KR101209117B1 - 변형된 ｗｎｔ１０?유래 펩타이드 및 그의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변형된 WNT10-유래 펩타이드 및 이를 포함하는 탈모 개선 및 피부 개선 조성물, 그리고 Wnt10 신호전달-관련 질환 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 WNT10-유래 펩타이드는 천연의 WNT10 단백질과 동일하거나 유사한 기능하고 안정성이 천연의 WNT10 단백질과 비교하여 매우 우수하며, 피부 투과도가 매우 우수하다. 따라서, 본 발명의 펩타이드를 포함하는 조성물은, 탈모 개선(예컨대, 발모 촉진 또는 모발 생성)하는 데 매우 우수한 효능을 가질 뿐 아니라, WNT10 신호전달-관련 질환을 치료하는 데 탁월한 효능을 발휘할 수 있다. 또한, 본 발명의 펩타이드의 우수한 활성 및 안정성은, 의약, 의약외품 및 화장품에 매우 유리하게 적용될 수 있도록 한다.

Description

변형된 ＷＮＴ１０?유래 펩타이드 및 그의 용도{Modified WNT10?Derived Peptides and Uses Thereof}

본 발명은 WNT10-유래 펩타이드 및 이를 포함하는 탈모 개선 및 피부 개선 조성물, 그리고 WNT10 신호전달-관련 질환 치료용 조성물에 관한 것이다.

모낭은 포유동물 피부의 독특한 기관으로서, 원시 표피의 하부가 성장하여 보다 깊은 피부 층으로 신장된 기관이다. 모낭의 기부에는 소낭 또는 진피 유두 세포로서 알려진 세포의 플러그가 존재 하며(Stenn and Paus, Physiol. Rev., 81: 449(2002)). 유두는 모낭의 정상적인 순환(Oliver, Embryol. Exp. Morph., 15: 331(1966); Oliver, Embryol. Exp. Morph., 16: 231(1966)) 및 모간의 성장에 필수적이다. 모간은 케라틴 필라멘트와 필라멘트 응집 단백질로 충전된 단단하게 밀착된 상피 세포로 제조된 트레드 형상의 구조이다.

인간의 모발은 주기적으로 생장기, 퇴행기, 휴지기를 반복하며 모발이 빠지고 다시 생성되는 과정을 거치게 된다. 모발의 주기는 호르몬 조절이나 많은 성장인자 등의 조절을 통하여 이루어진다. 한편, 심한 스트레스나 영양 결핍 등에 의해서 모발은 일찍 퇴행기를 거쳐 휴지기로 접어들어 심한 탈모증상을 유발한다(American Journal of Pathology, Vol, 162. No.3, Stress and the Hair Follicle: Exploring the Connections(2003)). 남성형 대머리에 있어서, 두피의 전면 및 상부의 모낭은 안드로겐에 의해 많은 영향을 받는다. 그래서 남성형 대머리의 경우, 모낭의 파괴보다는 모낭의 소형화에 해당 되는데 그 원인으로는 남성 호르몬인 안드로겐의 과한 분비로 인해 5-알파 환원효소(5-alpha reductase)가 활성화 되어 테스토스테론이 디하이드로테스토스테론(dihydrotestosterone, DHT)으로 변형되며, 이렇게 생성된 디하이드로테스토스테론는 모발이 자라는 기간을 단축시키고, 모낭을 소형화시켜 굵고, 튼튼한 성모의 수를 감소시킴으로서 탈모를 유발시킨다. 또한, 탈모 여성의 20%는 종종 두피 상부의 모발이 얇아지는 특징을 보이는데, 이들은 일생에서 몇몇 종류의 탈모를 겪는 것으로 추정된다. 나이가 들어감에 따라, 탈모가 확산된다. 추가로, 예를 들면, 흉터 탈모증, 화상 또는 압박 상해와 관련된 흉터형성 상태와 같은 상이한 질환 상태가 현저한 탈모를 일으킬 수 있다. 원인과 무관하게, 현대사회의 여성진출이 많아지고 남성도 외모에 신경을 쓰게 됨으로서, 탈모는 최종적으로 자존심과 자긍심의 상실과 함께 현저한 정신적, 사회적 및 성적 영향력을 행사하는 결과를 초래할 수 있다. 이런 탈모 현상을 치료하기 위해 지금까지는 의약품으로 여러 가지 물질 등을 사용되어 왔으나 가격이 너무 비싸고, 여러 가지 부작용들이 유발되고 있다. 또한 이런 의약품들은 지속적인 사용을 필요로 하며 사용을 중단 하였을 때에는 다시 탈모가 유발되는 단점이 있다. 또한 효능에 대한 개개인의 차이가 심하며, 부작용도 개개인 마다 차이가 나는 단점이 있다.

그 외 화장품으로 이용되고 있는 원료들은 가격이 싸다는 장점이 있지만, 식물 추출물 유래 성분들로 구성되어 있기 때문에 실제 그 효능은 크지 않다는 단점이 있다. 그래서 생체 안정적이면서, 효과적인 부분이나 가격적인 부분들의 단점들을 보완하기 위해, WNT10과 유사한 기능을 갖는 WNT10-유래 펩타이드를 화학적인 합성 방법을 이용하여 효능이 우수한 펩타이드를 단백질에 비해 저렴한 가격으로 대량으로 생산 할 수 있는 방법을 개발하였고, 피부 내 쉽게 침투할 수 있게 나노좀 기술을 이용하여, 피부내 침투도가 높아 큰 효과를 볼 수 있는 제품을 개발하였다. 이 펩타이드는 모근을 생성할 수 있게하는 피부조직의 머리카락 난포(hair follicle)에 있는 줄기세포의 증식을 유도하고, 모근으로 갈 수 있게 분화를 유도하여 새로운 모낭이 생성할 수 있게 한다. 또한, 펩타이드는 모발이 생성되고 성장되는 시기인 생장기를 촉진시키는 역할을 하며 여러 가지 환경적인 요인으로 인해 퇴행기로 가는 모발의 주기를 생장기에 머물게 해줌으로 인해 탈모억제 효과를 나타내고 정상 모발에서는 모발 성장과 모발에 영양분을 공급하여 건강한 모발에 크게 영향을 미친다. 지금까지 알려진 2가지 이용 가능한 약물(미녹시딜 및 피나스테라이드)은 추가의 탈모를 지연시킬 수는 있지만, 실제로 새로운 모낭의 재생을 유도하기 위해서는 어떠한 것도 이용할 수 없었다. 또한 많은 두발 화장품 중에서 식물 추출물 등을 이용한 탈모방지 제품이 많이 출시되었는데, 특히, 고삼, 고추, 당약, 상백피, 상엽, 임삼, 감초, 작약, 지황, 회향, 산수유, 마늘 등의 추출물을 함유한 제품, 크산틴 및 성장호르몬을 함유하는 조성물을 첨가하여 디하이드로테스토스테론의 과잉에 따른 세포대사 억제를 개선함과 동시에 성장 호르몬이 모발성장을 촉진함으로써 탈모방지 및 모발을 재생하여 모발성장 촉진 효과를 나타내는 제품, 발모 및 모발의 성장을 촉진하기 위해 미네랄 및 비타민류, 녹차, 로즈마리, 쑥, 감초 추출액을 함유한 제품개발 하여 두피와 모발에 영양을 공급하며 탈모의 예방 및 모발 성장 촉진에 효과가 있는 발모 촉진용 제품, 비타민 B, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 니코틴산, 판토텐산, 비오틴 및 엽산 등의 물질과 식물추출물을 혼합하여 인체내의 5-알파 환원효소를 억제하여 남성호르몬의 대사과정에서 디하이드로테스토스테론이 형성되지 않도록 하며 머리카락의 신진대사작용을 도와 남성형 탈모제품 개발들이 개발되었으나 신생모발의 생성까지 영향을 미치는 제품은 찾기 힘들었다. 한편 일본의 도쿄 자혜회의과 대학 건강의학센터 연구그룹 임상팀에 의해 당뇨 등에 효능이 좋다고 판정된 콜로소린산(Corosolic Acid) 등을 이용한 제품을 개발하여 인체 내의 5-알파 환원효소를 억제하고 모발 성장에 탁월한 기능을 제품이 개발되기도 하였다.

모발의 성장 및 퇴화의 과정에는 매우 많은 요인들이 서로 연계되어있는데, 특히 모발의 주기를 권장하는 여러 가지 성장인자 중에서 인간 유래 WNT10은 세포에서 신호를 전달하여 모발에 영향을 주는데, 이런 WNT10의 신호전달 경로는 분비된 WNT10과 이들의 수용체인 Frizzled 단백질 사이의 상호작용에 의해 활성화되며, 이때 LDL 수용체-관련 단백질인 LRP5 및 LRP6가 보조수용체로서 작용한다(Clin Cancer Res 2007;13(14) July 15, 2007, WNT Signaling Pathway and Stem Cell Signaling Network). WNT10 신호전달의 하류 영향은 DVL(Disheveled) 단백질의 활성화를 포함하여, Akt를 활성화시킨 후에 Axin-베타-카테닌-GSK3베타-복합체로 동원시킨다(Fukumoto et al., J. Biol. Chem., 276: 17479-17483(2001)). 이후에는 GSK3베타가 인산화 및 불활성화되어, 베타-카테닌의 인산화 및 분해가 억제된다. 축적된 베타-카테닌은 핵으로 전위하여, 림프양 인핸서인자-T세포인자(LEF-TCF) 족의 전사 인자와 상호작용하여 표적 유전자의 전사를 유도한다. 이렇게 발현된 단백질들은 모발의 성장과 분화에 중요하게 작용하며 모세포가 새롭게 생성될 수 있게 한다. 또한, 남성 호르몬으로 인한 DHT의 기능을 저하시킴으로써 탈모를 방지하는 기능을 가지고 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 천연 WNT10과 동일한 또는 유사한 기능 또는 작용을 할 수 있으면서도 WNT10 단백질보다 활성, 피부 투과도 및 안정성이 우수한 물질을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 많은 펩타이드 후보물질 중에서 생리활성(예컨대, 탈모 개선, 세포 성장 촉진능, 파이브로넥틴의 발현 촉진, 등)이 우수할 뿐만 아니라 안정성(예컨대, 열 또는 pH 안정성) 및 피부 투과율이 우수한 WNT10-유래 변형 펩타이드를 합성함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 서열목록 제1서열의 펩타이드를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 탈모 개선용 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 피부상태(skin conditions) 개선용 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 WNT10 신호전달-관련 질환 개선 또는 치료용 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 서열목록 제1서열의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드를 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상술한 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 탈모 개선용 조성물을 제공한다.

본 발명자들은 천연 WNT10과 동일한 또는 유사한 기능 또는 작용을 할 수 있으면서도 WNT10 단백질보다 활성, 피부 투과도 및 안정성이 우수한 물질을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 많은 펩타이드 후보물질 중에서 생리활성(예컨대, 탈모 개선, 세포 성장 촉진능, 파이브로넥틴의 발현 촉진, 등)이 우수할 뿐만 아니라 안정성(예컨대, 열 또는 pH 안정성) 및 피부 투과율이 우수한 WNT10-유래 변형 펩타이드를 합성하였다.

모발의 성장 및 퇴화의 과정에는 매우 많은 요인들이 서로 연계되어있는데, 본 발명자들은 모근의 생성에 있어서 가장 중요한 모발의 각질세포의 증식을 촉진 하고, 모발로의 분화를 유도하기 위한 연구 및 모발 주위의 영양분을 공급하고, 혈관내피 성장인자의 활성을 촉진시키는 일련의 성장인자를 활용한 연구를 수행하였다. 본 발명자들은 WNT10 단백질이 효능은 매우 뛰어나지만, 활성형 WNT10 단백질을 얻기 위해서는 재접힘이라는 추가 공정과 시간이 요구되고, 정제 과정에서 대장균 유래의 오염원을 제거하기 위한 복잡한 정제과정을 필요로 하게 되고, 안정성 및 높은 분자량으로 인한 모발의 보호막을 쉽게 뛰어 넘지 못하는 점과 비싼 가격과 맞물려 활용도를 떨어뜨리는 단점을 보완하기 위하여 WNT10 단백질과 유사한 기능을 갖고 안정성이 우수한 펩타이드를 개발하여 제품에 응용함으로써 신규하며, 경제적인 경쟁력을 가질수 있는 유사체를 개발하게 되었다.

본 발명자들의 이전 연구 결과에 따르면, 시스테인을 함유한 WNT10-유래 펩타이드는 천연의 WNT10과 비교하여 매우 뛰어난 생리활성(예컨대, 세포 성장 활성, 베타-카테닌 및 파이브로넥틴 발현 증가, 모발 성장 활성, 등) 뿐 아니라, 우수한 열 안정성 및 피부투과율을 나타냈다(대한민국 특허출원 제10-2009-0081817호). 이를 기반으로, 본 발명자들은 기존의 시스테인을 함유한 WNT10-유래 펩타이드 서열 중에서 시스테인 잔기를 세린 잔기로 치환시킨 펩타이드(서열목록 제1서열)를 합성하였다.

본 발명의 펩타이드는 기존의 시스테인을 함유한 WNT10-유래 펩타이드과 비교하여 동일한 또는 유사0 생리활성(예컨대, HaCaT 각질세포 및 NIH3T3 섬유아세포의 성장 증식 활성, 베타-카테닌 및 파이브로넥틴 발현 증가, 모발 성장 활성, 등) 뿐 아니라, 열 안정성 및 피부투과율을 나타냈다. 더 나아가, 본 발명의 펩타이드는 기존의 시스테인을 함유한 WNT10-유래 펩타이드에 비해 더욱 우수한 pH 안정성을 가졌다(참조: 도 6b).

본 발명의 펩타이드는 WNT10-유래의 아미노산 서열들로부터 구성된 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명에서의 펩타이드는 서열목록 제1서열의 아미노산 서열로 필수적으로 구성되어 있다. 본 명세서에서 용어 “펩타이드”는 펩타이드 결합에 의해 아미노산 잔기들이 서로 결합되어 형성된 선형의 분자를 의미한다.

본 발명의 펩타이드는 당업계에 공지된 화학적 합성 방법, 특히 고상 합성 기술(solid-phase synthesis techniques)에 따라 제조될 수 있다(Merrifield, J. Amer. Chem. Soc. 85:2149-54(1963); Stewart, et al., Solid Phase Peptide Synthesis, 2nd. ed., Pierce Chem. Co.: Rockford, 111(1984)).

본 발명의 펩타이드는 WNT10 단백질 내에 존재하는 여러 부위를 무작위적으로 부분 합성하여 수용체 단백질에 대한 결합가능 부위를 1차 탐색한 뒤, 이 예측된 부위의 아미노산 서열을 최적화하여 본 발명의 펩타이드로 선정 제조하였으며, 이들 후보 펩타이드들 중에서 가장 활성이 우수한 펩타이드를 스크리닝 함으로써, 본 발명의 펩타이드가 제공된다.

서열목록 제1서열 펩타이드는 천연 WNT10과 유사한 작용을 수행하여, 수용기와 결합하여 성장인자와 같은 기능을 수행하는 펩타이드이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 펩타이드는 각질세포 및 섬유아세포의 성장 촉진능을 갖는다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 펩타이드는 파이브로넥틴의 발현을 촉진시킨다.

또한, 본 발명의 펩타이드는 WNT 시그널링을 활성화시켜는 기능을 가진다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 펩타이드는 베타-카테닌을 핵 내로 전달한다.

본 발명의 펩타이드는 그 자체로서 천연의 WNT10 단백질보다 안정성이 우수하지만, 아미노산의 변형에 의해 안정성이 더욱 향상될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 펩타이드의 N-말단은 아세틸기, 플루오레닐 메톡시 카르보닐기, 포르밀기, 팔미토일기, 미리스틸기, 스테아릴기 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 구성된 군으로부터 선택되는 보호기가 결합되어 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 펩타이드는 아세틸기, 플루오레닐 메톡시 카르보닐기, 포르밀기, 팔미토일기, 미리스틸기, 스테아릴기 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 구성된 군으로부터 선택되는 보호기가 결합될 수 있으며, 천연(naturally occurring) 변형 성장인자 보다 안정성이 높은 펩타이드를 제공한다.

상술한 아미노산의 변형은 본 발명의 펩타이드의 안정성을 크게 개선하는 작용을 한다. 본 명세서에서 용어 “안정성”은 "인 비보" 안정성뿐만 아니라, 저장 안정성(예컨대, 상온 저장 안정성)도 의미한다. 상술한 보호기는 생체 내의 단백질 절단효소의 공격으로부터 본 발명의 펩타이드를 보호하는 작용을 한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 탈모 치료 또는 개선용 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 상태(skin conditions) 개선용 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물은 상술한 본 발명의 성장인자-관련 펩타이드를 유효성분으로 포함하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 펩타이드에 의한 탈모 치료 또는 개선은 발모 촉진 또는 모발 생성이다.

하기의 실시예에서 입증된 바와 같이, 본 발명의 펩타이드는 섬유아세포 및 각질세포 성장 촉진능력을 가지며, WNT 단백질의 대표적인 시그널링인 베타-카테닌 시그널을 촉진시켜 WNT의 시그널이 정상적으로 작동한다는 것을 확인하였다. WNT의 타겟 유전자인 파이브로넥틴의 발현도 본 발명의 펩타이드 처리에 의해 증가하였다. 이러한 결과를 토대로 실시한 동물실험을 통해 본 발명의 펩타이드가 모발 성장을 현저하게 촉진한다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 조성물은 모발의 성장 및 피부 상태의 개선에 매우 효과적이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 펩타이드에 의한 피부 상태의 개선은 주름개선, 피부탄력 개선, 피부노화 방지, 피부보습 개선, 상처제거 또는 피부재생이다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 WNT10 신호전달-관련 질환 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물은 상술한 본 발명의 성장인자-관련 펩타이드를 유효성분으로 포함하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상술한 WNT10 신호전달-관련 질환은 눈 질환, 지방-조절 질환(lipid-modulated disorder), 골 질환 또는 종양 질환이며, 보다 바람직하게는 골 질환 또는 종양 질환이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상술한 골 질환은 골 발생 질환, 골 골절, 골의 노인성 손실, 연골이영양증, 고칼슘혈증, 과골화증, 불완전골형성증, 골연화증, 골수염, 골다공증, 파젯병, 골관절염 및 구루병으로 구성된 군으로부터 선택된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상술한 종양 질환은 대장 암종, 유방암종 또는 흑색종이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상술한 지방-조절 질환은 심장 상태, 아테롬성 동맥경화증, 가족성 지질단백 지질분해효소 결핍증, 제3형 과지질단백혈증, 가족성 고콜레스테롤혈증, 가족성 고중성 지방혈증, 다발성 지단백형 고지단백혈증, 투석 및/또는 당뇨에 의한 지방 증가 및 가족성 아포단백질 CII 결핍증으로 구성된 군으로부터 선택된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 (a) 상술한 본 발명의 성장인자-관련 펩타이드의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물이다.

본 명세서에서 용어 “약제학적 유효량”은 상술한 성장인자-관련펩타이드의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.

본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.

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 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제, 캅셀제 또는 젤(예컨대, 하이드로젤) 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 (a) 상술한 본 발명의 성장인자-관련 펩타이드의 화장품학적 유효량(cosmetically effective amount); 및 (b) 화장품학적으로 허용되는 담체를 포함하는 화장품 조성물이다.

본 명세서에서 용어 “화장품학적 유효량”은 상술한 본 발명의 조성물의 피부 개선 효능을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.

본 발명의 화장품 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 화장품 조성물에 포함되는 성분은 유효 성분으로서의 펩타이드류와 담체 성분 이외에, 화장품 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제를 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(ⅰ) 본 발명의 변형된 WNT10-유래 펩타이드는 천연의 WNT10 단백질과 동일하거나 유사한 기능을 할 수 있다.

(ⅱ) 본 발명의 펩타이드는 안정성이 천연의 WNT10 단백질과 비교하여 매우 우수하며, 피부 투과도가 매우 우수하다.

(ⅲ) 따라서 본 발명의 펩타이드를 포함하는 조성물은, 탈모 개선(예컨대, 발모 촉진 또는 모발 생성)하는 데 매우 우수한 효능을 가질 뿐 아니라, WNT10 신호전달-관련 질환을 치료하는 데 탁월한 효능을 발휘할 수 있다.

(ⅳ) 상술한 본 발명의 펩타이드의 우수한 활성 및 안정성은, 의약, 의약외품 및 화장품에 매우 유리하게 적용될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 합성예에 의하여 제조된 서열목록 제 1 서열의 펩타이드의 고성능 액상 크로마토그래피 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2a는 본 발명의 합성예에 의하여 제조된 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드를 처리한 각질세포의 세포성장 촉진 효과를 나타낸 그래프이다.
도 2b는 본 발명의 합성예에 의하여 제조된 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드를 처리한 섬유아세포의 세포성장 촉진 효과를 나타낸 그래프이다.
도 3는 본 발명의 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드를 처리한 각질세포 및 섬유아세포의 세포성장 촉진 효과를 현미경으로 확인한 사진이다.
도 4a는 본 발명의 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드를 처리하였을 때 베타-카테닌의 발현양을 측정한 데이터이다.
도 4b는 본 발명의 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드를 처리하였을 때 베타-카테닌의 활성을 측정한 사진이다.
도 5는 본 발명의 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드를 처리하였을 때 파이브로넥틴의 활성을 측정한 사진이다.
도 6a는 본 발명의 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드의 온도 안정성 테스트 결과이다.
도 6b는 본 발명의 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드의 pH 안정성 테스트 결과이다.
도 7은 본 발명의 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드를 처리한 마우스 등 피부의 모발성장 효과를 테스트한 결과이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예 1

합성예 1: Arg-Gln-Thr-Arg-Val-Gln-Arg-Ser-His-Ser(서열목록 제1서열)의 합성

클로로 트리틸 클로라이드 레진(Chloro trityl chloride resin; CTL resin, Nova biochem Cat No. 01-64-0021) 700 mg을 반응용기에 넣고 메틸렌 클로라이드(MC) 10 ml를 가하여 3분간 교반하였다. 용액을 제거하고 디메틸포름 아마이드(DMF) 10 ml를 넣어 3분간 교반한 후 다시 용매를 제거하였다. 반응기에 10 ml의 디클로로메탄용액을 넣고 Fmoc-Ser(trt)-OH(Bachem, Swiss) 200 mmole 및 디이소프로필 에틸아민(DIEA) 400 mmole을 넣은 후 교반하여 잘 녹이고, 1시간 동안 교반하면서 반응시켰다. 반응 후 세척하고 메탄올과 DIEA(2:1)를 DCM(dichloromethane)에 녹여 10분간 반응시키고 과량의 DCM/DMF(1:1)로 세척하였다. 용액을 제거하고 디메틸포름 아마이드(DMF)를 10 ml 넣어 3분간 교반한 후 다시 용매를 제거하였다. 탈보호 용액(20%의 피페리딘(Piperidine)/DMF) 10 ml를 반응용기에 넣고 10분간 상온에서 교반한 후 용액을 제거하였다. 동량의 탈보호 용액을 넣고 다시 10분간 반응을 유지한 후 용액을 제거하고 각각 3분씩 DMF로 2회, MC로 1회, DMF로 1회 세척하여 Ser(trt)-CTL 레진을 제조하였다. 새로운 반응기에 10 ml의 DMF 용액을 넣고 Fmoc-His(trt)-OH(Bachem, Swiss) 200 mmole, HoBt 200 mmole 및 Bop 200 mmole을 넣은 후 교반하여 잘 녹였다. 반응기에 400 mmole DIEA를 분획으로 2번에 걸쳐 넣은 후 모든 고체가 녹을 때까지 최소한 5분간 교반하였다. 녹인 아미노산 혼합용액을 탈보호된 레진이 있는 반응용기에 넣고 1시간 동안 상온에서 교반하면서 반응시켰다. 반응액을 제거하고 DMF 용액으로 3회 5분씩 교반한 후 제거하였다. 반응 레진을 소량 취하여 카이저 테스트(Nihydrin Test)를 이용하여 반응 정도를 점검하였다. 탈보호 용액으로 상기와 같이 동일하게 2번 탈보호 반응시켜 His(trt)-Ser(trt)-CTL 레진을 제조하였다. DMF와 MC로 충분히 세척하고 다시 한 번 카이저 테스트를 수행한 다음 상기와 동일하게 아래의 아미노산 부착 실험을 수행하였다. 선정된 아미노산 서열에 의거하여 Fmoc-Ser, Fmoc-Arg, Fmoc-Gln(trt), Fmoc-Val, Fmoc-Arg, Fmoc-Thr, Fmoc-Gln(trt) 및 Fmoc-Arg(pbf) 순으로 연쇄반응을 시켰다. Fmoc-보호기를 탈보호 용액으로 10분씩 2번 반응시킨 후 잘 세척하여 제거하였다. 무수초산과 DIEA, HoBt를 넣어 한시간동안 아세틸화를 수행한 뒤 제조된 펩티딜 레진을 DMF, MC 및 메탄올로 각각 3번을 세척하고, 질소 공기를 천천히 흘려 건조한 후, P₂O₅ 하에서 진공으로 감압하여 완전히 건조한뒤 탈루 용액[트리플로로화 초산(Trifluroacetic acid) 95%, 증류수 2.5%, 티오아니졸(Thioanisole) 2.5%] 30 ml을 넣은 후 상온에서 가끔 흔들어주며 2 시간 반응을 유지하였다. 필터링을 하여 레진을 거르고, 레진을 소량의 TFA 용액으로 세척한 후 모액과 합하였다. 감압을 이용하여 전체 볼륨이 절반 정도 남도록 증류하고 50 ml의 차가운 에테르를 가하여 침전을 유도한 후, 원심분리하여 침전을 모으고, 2번 더 차가운 에테르로 세척하였다. 모액을 제거하고 질소 하에서 충분히 건조하여 정제 전 NH₂-Arg-Gln-Thr-Arg-Val-Gln-Arg-Ser-His-Ser-OH 펩타이드 1을 0.71 g 합성하였다(수율: 91.5%). 분자량 측정기를 이용하여 측정시 분자량 1255.3(이론값 : 1255.1)를 얻을 수 있었다.

번호	아미노산 서열	분석값(질량분석기)
		분석치	이론치
서열 1	RQTRVQRSHS	1255.3	1255.1

시험예 1: 합성 펩타이드를 활용한 세포 성장효과의 확인

합성예 1에서 합성된 서열 펩타이드에 대한 성장인자 유사 효능 및 기존 시스테인을 포함하는 펩타이드와 비교하여 성장인자 유사 효능 및 억제 효능을 분석하기 위해 리지노 등의 방법(Rizzino, et al. Cancer Res. 48:4266(1988))을 참조하여 HaCaT 각질세포주(한국세포주은행)와 NIH3T3 섬유아세포(한국세포주은행)를 이용한 SRB(Sulforhodamine B, Sigma) 비색법을 이용하여 측정하였다.

HaCaT 각질세포주 및 NIH3T3 섬유아세포를 각각 250 ml 용량의 조직 배양용 플라스크를 이용하여 10% 우태아혈청(FBS; fetal bovine serum, Sigma)을 포함하는 Dulbecco’s modied Eagle's medium(DMEM, Gibco, U.S.A.)에서 배양하였다. 배양된 세포주들을 1% 트립신 용액으로 배양용기 바닥에서 떼어낸 후 원심분리하여 세포 침전물만을 모았다. 배양된 세포주들을 1% 트립신 용액으로 배양용기 바닥에서 떼어낸 후 원심 분리하여 세포 침전물만을 모았다. 이를 FBS가 함유되지 않은 DMEM 배양액에 다시 현탁한 후, 96-웰 조직 배양용 평판에 각 웰 당 3 X 10³ 세포가 되도록 넣고 24시간 동안 37℃, 5% CO₂ 조건 하에서 배양하였다. 24시간 뒤 혈청을 완전히 제외한 동일한 배양액으로 배지를 교환한 뒤 표준을 잡기 위한 10% DMSO에 멸균상태로 녹인 공 시료, 합성 펩타이드(1 ng/ml, 10 ng/ml, 100 ng/ml, 1 ㎍/ml 및 10 ㎍/ml) 및 펩타이드 복합체(1 ㎍/ml)를 위와 동일 조건으로 72시간 동안 배양하였다. 배양이 완료된 후 배양 상층액을 제거하고 에탄올을 이용하여 세포를 고정화 한 다음 세포고정이 끝난 후, PBS(phosphate buffer saline)로 3회 세척하였다. 세척용액을 제거한 뒤 비색 SRB 용액으로 처리하고 1% 아세트산으로 충분히 세척을 한 뒤 현미경으로 세포를 관찰하여 생존 세포의 상태를 관찰하였으며, 자외선 590 nm에서 흡광도를 측정하여 세포의 생존 상태를 측정하였다.

도 2는 펩타이드 처리 후의 각질세포(도 2a) 및 섬유아세포(도 2b)의 성장에 대한 결과가 나타나 있으며, 도 3에는 세포에 펩타이드 처리 후 72시간 뒤 세포의 형태변화를 현미경으로 관찰하여 각질세포 및 섬유아세포의 성장을 확인하였다.

도 2에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 펩타이드는 기존 시스테인을 함유하고 있는 펩타이드와 동일한 농도에서 각질세포와 섬유아세포의 성장을 크게 증진시켰다.

도 3에서 본 발명의 펩타이드는 기존 시스테인을 함유하고 있는 펩타이드와 비교하여 동일한 농도에서 각질세포 및 섬유아세포의 성장 및 형태학적 모양을 변화시킨다는 것을 확인할 수 있었다.

시험예 2: 합성 펩타이드의 베타-카테닌 발현양 증가 효과 분석

48시간을 배양한 HaCaT 세포에 합성예 1에서 합성한 펩타이드를 처리하고 5시간 경과 후, WNT 단백질의 대표적인 시그널이면서, 발모 촉진 위해 필요한 시그널인 베타-카테닌의 발현 정도를 측정하였다. 발현양은 베타-카테닌에 대한 항체(산타크루즈, 미국)를 이용하여 웨스턴 블롯을 통해 검출하였으며, 동일한 항체를 이용한 면역 염색 화합법으로 베타-카테닌이 핵 내로 전달되는지를 관찰하였다. 본 발명의 펩타이드를 처리하였을 경우 베타-카테닌의 발현이 증가되는 것을 확인하였고, 이는 기존 시스테인을 함유하고 있는 펩타이드와 비교하였을 때 동일하게 효과가 관찰 되었다(도 4a). 또한, 본 발명의 펩타이드는 HaCaT 세포에서 면역 염색 화학법을 이용하여 베타-카테닌의 핵 내 전달 여부를 조사하였을 때 베타-카테닌이 본 발명의 펩타이드 처리에 의해 세포질에서 핵 내로 전달(translocation)되나, 세포질에서도 여전히 존재하여 활성을 가지는 것을 확인할 수 있었다(도 4b).

도 4a에서 본 발명의 펩타이드를 처리하였을 때 시스테인을 함유하고 있는 펩타이드와 비교하였을 때 베타-카테닌의 발현이 동일한 수준으로 증가하는 것을 보여준다.

도 4b에서 본 발명의 펩타이드를 처리하였을 때 베타-카테닌의 핵 내 전달 과정을 면역염색 화학법으로 관찰하였을 때 시스테인을 함유하고 있는 펩타이드와 비교하였을 때 핵 내로 전달되는 것을 보여준다.

시험예 1 및 2의 실험 결과를 종합하면, 본 발명의 펩타이드는 시스테인을 함유한 펩타이드와 비교하였을 때 동일한 기능을 갖는, 매우 우수한 발모촉진 및 탈모 억제 기능을 발휘하며 항-노화에도 기능을 발휘하는 것을 알 수 있다.

시험예 3: 합성 펩타이드에 의해 파이브로넥틴 발현양 증가

합성예 1에서 합성한 펩타이드의 WNT의 타겟 단백질인 파이브로넥틴의 발현양을 증가하는지에 대해 조사하기 위해, 섬유아세포를 6-웰 조직 배양용 평판에 각 웰 당 4 X 10³ 세포가 되도록 넣고 24시간 동안 37℃, 5% CO₂ 조건 하에서 배양하였다. 24시간 뒤 혈청을 완전히 제외한 동일한 배양액으로 배지를 교환한 뒤 표준을 잡기위한 공 시료와 합성 펩타이드, 그리고 시스테인을 함유한 펩타이드를 10% DMSO에 멸균상태로 녹인 뒤 1 ㎍/ml의 펩타이드를 처리한 뒤, 3시간, 10 시간, 24시간, 48시간 동안 위와 동일 조건으로 배양하였다. 72시간 배양 후 배양 용액을 회수하여 파이브로넥틴 ELISA 키트(R&D systems, 미국)를 이용하여 배양액 속에 파이브로넥틴의 발현양을 측정하였다. 도 5에서 확인 할 수 있듯이, 본 발명의 펩타이드 처리 시간에 따라 파이브로넥틴의 발현양이 증가하였는데, 이는 시스테인을 함유한 펩타이드와 같은 효과를 가진다는 것을 의미한다.

도 5는 본 발명의 펩타이드를 섬유아세포에 시간별 처리하여 파이브로넥틴의 발현양을 관찰 하였을 때 시스테인을 함유한 펩타이드와 비교하여 시간이 지남에 따라 파이브로넥틴의 발현양이 동일한 수준으로 증가하는 것을 나타낸다.

이 결과는 본 발명의 펩타이드가 시스테인을 함유한 펩타이드와 비교하여 발모 촉진 타겟 단백질인 파이브로넥틴의 발현양이 동일한 농도에서 동일한 수준으로 증가시킨다는 것을 나타내며, 이는 본 발명의 펩타이드가 기존의 시스테인을 함유한 펩타이드와 동일한 활성을 가진다는 것을 의미한다.

시험예 4 : 제조된 펩타이드의 안정성

기존 시스테인을 함유한 펩타이드는 37℃에서 70일 동안 안정성 테스트를 진행 하였을 때 안정하다는 결과를 관찰 할 수 있었다. 그러나, 중성의 pH에서 불안정한 형태로 존재하는 것을 실험결과를 통해서 확인할 수 있었다. 이 결과는 두 개의 시스테인 분자를 함유한 펩타이드가 중성의 pH에서 시스테인이 산화되어 형태가 변형되는 것을 확인할 수 있었다. 그래서 본 발명은 이런 중성의 pH에서 시스테인으로 인한 산화 현상을 막고자 하였으며, 활성은 그대로 유지할 수 있는 펩타이드를 발명하였다. 이는 펩타이드를 구성하고 있는 아미노산 서열 중 시스테인을 세린으로 치환하여 pH 안정성을 보완하고자 하였다. 합성예 1를 통해 제조된 펩타이드를 0.1 mg/ml의 농도의 인산완충용액으로 녹인 후 안정성 테스트를 진행하였다. 안정성 테스트는 첫 번째로 온도 안정성 시험을 진행 하였다. 준비된 용액을 1 ml씩 유리 바이알에 넣은 후 37℃에서 정치하였다. 37℃에 정치된 용액(pH 3-4)을 0, 5, 10, 20, 30, 40, 그리고 70일째에 샘플링하여 날자별로 원심 분리하여 변성된 펩타이드나 단백질을 제거하고 상층액을 취해 HPLC를 이용해 정량을 하였다(도 6a). 두 번째로 pH에 대한 안정성 테스트를 진행하였다. 50 ml 멸균된 병에 0.1 mg/ml의 농도로 본 발명의 펩타이드와 기존 시스테인을 함유한 펩타이드를 넣은 후 pH 7로 고정하였다. 고정 후 pH 7의 펩타이드 용액을 1 ml 유리 바이알로 옮겨 상온에서 정치하였다. 정치된 용액을 0, 5, 10, 20, 30, 40, 그리고 70일째에 샘플링하여 날짜 별로 원심분리하여 변성된 펩타이드를 제거하고 상층액을 취해 HPLC를 이용하여 정량하였다(도 6b).

도 6a에서 본 발명의 펩타이드의 온도 안정성 테스트를 진행한 결과 시스테인을 함유한 펩타이드와 유사하게 70일째 까지 안정적으로 유지하는 것을 관찰할 수 있었다.

도 6b에서 본 발명의 펩타이들의 pH7에서 안정성 테스트를 진행한 결과 시스테인을 함유한 펩타이드에서 보여지는 시스테인의 산화 현상이 억제되는 중성의 pH에서도 안정적으로 70일째 까지 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

시험예 5 : 제조된 펩타이드를 처리한 마우스의 모발 성장 효과

합성예 1를 통해 제조된 펩타이드와 시스테인을 함유한 펩타이드를 나노좀화 하여 등 피부를 제모한 C57BL/6 마우스에 하루에 두 차례씩, 15일 동안 도포하였다. 대조군으로는 인산완충용액을 하루에 두 차례씩 도포하였다. 도포한 지 9일째에 마우스의 등 피부가 본 발명의 펩타이드를 처리한 군과 시스테인을 함유한 펩타이드에서 검게 올라오는 것을 확인 할 수 있었으며, 도포한 지 15일째에는 대조군에 비해 두 펩타이드를 각각 처리한 마우스의 등 피부에서 많은 양이 털이 자라나는 것을 확인할 수 있었다(도 7).

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

서열목록 전자파일 첨부

Claims (11)

1. 서열목록 제1서열의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 펩타이드는 인간 WNT10-유래된 변형 펩타이드인 것을 특징으로 하는 펩타이드.
   
3. 상기 제 1 항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 탈모 치료 또는 개선용 화장료 조성물.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 탈모 치료 또는 개선은 발모 촉진 또는 모발 생성인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
   
5. 상기 제 1 항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부상태(skin conditions) 개선용 화장료 조성물로서, 상기 피부 상태의 개선은 주름개선, 피부탄력 개선, 피부노화 방지, 피부보습 개선, 상처제거 또는 피부재생인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 상기 제 1 항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 탈모 치료 또는 개선용 약제학적 조성물.
    
11. 상기 제 1 항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 상처제거 또는 피부재생용 약제학적 조성물.

Images