solution, 0.5 ml PBS solution was added, cells were destroyed by an ultrasonic machine for 2 minutes, centrifuged and the supernatant was 350 nm. The amount of DPH was measured using a fluorescence photometer under the wavelength of excitation and 425 nm emission. The results obtained are shown in FIG. 2.

도 2는 항균 펩타이드가 미생물의 세포막에 구체적으로 어떤 영향을 주는지를 확인하기 위하여 항균 펩타이드를 캔디다 알비칸스 (Candida albicans) 균체에 처리한 다음 일반적으로 세포막의 지질 이중층 사이에 붙는 것으로 알려진 형광 물질 (DPH; 1,6-diphenyl- 1,3,5-hexatriene)로 염색하여 형광 광도계를 이용하여 형광 물질의 양을 측정한 그래프이다. 이때 ●는 서열번호 1의 아미노산 서열을 가지는 항균 펩타이드(Urechistachykinin 1)이고, ○는 서열번호 2의 아미노산 서열을 가지는 항균 펩타이드(Urechistachykinin 2)이고, ▼는 멜리틴을 나타낸다.Figure 2 is a Candida albicans ( Candida) antimicrobial peptides to determine how the antimicrobial peptides specifically affect the cell membrane of the microorganism albicans ) and then stained with a fluorescent material (DPH; 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene), which is commonly known to adhere between lipid bilayers of cell membranes, and then the amount of fluorescent material is measured using a fluorescence photometer. It is a graph measured. Where ● is an antimicrobial peptide having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 (Urechistachykinin 1), ○ is an antimicrobial peptide having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 (Urechistachykinin 2), and ▼ represent melittin.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 서열번호 1 및 2의 아미노산 서열을 포함하는 항균 펩타이드의 경우 그 처리량이 늘어날수록 DPH의 양이 감소하고 있으며, 양성 대조구로 사용된 멜리틴의 경우에도 펩타이드의 양이 늘어날수록 DPH의 양이 크게 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 2, in the case of the antimicrobial peptides comprising the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2 according to the present invention, the amount of DPH decreases as the throughput increases, and in the case of melittin used as a positive control, As the amount increased, the amount of DPH was significantly reduced.

멜리틴은 세포막에 구멍를 형성하는 것으로 알려져 있으며, 상기 도 2의 결과를 통해 본 발명에 따른 항균 펩타이드가 양성 대조구인 멜리틴과 같이 진균의 세포막에 구멍을 형성할 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.Melitin is known to form a hole in the cell membrane, and through the results of Figure 2 it was confirmed that the antimicrobial peptide according to the present invention is likely to form a hole in the cell membrane of the fungus, such as melittin, a positive control.

실시예Example 5: 서열번호 1 및 2의 항균  5: antibacterial of SEQ ID NOS: 1 and 2 펩타이드의Peptide 인간 적혈구 세포에 대한 세포 독성 측정 Cytotoxicity Measurements on Human Red Blood Cells

인간 적혈구 세포에 대한 세포 독성의 측정은 다음과 같이 실시하였다. The cytotoxicity of human erythrocytes was measured as follows.

적혈구 세포(Human erythrocytes)를 인산-염화나트륨 완충액, pH 7.4 (PBS)로 세 번 세척한 후, 인산-염화나트륨 완충액으로 희석하여, 8.0 %의 적혈구 세포 용액을 제조하였다. 그런 후, 8.0 % 적혈구 세포 용액을 96-웰 플레이트에 100 ㎕씩 분주한 후에 서열번호 1 및 2 각각의 항균 펩타이드의 단계적으로 희석한 용액을 섞어주었다. Human erythrocytes were washed three times with phosphate-sodium chloride buffer, pH 7.4 (PBS), and then diluted with phosphate-sodium chloride buffer to prepare 8.0% erythrocyte cell solutions. Then, 100 μl of the 8.0% erythrocyte cell solution was dispensed into 96-well plates, followed by the stepwise dilutions of the antimicrobial peptides of SEQ ID NOS: 1 and 2, respectively.

이어서 모든 웰 에 총액의 양이 200 ㎕가 되도록 생리 식염수 (Saline 0.85 % NaCl)을 넣어주고, 37 ℃ 배양기에서 1시간 동안 배양하였다. 상기 배양이 끝난 후, 원심 분리기에서 1000 rpm의 회전 속도로 10분간 원심 분리하여 상등액을 옆 웰로 옮겼다. Then, physiological saline (Saline 0.85% NaCl) was added to the wells so that the total amount was 200 μl, and the cells were incubated for 1 hour in a 37 ° C. incubator. After the incubation, the supernatant was transferred to the side wells by centrifugation for 10 minutes at a rotational speed of 1000 rpm in a centrifuge.

적혈구 세포에 대한 파괴능은 ELISA 판독기로 414 nm의 파장 하에서의 흡광도를 측정하여 파괴능을 분석하였다. 그리고 대조군으로 0.1 % 트리톤 X-100으로 처리하였을 경우의 값을 100 % 파괴능으로 계산하였으며, 적혈구 세포만을 넣은 경우를 0 % 파괴능으로 계산하였다. 이때 항균 펩타이드의 파괴능은 하기 수학식 1에 의하여 계산하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Destructive capacity for erythrocytes was analyzed by measuring absorbance under a wavelength of 414 nm with an ELISA reader. And when treated with 0.1% Triton X-100 as a control, the value was calculated as 100% destructive capacity, and only the red blood cells were counted as 0% destructive capacity. At this time, the breaking ability of the antimicrobial peptide was calculated by the following Equation 1, and the obtained results are shown in Table 3 below.

Figure 112007048137699-pat00001
Figure 112007048137699-pat00001

인간 적혈구 세포 (Human erythrocytes)에 대한 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드의 세포 독성의 측정Determination of Cytotoxicity of Antimicrobial Peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2 on Human Red Blood Cells (Human erythrocytes) % 인간 적혈구 파괴능 a(㎍/ml)% Human erythrocyte destructive capacity a (㎍ / ml) 2020 1010 55 2.52.5 1.251.25 0.6250.625 Urechistachykinin 1, 서열번호 1Urechistachykinin 1, SEQ ID NO: 1 00 00 00 00 00 00 Urechistachykinin 2, 서열번호 2Urechistachykinin 2, SEQ ID NO: 2 00 00 00 00 00 00 멜리틴Melittin 100100 100100 100100 8383 5252 77 [주] a: 인간에 대한 세포 독성은 인간 적혈구 세포에 대한 서열번호 1의 항균 펩타이드의 파괴능으로 측정A: Cytotoxicity in humans is determined by the destructive capacity of the antimicrobial peptide of SEQ ID NO: 1 on human erythrocytes.

상기 표 3을 참조하면, 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드는 고농도에서도 세포 독성을 나타내지 않음을 확인할 수 있었다. 그에 비해 강력한 항균 펩타이드인 멜리틴의 경우에는 낮은 농도에서도 세포 독성이 매우 높게 나타냄을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 본 발명에서 발견된 서열번호 1 및 2의 항균 펩타이드는 인간의 신체에 피해 없이 인간에 대해 사용이 가능함을 의미한다.Referring to Table 3, it was confirmed that the antimicrobial peptides of SEQ ID NO: 1 and 2 does not exhibit cytotoxicity even at high concentrations. In contrast, melittin, a powerful antimicrobial peptide, was found to be highly cytotoxic even at low concentrations. These results indicate that the antimicrobial peptides of SEQ ID NOs: 1 and 2 found in the present invention can be used for humans without damaging the human body.

실시예Example 6:  6: 랫트에On the rat 대한  About 비경구투여Parenteral administration 급성 독성 실험 Acute Toxicity Experiment

6주령의 특정병원체부재(SPF) SD계 랫트를 사용하여 급성 독성 실험을 실시하였다. Acute toxicity experiments were performed using 6-week-old SPF SD rats.

본 발명의 서열번호 1 및 2로 기재되는 항균 펩타이드 각각을 0.5% 메틸셀룰로즈 용액에 현탁하여 실험군 당 2 마리씩의 동물에 1 g/㎏/15 ㎖의 용량으로 단회 비경구 투여하였다. 투여 후 동물의 폐사여부, 임상증상, 체중변화를 관찰하고 혈액학적 검사와 혈액 생화학적 검사를 실시하였으며, 부검하여 육안으로 복강장기와 흉강장기의 이상여부를 관찰하였다.Each of the antimicrobial peptides set forth in SEQ ID NOS: 1 and 2 of the present invention was suspended in 0.5% methylcellulose solution and administered once parenterally to 2 animals per experimental group at a dose of 1 g / kg / 15 ml. After administration, the mortality, clinical symptoms, and weight changes of the animals were observed, and hematological and blood biochemical tests were performed. The necropsy was performed to visually observe the abdominal and thoracic organ abnormalities.

그 결과, 본 발명의 항균 펩타이드를 투여한 모든 동물에서 특기할 만한 임상증상이나 폐사된 동물은 없었으며, 체중 변화, 혈액 검사, 혈액 생화학 검사, 부검소견 등에서도 독성 변화는 관찰되지 않았다. 또한, 본 발명의 항균 펩타이드는 랫트에서 5 ㎎/㎏까지 독성 변화를 나타내지 않으며, 비경구 투여 최소치사량(LD50)은 10 ㎎/㎏ 이상인 안전한 물질로 판단되었다.As a result, all animals treated with the antimicrobial peptide of the present invention had no significant clinical symptoms or dead animals, and no toxic changes were observed in weight changes, blood tests, blood biochemical tests, autopsy findings, and the like. In addition, the antimicrobial peptide of the present invention did not show a toxicity change in rats up to 5 mg / kg, and the parenteral administration minimum lethal dose (LD 50 ) was determined to be a safe substance of 10 mg / kg or more.

도 1은 항균 펩타이드가 세포의 어느 부위에 영향을 주어 항균 활성을 나타내는지를 확인하기 위하여, 형광 물질 (FITC; Fluorescein isothiocyanate)로 표지된 항균 펩타이드를 캔디다 알비칸스 (Candida albicans) 균체에 처리한 다음 공초점 형광 현미경으로 균체를 찍은 사진으로, Figure 1 is a fluorescent substance in order to determine whether the antimicrobial activity is shown antimicrobial peptides have an effect on any part of the cell; an antimicrobial peptide labeled (FITC Fluorescein isothiocyanate) Candida albicans (Candida albicans ) cells were processed and then the cells were taken by confocal fluorescence microscopy.

(가)는 서열번호 1의 항균 펩타이드 (Urechistachykinin 1)를 처리한 사진이고, (나)는 서열번호 2의 항균 펩타이드 (Urechistachykinin 2)를 처리한 사진이다.(A) is a photo of the antimicrobial peptide (Urechistachykinin 1) of SEQ ID NO: 1, (B) is a photo of the antimicrobial peptide (Urechistachykinin 2) of SEQ ID NO: 2.

도 2는 항균 펩타이드가 미생물의 세포막에 구체적으로 어떤 영향을 주는지를 확인하기 위하여, 항균 펩타이드를 캔디다 알비칸스 (Candida albicans) 균체에 처리한 다음, 세포막의 지질 이중층 사이에 붙는 것으로 알려진 형광 물질 (DPH; 1,6-diphenyl- 1,3,5-hexatriene)로 염색하여 형광 광도계를 이용하여 형광 물질의 양을 측정한 그래프이다: Figure 2 is to identify antimicrobial peptides specifically how the impact with the cell membrane of microorganisms, the antimicrobial peptide of Candida albicans (Candida albicans ), and then stained with a fluorescent substance (DPH; 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene) known to adhere to the lipid bilayer of the cell membrane, and the amount of the fluorescent substance was measured using a fluorescence photometer. One graph:

●: 서열번호 1의 아미노산 서열을 가지는 항균 펩타이드 (Urechistachykinin 1)●: antimicrobial peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 (Urechistachykinin 1)

○: 서열번호 2의 아니노산 서열을 가지는 항균 펩타이드 (Urechistachykinin 2)○: antimicrobial peptide having an ananoic acid sequence of SEQ ID NO: 2 (Urechistachykinin 2)

▼: 멜리틴 (Melitin)▼: melittin (Melitin)

<110> KYUNGPOOK NATIONAL UNIVERSITY INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Novel antimicrobial peptide and its application derived from echiuroid worm, Urechis unicinctus <130> DP20070172 <160> 2 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 10 <212> PRT <213> Urechistachykinin 1 <400> 1 Leu Arg Gln Ser Gln Phe Val Gly Ser Arg 1 5 10 <210> 2 <211> 10 <212> PRT <213> Urechistachykinin 2 <400> 2 Ala Ala Gly Met Gly Phe Phe Gly Ala Arg 1 5 10 <110> KYUNGPOOK NATIONAL UNIVERSITY INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Novel antimicrobial peptide and its application derived from          echiuroid worm, Urechis unicinctus <130> DP20070172 <160> 2 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 10 <212> PRT <213> Urechistachykinin 1 <400> 1 Leu Arg Gln Ser Gln Phe Val Gly Ser Arg   1 5 10 <210> 2 <211> 10 <212> PRT <213> Urechistachykinin 2 <400> 2 Ala Ala Gly Met Gly Phe Phe Gly Ala Arg   1 5 10  

Claims (6)

서열번호 1로 기재되는 아미노산 서열을 가지는 항균 펩타이드.An antimicrobial peptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 삭제delete 서열번호 1의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 약학적 조성물.Antimicrobial and antifungal pharmaceutical composition comprising the peptide of SEQ ID NO: 1 as an active ingredient. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 펩타이드는 스태필로코쿠스 아우레우스 (Staphylococcus aureus), 앤테로코쿠스 파시움 (Enterococcus faecum), 스트렙토코쿠스 무탄스 (Streptococcus mutans), 대장균 0-157(Escherichia coli 0-157), 슈도모나스 아루지노사 (Pseudomonas aeruginosa), 비브리오 블니피쿠스 (Vibrio vulnificus), 캔디다 알비칸스(Candida albicans), 트리코스포론 베이겔라이 (Trichosporon beigelii), 및 마라세지아 펄펄 (Malassezia furfur)의 병원성 미생물에 대해 항균 활성을 가지는 항균 및 항진균용 약학적 조성물.The peptide is Staphylococcus aureus ), Enterococcus fascium faecum), streptococcus free Tansu (Streptococcus mutans), E. coli 0-157 (Escherichia coli 0-157), Pseudomonas aeruginosa , Vibrio vulnificus ), Candida albicans ), Trichosporon beigelii ), and Marasegia pearl ( Malassezia) furfur ) antimicrobial and antifungal pharmaceutical composition having antimicrobial activity against pathogenic microorganisms. 삭제delete 삭제delete
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