KR101374683B1

KR101374683B1 - 누에 유래 Ｄｐｐ 단백질을 포함하는 뼈 관련 질환 예방 및 개선용 식품 조성물

Info

Publication number: KR101374683B1
Application number: KR1020120065146A
Authority: KR
Inventors: 박승원; 강석우; 김성렬; 구태원; 최광호
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2014-03-17
Also published as: KR20130141973A

Abstract

본 발명은 누에 유래 Dpp 단백질을 유효성분으로 함유하는 뼈 관련 질환의 예방 및 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 누에 유래 Dpp단백질 또는 상기 아미노산 서열을 코딩하는 서열번호 1의 염기서열을 포함하는 뼈 관련 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 의해, Dpp 유전자를 누에에서 분리해 내고, 이를 통해 뼈 형성에 필요한 조골세포 분화를 증가시켜 뼈 형성을 유도하는 누에 유래 Dpp 단백질을 포함하는 뼈 관련 질환의 예방 및 개선용 식품 조성물이 제공된다.

Description

누에 유래 Ｄｐｐ 단백질을 포함하는 뼈 관련 질환 예방 및 개선용 식품 조성물{FUNCTIONAL FOOD COMPOSITION CONTAINING DECAPENTAPLEGIC PROTEIN ORIGINATED FROM SILKWORM IN ORDER TO PREVENTION AND IMPROVEMENT OF BONE-RELATED DISEASES}

본 발명은 누에 유래 Dpp 단백질을 포함하는 뼈 관련 질환 예방 및 개선용 식품 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 뼈 형성에 필요한 조골세포 분화를 증가시켜 뼈 형성을 유도하는 누에 유래 Dpp(Decapentaplegice) 단백질을 포함하는 뼈 관련 질환의 예방 및 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.

인간 뼈 형성촉진 단백질 (Bone morphogenetic protein; BMP)은 TGF-β super family에 속하는 단백질로서 조골세포 (Osteoblast)의 분화를 유도하는 역할을 수행하고 있다.

특히 BMP-2, BMP-4, BMP-7의 단백질이 직접적으로 조골세포 분화를 유도하는 것으로 알려져 있으며, 이 가운데 BMP-2의 경우 유전자 재조합 단백질로 개발되어 미국과 유럽에서 의약품으로 허가 및 판매가 되고 있다.

또한 최근에 특허가 만료됨에 따라 국내에서도 대웅제약, 코웰메디, 코리아 본 뱅크 등 여러 회사에서 의료기기로 개발 및 시판 중에 있다.

여러 연구보고에 의하면 인간 BMP 유전자는 초파리에서 Dpp(Decapentaplegic) 유전자와 상동성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

초파리 Dpp 유전자의 경우 초파리 발생단계에서 근골격을 형성하는데 중요한 역할을 하며 이와 관련한 신호전달 기작 역시 인간의 뼈 형성과 관련한 BMP 단백질의 신호전달 기작과 유사한 것으로 보고되었다.

관련 선행기술로는 대한민국등록특허 제1135779호(등록일: 2012년04월04일, 명칭: 디오스게닌을 포함하는 조골세포 분화 촉진용 조성물 및 그의 용도)과 대한민국등록특허 제686685호(등록일: 2007년 02월 16일, 명칭: 히스톤 디아세틸라제 억제제를 함유하는 중간엽 줄기세포의 골분화유도용 조성물 및 이를 이용한 골분화 증가방법)이 있다.

본 발명의 목적은 인간 뼈 질환의 개선을 위해 초파리 Dpp 및 인간 BMP 유전자와 상동성을 가지는 Dpp 유전자를 누에에서 분리해 내고, 이를 통해 뼈 형성에 필요한 조골세포 분화를 증가시켜 뼈 형성을 유도하는 누에 유래 Dpp 단백질을 포함하는 뼈 관련 질환의 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 뼈 관련 질환의 예방 및 개선용 식품 조성물은 누에 유래 Dpp 단백질을 유효성분으로 함유하는 것이 특징이다.

상기 누에는 누에 번데기 및 상기 누에는 숫누에서 더 많이 함유된 것이 특징이다.

상기 Dpp 단백질은 서열번호2의 아미노산 서열로 이루어지는 것이 특징이다.

상기 서열번호 2의 아미노산은 서열번호1의 염기서열로부터 인코딩된 것이 특징이다.

상기 Dpp 단백질은 조골세포 분화 또는 활성을 촉진하는 것을 특징으로 한다.

상기 뼈 관련 질환은 골다공증, 뼈전이암 병소(bone metastatic lesion), 원발성(primary)으로 뼈에 생성된 종양, 류마티스성 또는 퇴행성 관절염, 치주질환, 염증성 치조골 흡수 질환, 염증성 뼈 흡수 질환 및 파게트 질병(Paget's disease)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 건강기능식품은 상기 뼈 관련 질환의 예방 및 개선용 식품 조성물을 함유하는 것이 특징이다.

본 발명의 식품첨가제는 상기 뼈 관련 질환의 예방 및 개선용 식품 조성물을 함유하는 것이 특징이다.

본 발명에 의해, 뼈와 관련한 질환에 대한 예방 및 개선효과에 대한 근거를 제시함으로써 단지 기능성 식품으로서 허가되어 비교적 저평가된 누에의 치료적 부가가치 상승을 기대할 수 있어, 식·의약용 소재로 개발시 경제성이 확보된다.

Dpp 유전자의 발현은 발생학적으로 유충에서 보다 번데기 단계에서 그리고 성별로는 암누에 보다는 숫누에서 더 많이 발현된다는 결과를 통하여 숫누에 번데기를 이용한 뼈 관련질환 개선의 소재로서 적용 범위가 확대될 것으로 예상된다.

도 1은 백옥잠(5령 3일 누에 유충) 지방체 조직으로부터 Dpp 유전자의 cDNA 증폭을 나타낸 사진도면이다.
도 2는 GeneBank(FJ572058.1)에 보고된 Dpp 유전자와 본 발명의 백옥잠 유래 Dpp 유전자 간의 염기서열 변화를 나타낸 도면이다.
도 3은 GeneBank(FJ572058.1)에 보고된 Dpp 유전자와 본 발명의 백옥잠 유래 Dpp 유전자 간의 아미노산서열 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 'pCEP4-Bm Dpp' plasmid DNA를 나타낸 도면이다.
도 5는 누에 Dpp 유전자 도입여부를 게놈PCR을 통해 나타낸 도면이다.
(상) internal control 유전자(Mouse GAPDH)
(중) "pCEP4" plasmid DNA vector
(하) "pCEP4-Bm Dpp" plasmid DNA vector(본 발명)
1. C3H10T1/2 세포
2. pCEP4 plasmid DNA가 도입된 C3H10T1/2 세포
3. pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA가 도입된 C3H10T1/2 세포
도 6은 누에 Dpp 유전자 도입여부를 RT-PCR을 통해 나타낸 도면이다.
(상) internal control 유전자(Mouse GAPDH)
(하) "pCEP4-Bm Dpp" plasmid DNA(본 발명)
1. C3H10T1/2 세포 cDNA
2. C3H10T1/2 세포 NO-RT 조건
3. pCEP4 cDNA 조건 C3H10T1/2 세포
4. pCEP4 NO-RT가 도입된 C3H10T1/2 세포
5. pCEP4-Bm Dpp cDNA가 도입된 C3H10T1/2 세포
6. pCEP4-Bm Dpp NO-RT 조건 C3H10T1/2 세포
도 7은 본 발명의 "pCEP4-Bm Dpp" plasmid DNA 도입 후, 조골세포 분화지표인 4개의 특이적 유전자(Runx2, Osterix, Osteocalcin, ALP)의 발현정도를 나타낸 도면이다.
C3H10T-1/2 Normal Cells: C3H10T-1/2 세포발현
C3H10T-1/2 Cells-pCEP4: pCEP4가 도입된 C3H10T-1/2 세포발현
C3H10T-1/2 Cells-pCEP4 Bm Dpp: 본 발명인 'pCEP4-Bm Dpp'가 도입된 C3H10T-1/2 세포발현
도 8은 조직 특이적으로부터 분리한 RNA로부터 합성한 cDNA의 RT-PCR결과를 나타낸 도면이다.
hemocyte TR: 혈구 조직 total RNA
hemocyte cDNA: 혈구 조직 cDNA
Midgut TR: 중장 조직 total RNA
Midgut cDNA: 중장 조직 cDNA
Fat body TR: 지방체 조직 total RNA
Fat body cDNA: 지방체 조직 cDNA
도 9는 누에 Dpp 유전자의 조직 특이적 발현율을 나타낸 도면이다.
silk gland: 견사선 조직
hemocyte: 혈구 조직
Midgut: 중장 조직
Fat body: 지방체 조직
도 10a는 누에 유충 유래 Dpp 유전자의 성별에 따른 발현율을 나타낸 도면이다.
larvae male: 숫누에 유충
larvae female: 암누에 유충
도 10b는 누에 번데기 유래 Dpp 유전자의 성별에 따른 발현율을 나타낸 도면이다.
pupae male: 숫누에 번데기
pupae female: 암누에 번데기
도 11은 발생단계별 누에 유래 Dpp 유전자 발현율을 나타낸 도면이다.
pupae male: 숫누에 번데기
larvae male: 숫누에 유충
pupae female: 암누에 번데기
larvae female: 암누에 유충

이하, 본 발명을 상세하게 설명하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

통상적으로 조골세포(Osteoblast)의 분화를 유도하는 역할을 하는 수행물질로 인간 뼈 형성촉진 단백질(BMP)을 이용한다.

그러나, 이러한 BMP는 보다 안전하고 효율적인 이용을 위해 의약품 제조 수준에서 동물세포와 인간 유래의 유전자를 이용한 해당 단백질 발현 및 생산을 위한 공정이 필요함으로써, 경제적으로 지속적인 공급이 어려운 실정이다.

이를 보완하고자, 본 발명은 인간 BMP 유전자가 초파리에서 Decapentaplegic(Dpp)유전자와 상동성을 가지고 있는 점을 인용하여 본 발명을 모색하게 된 것이다.

다시 말해, 본 발명은 도 3에 제시된 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 누에 유래 Dpp 단백질을 유효성분으로 함유하는 뼈 관련 질환의 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 서열번호 2의 아미노산은 도 2에 제시되어 있는 서열번호 1의 염기서열로부터 인코딩된 것이 특징이다.

본 발명의 실시예 1에서는 인간 뼈 질환의 개선을 위해 뼈세포 형성촉진을 유도하는 유전자인 Dpp 유전자의 서열정보를 확인하고 백옥잠 지방체 조직으로부터 총 RNA 분리 및 cDNA를 합성한다.

상기 cDNA는 특이적 프라이머(primer)를 사용하여 유전자 증폭을 통해 증폭정도를 확인하였다(도 1 참고)

상기 유전자의 염기서열을 확인하기 위해 상기 증폭된 유전자를 클로닝 벡터인 pGEM-T Easy vector내에 TA 클로닝을 하여 삽입한 후 염기서열 분석을 통하여 상기 증폭된 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열을 확인하였다.(도 2, 도 3참고)

또한, 실시예 2에서는 상기의 Dpp 단백질의 뼈 세포형성 촉진 기능성을 확인하기 위해 동물세포에서 발현이 가능한 유전자 벡터(pCEP4 plasmid DNA)내에 Dpp 유전자를 삽입하여 pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA를 구성하였다.(도 4참고)

이렇게 생성된 pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA를 줄기세포에 도입하여 조골세포로 분화가 유도됨을 확인하였다.(도 5, 6참고)

여기서 "줄기세포"는 체외에서 쉽게 증식할 수 있으며, 여러가지 세포형태(지방세포, 연골세포, 뼈세포)로 분화가 가능한 세포로써, 바람직하게는 성체줄기세포인 중간엽 줄기세포를 말한다.

상기와 같이 pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA를 줄기세포에 도입하여 조골세포로 분화가 유도되었다면 4개의 단백질(Runx2, Osterix, Osteocalcin, ALP)의 발현정도도 증가됨을 확인하였다(도 7참고).

다시 말해, 상기 4개의 단백질인 Runx2, Osterix, Osteocalcin, ALP은 BMP에 의한 조골세포 분화과정에서 확인되는 단백질로써 조골세포 분화지표물질이다.

이에, 누에 유래 Dpp 단백질은 뼈 형성촉진의 역할을 하는 것임을 확인하였다.

또한, 상기 Dpp 유전자는 누에의 성별 또는 발생단계와 무관하게 모두 발현율을 나타내긴 하나, 보다 높은 발현율을 나타내는 성별 또는 발생단계를 확인하기 위해, 실시예 3에서는 상기 Dpp 유전자를 누에 성별 및 발생단계별로 누에 유충을 대상으로 각 조직을 분리하고 조직별 Dpp 유전자 발현율을 확인하였다.(도 8 내지 도 11참고)

그 결과, 암누에보다 숫누에에서 높은 발현율을 나타내었으며, 발생단계에서는 유충보다는 번데기에서 더 발현율이 높아 최종적으로는 숫누에 번데기에서 가장 높은 발현율을 나타냄을 확인하였다.

이러한 상기의 누에 유래 Dpp 단백질은 뼈 관련 질환의 예방 및 개선용 식품 조성물로 사용될 수 있게 된다. 상기 뼈 관련 질환으로는 골다공증, 뼈전이암 병소(bone metastatic lesion), 원발성(primary)으로 뼈에 생성된 종양, 류마티스성 또는 퇴행성 관절염, 치주질환, 염증성 치조골 흡수 질환, 염증성 뼈 흡수 질환 및 파게트 질병(Paget's disease)를 들 수 있다.

또한, 상기 뼈 관련 질환 예방 및 개선용 식품 조성물은 건강기능식품 또는 식품첨가제로 사용하게 되며, 이때 본 발명이 목적으로 하는 주 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 주 효과의 상승 효과를 줄 수 있는 다른 성분 등을 포함할 수도 있다.

예컨대, 물성개선을 위하여 향료, 색소, 살균제, 산화방지제, 방부제, 보습제, 점증제, 무기염류, 유화제, 합성 고분자 물질 등의 첨가제를 더 포함할 수도 있을 뿐만 아니라, 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당 및 해초 엑기스 등의 보조 성분을 더 포함할 수도 있다.

상기 성분들은 제형 또는 사용 목적에 따라서 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있으며, 그 첨가량은 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위내에서 선택될 수 있다.

또한, 상기 조성물의 제형 역시 용액, 유화물, 점성형 혼합물, 타블렛, 분말 등의 다양한 형태일 수 있으며, 이는 단순 음용 등의 다양한 방법으로 섭취될 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 뼈 관련 질환 예방 및 개선용 식품 조성물의 적용분야에 대해서는 비록 하기 구체적인 실시예로는 제시되어 있지 않지만, 상기의 효능으로 뼈 관련 질환 예방 및 개선효과를 갖는 건강기능식품 또는 식품첨가제로 사용가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

이와 같이, 고품질의 단백질을 저비용으로 생산할 수 있어 식·의약용 소재로 개발 시 경제성이 확보되며, 또한, 뼈와 관련한 질환에 대한 예방 및 개선효과에 대한 근거를 제시함으로써 단지 기능성 식품으로서 허가되어 비교적 저평가된 누에의 부가가치 상승을 기대할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 대하여 실시예를 통하여 상세히 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

<실시예 1> 누에 유래의 Dpp 유전자의 확보를 위한 Gene cloning

1) 실험 및 결과

ⓛ 유전정보 확보 및 cDNA 합성

NCBI의 웹페이지로부터 누에 고유의 Dpp 유전자(GeneBank: FJ572058.1) 염기서열정보(총 1,285bp, 유전자 코딩 영역은 164~1,273 bp까지)를 확인하였다.

백옥잠(5령 3일 누에 유충) 지방체 조직으로부터 총RNA 분리 및 cDNA 합성을 시행하였으며, 특이적 프라이머를 사용하여 유전자증폭을 수행하였다. 그 결과, 도 1과 같이 증폭된 Dpp 유전자 타겟(사각형)을 확인할 수 있었다.

② 유전자 염기서열 확인

상기 PCR 반응을 통하여 증폭된 유전자는 클론벡터(cloning vector)인 pGEM-T Easy vector내에 TA cloning하여 삽입하여 백옥잠 유래의 Dpp 유전자 염기서열 정보를 확인하였다.

그 결과, 도 2에 나타나 있듯이 GeneBank(FJ572058.1)에 보고된 Dpp 유전자와 백옥잠 유래의 Dpp유전자를 비교해 보면 총 7개의 염기서열 변화가 나타남을 확인할 수 있었다.

이에, 기존에 알려진 Dpp 유전자(GeneBank: FJ572058.1)와 본 발명에서 사용된 백옥잠 누에의 Dpp 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열간에는 다소 차이가 있음을 확인하였다(도 3).

<실시예 2> 누에 유래의 Dpp 유전자의 뼈 세포형성 촉진 기능성 확인

1) 누에 유래의 Dpp 유전자의 뼈 세포형성 촉진 기능성 확인을 위하여 동물세포에서 발현이 가능한 유전자 벡터(pCEP4 plasmid DNA)내에 Dpp 유전자를 삽입하여 pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA를 구성한다.

1. 실험

pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA를 C3H10T-1/2 세포에 도입하여 조골세포로 분화가 유도됨을 확인하였다.

여기서, C3H10T-1/2 세포는 설치류에서 유래한 다능성 배아 중간엽 줄기세포주로서 조건에 따라서 조골세포 또는 지방세포로 분화가 가능한 세포이다.

도 4와 같은 도입과정을 통해 pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA가 도입된 C3H10T-1/2 세포는 누에 Dpp 유전자를 발현하고, 발현된 누에 Dpp 단백질이 인간 BMP 단백질과 같은 역할을 하게 된다면 결과적으로 C3H10T-1/2 세포는 조골세포로 분화가 이루어지게 됨을 알 수 있다.

2. 결과

ⓛ 게놈 PCR을 통한 누에 Dpp 유전자 도입가능성 확인

pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA가 도입된 C3H10T-1/2 세포의 게놈 DNA를 분리하며, 도 5에 나타나 있듯이 internal control 유전자 (상), pCEP4 plasmid DNA vector (중), 그리고 pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA (하)에 대한 특이적 primer들을 사용하여 발현 정도를 확인하였다.

그 결과, pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA가 전달된 C3H10T-1/2 세포는 누에 Dpp 유전자가 도입이 이루어졌음을 게놈 PCR을 통하여 확인되었다.

② RT-PCR을 통해 도입한 누에 Dpp 유전자의 세포내 발현 가능성 확인

pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA가 도입된 C3H10T-1/2 세포의 총RNA를 분리하며, 도 6에 나타나 있듯이 cDNA를 합성하여 RT-PCR을 통하여 internal control 유전자 (상) 그리고 pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA(하)에 대한 특이적 primer들을 사용하여 발현 정도를 확인하였다.

그 결과, pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA가 전달된 C3H10T-1/2 세포는 도입된 누에 Dpp 유전자가 정확히 발현되고 있음을 RT-PCR을 통하여 확인되었다.

또한, 도 6에 나타나 있듯이, 정상의 세포와 달리 Dpp 유전자를 포함하는 세포는 Dpp 유전자의 전사물(transcript)이 발현되고 있음을 확인하였다.

2) Dpp 유전자의 뼈 세포형성 촉진에 대한 기능성 확인

줄기세포 또는 전구세포 (뼈 세포로 분화되기 이전의 세포; C3H10T-1/2 세포)를 이용하여 Dpp 유전자의 뼈 세포형성 촉진에 관한 기능성을 확인하였다.

1. 실험 및 결과

Dpp 유전자를 포함하는 pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA를 줄기세포 또는 전구세포에 감염하여 타겟 유전자인 Dpp 유전자를 세포내로 전달하였다.

유전자 도입 후 시간이 지난 다음 정량 RT-PCR (Real-Time RT-PCR) 방법을 이용하여 뼈 세포 분화도를 측정하였다.

줄기세포 또는 전구세포가 BMP 단백질에 의해서 조골세포로 분화되는 과정의 모식도. 조골세포로 각 분화를 위한 신호전달과정에서 특이적으로 4개의 단백질 (Runx2, Osterix, Osteocalcin, ALP)의 발현이 증가하며, 이들은 조골세포로 분화가 되었음을 확인할 수 있는 지표물질이다

따라서, pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA 도입 후 줄기 또는 전구세포가 뼈 세포로 분화가 되었다면 Runx2, Osterix, Osteocalcin, ALP 등의 유전자발현이 증가함으로써 분화도 측정 및 기능성 확인이 가능하게 된다.

도 7에 나타나 있듯이, 조골세포 분화 지표인 4개의 특이적 유전자 (Runx2, Osterix, Osteocalcin, ALP)의 발현 증가를 확인하였으며, 정상의 세포나 plasmid vector DNA만 도입된 세포에 비하여 pCEP4-Bm Dpp plasmid DNA가 도입된 세포에서 분화 지표 유전자들의 발현이 현저하게 증가함을 확인하였다.

이를 통하여 누에 Dpp 유전자는 뼈 형성촉진의 역할을 하는 것으로 확인할 수 있다.

<실시예 3> 숫누에 번데의 골다공증 개선효과에 대한 누에 유래의 Dpp 유전자 발현율 확인

1) 누에 조직별 Dpp 유전자 발현율 확인

5령 5일 누에의 4개의 서로 다른 조직(견사선, 중장, 지방체, 혈구 등)으로부터 총RNA 분리 및 cDNA 합성을 시행하였다.

그 결과 도 8의 RT-PCR 결과에 나타나 있듯이, 게놈DNA는 완전히 제거가 되었으며 정확하게 cDNA가 만들어졌음을 확인하였다.

또한, 각 조직으로부터 분리 및 합성된 cDNA의 조직 특이성 확인을 위한 RT-PCR을 실시한 결과, 각 조직으로부터 Dpp 유전의 발현율을 확인할 수 있었다.

즉, 도 9에 나타나 있듯이 견사선에서 발현된 Dpp 유전자의 발현율을 100으로 보았을 때 혈구세포와 중장 조직에서 2배 이상 발현됨을 확인되었으며, 각 조직별 Dpp 유전자의 발현율은 지방체(Fat body)<견사선(Silk gland)<중장(Midgut)<혈구(Hemocyte)의 순서로 발현됨을 확인하였다.

2) 누에 성별 Dpp 유전자 발현율 확인

현재 누에는 주로 숫누에 위주로 활용이 되고 있으며, 도 10a와 10b의 정량 PCR 결과에서도 나타나 있듯이, 유충 및 번데기를 대상으로 암누에와 숫누에의 Dpp 유전자 발현율을 확인한 결과 유충 및 번데기 모두 숫누에에서 유래된 Dpp 유전자의 발현율이 높은 것으로 확인되었다.

3) 누에 발생단계 별 Dpp 유전자 발현율 확인

현재 누에는 주로 숫번데기 위주로 활용이 되고 있으며, 도 11의 정량 PCR 결과에서도 나타나 있듯이, 유충과 번데기를 대상으로 Dpp 유전자 발현율을 확인한 결과 유충에 비해 번데기에서 Dpp 유전자의 발현율이 높은 것으로 확인되었다.

이상의 정량 PCR 결과에서 보여지듯이, 암컷 번데기의 Dpp 발현은 수컷 번데기의 Dpp 유전자 발현보다 현저하게 적게 발현이 되고 있음을 확인하였으며 암컷 번데기의 Dpp 유전자 발현이 숫누에 유충의 Dpp 유전자 발현보다 훨씬 더 높은 결과를 보임을 확인하였다. 이상의 결과로 숫번데기의 Dpp 유전자 발현이 가장 높은 결과를 보임을 확인하였다.

이에 누에 번데기를 이용한 식·의약 소재화는 골다공증과 같은 인간의 뼈 질환의 개선 및 치료에 대한 효과를 나타낼 중요한 지표가 될 수 있으며, 특히 곤충 유래의 유용 단백질을 곤충세포 시스템을 이용함으로써, 고품질의 단백질을 저비용으로 생산할 수 있어 식·의약용 소재로 개발 시 경제성이 확보될 것으로 사료된다.

또한, 뼈와 관련한 질환에 대한 개선 및 치료효과에 대한 근거를 제시함으로써 단지 기능성 식품으로서 허가되어 비교적 저평가된 누에의 치료적 부가가치 상승을 기대할 수 있다.

Dpp 유전자의 발현은 유충에서 보다 번데기에서 그리고 암누에 보다는 숫누에서 더 많이 발현된다는 결과를 통하여 숫누에 번데기를 이용한 뼈 관련질환 개선의 소재로서 적용 범위가 확대될 것으로 예상된다.

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Claims

누에 유래 Dpp(Decapentaplegice) 단백질을 유효성분으로 함유하며,
상기 Dpp 단백질은 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어지는 것이 특징인
뼈 세포 형성 촉진용 및 골다공증 개선용 식품 조성물.
제1항에 있어서,
상기 누에는 누에 번데기인 것이 특징인,
뼈 세포 형성 촉진용 및 골다공증 개선용 식품 조성물.
제2항에 있어서,
상기 누에는 숫누에인 것이 특징인,
뼈 세포 형성 촉진용 및 골다공증 개선용 식품 조성물.
삭제
제1항에 있어서,
상기 서열번호 2의 아미노산은 서열번호 1의 염기서열로부터 인코딩된 것인,
뼈 세포 형성 촉진용 및 골다공증 개선용 식품 조성물.
제1항에 있어서,
상기 Dpp 단백질은 조골세포 분화 또는 활성을 촉진하는 것을 특징으로 하는,
뼈 세포 형성 촉진용 및 골다공증 개선용 식품 조성물.
삭제
제1항 내지 제3항 또는 제5항 또는 제6항 중 선택된 어느 한 항의 뼈 세포 형성 촉진용 및 골다공증 개선용 식품 조성물을 함유하는 건강기능식품.
제1항 내지 제3항 또는 제5항 또는 제6항 중 선택된 어느 한 항의 뼈 세포 형성 촉진용 및 골다공증 개선용 식품 조성물을 함유하는 식품첨가제.