KR102104121B1 - 긴호랑거미에서 유래한 항균 및 항진균 펩타이드 아라네톡신-Ab2a 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항균, 및 항진균 활성을 갖는 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드 및 이의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 펩타이드는 우수한 항균 및 항진균 활성을 보유하여 이를 이용한 약학적 조성물, 화장료 조성물, 농약, 사료 보존용 방부제 등의 용도로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

긴호랑거미에서 유래한 항균 및 항진균 펩타이드 아라네톡신-Ab2a 및 이의 용도{An anti-microbial and anti-fungal peptide, Aranetoxin-Ab2a isolated from Argiope bruennichi and uses thereof}
본 발명은 긴호랑거미에서 유래한 항균 및 항진균 활성을 갖는 신규한 펩타이드 δ-아라네톡신-Ab2a 및 이의 용도에 관한 것이다.
생물체의 항상성(homeostasis)을 유지하기 위한 과정에서 중요한 역할을 담당하고 있는 물질 중 일부는 각종 생물체 유래의 생리 활성 물질이다. 지금까지 수많은 생리 활성 물질에 대해 많은 연구가 진행되고 있으며, 그 중, 항균 및 항암 펩타이드의 연구는 생명과학 및 의학 분야에서 매우 중요한 영역이다.
모든 생명체는 생존을 위하여 항균 물질을 생산하는 것으로 알려져 있는데, 각종 생물체에서 분리된 항균 펩타이드는 박테리아, 곰팡이와 바이러스에 이르기까지 다양하게 작용하는 것으로 알려져 있고, 숙주 방어 및 선천적 면역계에 있어서 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 있다. 생물은 항균 펩타이드를 자체적으로 생산하는데(Bevins et al., Ann. Rev. Biochem., 59, 395-414, 1990), 대략 10 내지 40 개의 아미노산으로 이루어진 작은 펩타이드를 형성하며, 구조에 따라 크게 세 개의 그룹으로 나눌 수 있다. 첫 번째는 시스테인이 풍부한(cysteine-rich) β-시트(sheet) 펩타이드 분자이고, 두 번째는 α-헬릭스 구조의 양친화성 펩타이드 분자이며, 세 번째는 프롤린이 풍부한(proline-rich) 펩타이드 분자이다.
이러한 항균 펩타이드들은 아미노산 서열에 따라 다양한 구조를 갖는데, 이들 구조 중 가장 흔한 것은 곤충에서 발견된 항균 펩타이드인 세크로핀(cecropin)과 같이 시스테인(cysteine) 잔기가 없고 양친화성 알파 나선형을 형성하는 구조이다. 이처럼 생물체에서 분리된 펩타이드의 항균 활성에 대해서 많은 연구가 이루어졌으며, 생물체에서 분리된 펩타이드를 이용해 항균제를 개발하려는 연구들이 많이 시도되고 있다.
한편, 곤충 유래 유용 유전자들이 산업적으로 실용화되고 국내외 관련 분야에서 많은 주목을 받으면서, 곤충을 이용한 산업의 현황 및 가능성에 대해서도 기대가 고조되고 있다. 또한, 유전자원의 확보 및 생물소재개발이라는 산업적, 경제적 측면에서 종 다양성이 매우 풍부한 곤충을 유용생물자원으로 인식하고 활용하고자 선진 각국을 중심으로 곤충자원 확보 경쟁이 국가 전략적 차원에서 날로 치열해지고 있다.
최근의 연구는 전염성 질병에 대한 치료 도구로 사용하기 위해 새로운 항균 펩타이드(antimicrobial peptides, AMPs)의 발견과 개선이 강조되고 있으며, 절지동물(Arthropod)을 포함한 곤충의 독액(venom)은 생리활성물질, 특히 신경독성 물질의 풍부한 보고로서 최근 많은 주목을 받고 있다.
절지동물의 독에서 분리된 항균 펩타이드의 예로는, 꿀벌 독에서 분리 동정된 멜리틴(melittin), 늑대거미(L. singorensis) 속으로부터 분리된 라이코신(lycosin-I)이 대표적이며, 이러한 항균 펩타이드들은 α-helix를 형성하고 양전하를 갖는 것으로 알려져 있다.
절지동물 중 거미의 독은 뉴클레오티드, 펩타이드, 단백질, 이온, 효소 등의 다양한 생리활성물질을 함유하고 있으며, 분자량에 따라 저분자량(<1 kDa), 펩타이드(1-10 kDa), 및 고분자량(>10 kDa)으로 나누어진다. 이중 펩타이드 물질은 거미 독의 가장 보편적인 구성물질이며, 주된 기능인 세포 용해 활성을 갖는 물질을 포함하고 있으며, 거미의 독액으로부터 분리 동정된 생리활성 펩타이드는 병원성 세균 및 병원성 진균을 제어할 수 있는 신규 항생 활성인자로 이용할 수 있을 것으로 주목받고 있다.
한편, 곰팡이(진균)는 토양 생태계에서 중요 분해자로써 식물 생장을 자극하고 지지해주는 역할을 한다고 알려져 있으나 일부 식물 병원성 진균은 시들음병, 흰비단병, 탄저병 등 여러 병을 유발하며 토양을 통하여 전염된다.
특히, 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)은 전 세계적으로 퍼져 있는 병원성 진균으로, 식물의 뿌리를 통해 감염되고, 토마토, 바나나 등을 비롯한 여러 식물에 병을 유발하는 병원균이다. 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)이 그로스 미셸 종의 바나나를 지구상에서 멸종시킨 것으로 잘 알려져 있으나, 이에 특별한 방제제가 없는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum) 등의 병원성 진균을 대상으로 하는 추가 연구가 필요한 실정이다.
이러한 배경 하에서, 본 발명자들은 항균 및 항진균 활성을 갖는 신규 펩타이드를 찾기 위해 예의 노력한 결과, 긴호랑거미의 독샘에서 분리된 신규 펩타이드 δ-아라네톡신-Ab2a가 매우 우수한 항균 및 항진균 활성이 있어 항균제 및 항진균제로 유용하게 활용할 수 있음을 확인하고, 본　발명을 완성하게 되었다.
특허공개 제10-1999-0039050호, 특허등록 제10-1006321호, 및 특허공개 제10-2012-0062328호
따라서, 본 발명의 주된 목적은 항균 및 항진균 활성을 갖는 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 이용한 항균 및 항진균 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 의해 보다 명확하게 된다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 펩타이드를 제공한다.
본 발명자들은 신규 항균제 및 항진균제의 개발을 위해 곤충류의 독액에 존재하는 항균 펩타이드(antimicrobial peptides, AMPs)의 발현 유전체와 단백질체를 수년간 조사 분석하였고, 그 결과 한국 자생 긴호랑거미의 독샘 발현 전체 발현 유전체와 단백체를 분석하여 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드의 기능성을 검증하였다.
본 발명에서 용어, “펩타이드(peptide)”란 아미드 결합(또는 펩타이드 결합)으로 연결된 아미노산으로 이루어진 폴리머를 의미한다. 본 발명의 목적상, 유해 세균에 대해 높은 항균력 및 항진균 효과를 나타내는 펩타이드를 의미한다. 본 발명의 펩타이드 구조는 α 헬릭스 구조를 갖는 것이 특징이다. 본 발명의 펩타이드는 아미노산 서열이 ‘FRYKVVDLAVNFGKKII-NH2’로 표시되는 17개 아미노산으로 구성된 서열번호 1로 표시되는 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드이다.
본 발명의 상기 아라네톡신 펩타이드는 전체적으로 +3의 네트 양전하(a net positive charge)를 갖고, 이러한 양전하는 미생물의 표면에 존재하는 음전하를 정전기적으로 잡아당기는 역할을 매개한다.
본 발명에서, 상기 펩타이드는 항균, 및 항진균 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다.
상기 펩타이드는 구체적으로 그람 양성균, 그람 음성균 및 항생제 내성 균주에 대하여 우수한 항균 활성을 갖고, 보다 구체적으로 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 대장균(Escherichia coli), 및 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora)에 대한 항균 활성을 갖고, 병원성 진균인 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum) 균에 대하여 항균 및 항진균 활성을 갖는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 펩타이드는 효과적으로 세포 내로 들어가기 위해 내재화 서열 혹은 단백질 변환 도메인에 연결될 수 있다.
최근의 연구 보고에 의하면 다양한 세포 내재화 서열, 예를 들어, HIV 바이러스의 TAT 전이활성 도메인, 안테나페디아(antennapedia) 등을 원형질막을 가로질러 수송할 수 있는 트랜스포탄(transportan)이 알려져 있다. 또한, 폴리아르기닌은 원형질막을 가로질러 펩타이드와 단백질을 훨씬 더 효율적으로 수송함으로써 펩타이드를 세포 내로 수송하는 매력적인 도구로 알려져 있다.
따라서, 본 발명의 펩타이드는 세포 내재화 수송물질 또는 서열을 포함할 수 있다. 세포 내재화 서열은 공지되어 있거나 새롭게 당해 기술 분야에서 발견된 임의의 내재화 서열, 또는 그것의 보존성 변이체일 수 있다. 세포 내재화 수송물질 및 서열의 비-제한적인 예로는 폴리아르기닌(예컨대 R9), 안테나페디아 서열, TAT, HIVTat, 페네트라틴(Penetratin), Antp-3A(Antp 돌연변이체), Buforin II, 트랜스포탄, MAP(모델 양친매성 펩티드), KFGF, Ku70, 프리온, pVEC, Pep-1, SynB1, Pep-7, HN-1, BGSC(비스-구아니디니움-스퍼미딘-콜레스테롤) 및 BGTC(비스-구아니디니움-트렌-콜레스테롤)가 포함된다.
추가로, 본 발명의 펩타이드는 표적화 서열, 캡핑 모티브(capping motif), 태그(tag), 표지된 잔기, 반감기 또는 펩타이드의 안정성을 증가시키기 위한 특정 목적으로 고안된 추가의 아미노산 서열도 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 펩타이드는 이펙터(effectors), 약물, 프로드럭, 독소, 펩타이드, 전달 분자 등의 커플링 파트너와 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 펩타이드는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 제조될 수 있다. 구체적으로 산을 첨가함으로써 염을 형성할 수 있고, 예를 들어 무기산(예: 염산, 히드로브롬산, 인산, 질산, 황산 등), 유기 카르복실산(예: 아세트산, 트리플루오로아세트산과 같은 할로 아세트산, 프로피온산, 말레산, 숙신산, 말산, 시트르산, 타르타르산, 살리실산), 및 산성 당(글루쿠론산, 갈락투론산, 글루콘산, 아스코르브산), 산성 폴리사카리드(예: 히알우론산, 콘드로이틴 술페이트, 아르기닌산), 콘드로이틴 설페이트와 같은 술폰산 당 에스테르를 포함하는 유기 술폰산(예: 메탄, 술폰산, p-톨루엔 술폰산) 등을 첨가하여 염을 형성할 수 있다.
본 발명의 펩타이드는 당 분야에 널리 공지된 다양한 방법으로 획득할 수 있다. 상세하게는 시험관 내에서 합성하는 방법, 및 무세포 단백질 합성법 등과 같은 화학적 합성 또는 단백질 발현 시스템을 이용한 유전공학적 방법 등으로 제조될 수 있고, 펩타이드의 제조방법과 관련된 통상적인 화학적 합성 방법은 당업계에서 잘 알려져 있다.
또한, 본 발명의 펩타이드는 서열번호 1로 나타내는 아미노산 서열 또는 이를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열, 발현벡터, 및 숙주세포를 이용하여 유전공학적 방법을 통해 생산될 수 있다.
본 발명에서 "발현벡터"란 적당한 숙주세포에서 목적 펩타이드를 발현할 수 있는 재조합 벡터로서, 유전자 삽입물이 발현되도록 작동하게 연결된 필수적인 조절 요소를 포함하는 유전자 제작물을 말한다. 본 발명의 발현벡터는 적합한 발현벡터가 일반적으로 가지고 있는 요소로서 프로모터, 오퍼레이터, 개시코돈 같은 발현조절 요소들을 포함한다. 개시 코돈 및 종결 코돈은 일반적으로 폴리펩타이드를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열의 일부로 간주되며, 유전자 제작물이 투여되었을 때 개체에서 반드시 작용을 나타내야 하며 코딩 서열과 인프레임(in-frame)에 있어야 한다. 벡터의 프로모터는 구성적 또는 유도성일 수 있다.
또한, 세포 배양액으로부터 단백질의 분리를 촉진하기 위하여 융합 폴리펩타이드의 배출을 위한 시그널 서열을 포함할 수 있다. 특이적인 개시 시그널은 또한 삽입된 핵산 서열의 효율적인 번역에 필요할 수도 있다. 이들 시그널은 ATG 개시코돈 및 인접한 서열들을 포함한다. 어떤 경우에는, ATG 개시 코돈을 포함할 수 있는 외인성 번역 조절 시그널이 제공되어야 한다. 이들 외인성 번역 조절 시그널들 및 개시 코돈들은 다양한 천연 및 합성 공급원일 수 있다. 발현 효율은 적당한 전사 또는 번역 강화 인자의 도입에 따라 증가될 수 있다.
발현벡터는 통상의 모든 발현벡터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 플라스미드 DNA, 파아지 DNA 등이 사용될 수 있다. 플라스미드 DNA의 구체적인 예로는 pUC18, pIDTSAMRT-AMP 같은 상업적인 플라스미드를 포함한다. 본 발명에 사용될 수 있는 플라스미드의 다른 예로는 대장균 유래 플라스미드(pYG601BR322, pBR325, pUC118 및 pUC119), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)-유래 플라스미드(pUB110 및 pTP5) 및 효모-유래 플라스미드(YEp13, YEp24 및 YCp50)가 있다. 파아지 DNA의 구체적인 예로는 λ-파아지(Charon4A, Charon21A, EMBL3, EMBL4, λgt10, λgt11 및 λZAP)가 있다. 또한, 레트로바이러스(retrovirus), 아데노바이러스(adenovirus) 또는 백시니아 바이러스(vaccinia virus)와 같은 동물 바이러스, 배큘로바이러스(baculovirus)와 같은 곤충 바이러스가 또한 사용될 수 있다. 이러한 발현벡터는 숙주세포에 따라서 단백질의 발현량과 수식 등이 다르게 나타나므로, 목적에 가장 적합한 숙주세포를 선택하여 사용하면 된다.
또한, 본 발명에서 용어, "형질전환"은 상기 뉴클레오타이드 절편이 숙주 유기체의 게놈 안으로 이동하여 목적하는 펩타이드를 발현할 수 있도록, 유전적으로 안정한 유전을 일으키는 것을 말한다.
본 발명의 형질전환 방법은 임의의 형질전환 방법이 사용될 수 있으며, 당업계의 통상적인 방법에 따라 용이하게 수행할 수 있다. 일반적으로 형질전환 방법에는 CaCl2 침전법, CaCl2 방법에 DMSO(dimethyl sulfoxide)를 환원물질로 사용한 Hanahan 방법, 전기천공법(electroporation), 인산칼슘 침전법, 원형질 융합법, 실리콘 카바이드 섬유를 이용한 교반법, 아그로박테리아 매개된 형질전환법, PEG를 이용한 형질전환법, 덱스트란 설페이트, 리포펙타민 및 건조/억제 매개된 형질전환 방법 등이 있다.
숙주는 본 발명의 펩타이드를 발현하도록 하는 한 특별히 제한되지는 않는다. 본 발명에 사용될 수 있는 숙주의 특정한 예로는 대장균(E. coli)과 같은 에스케리키아(Escherichia) 속 균주, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 같은 바실러스(Bacillus) 속 균주, 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida) 같은 슈도모나스(Pseudomonas) 속 균주, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 또는 스키조사카로마이세스 폼베(Schizosaccharomyces pombe) 같은 효모, 동물세포, 및 곤충 세포 등이 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항균 및 항진균용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 펩타이드는 유해 미생물에 직접 영향을 미치는 것을 통해 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 항균 및 항진균용 약학적 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
상기 약학적 조성물은 구체적으로 그람 양성균, 그람 음성균 및 항생제 내성 균주에 대하여 항균 활성을 갖고, 보다 구체적으로 병원성 세균인 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 및 대장균(Escherichia coli)에 대한 항균 활성을 갖고, 병원성 진균인 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)에 대한 항진균 활성을 갖는다. 다만, 본 발명의 아라네톡신-Ab2a 펩타이드가 미생물의 음전하 막에 부착되어 미생물 막의 붕괴를 일으키는 작용이 거의 모든 병원성 세균의 성장 억제에 작용할 수 있음을 고려하면, 상기 나열된 병원성 세균 또는 진균에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 신규한 펩타이드는 임상 투여시 비경구로 투여할 수 있으며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다.
즉, 본 발명의 신규한 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. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁 용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 리우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 신규한 펩타이드는 생리식염수 또는 유기용매와 같이 약제로 허용된 여러 전달체(carrier)와 혼합하여 사용될 수 있고, 안정성이나 흡수성을 증가시키기 위하여 글루코스, 수크로오스 또는 덱스트란과 같은 탄화수소, 아스코르브산(ascorbic acid) 또는 글루타치온과 같은 항산화제(antioxidants), 킬레이트화제(chelating agents), 저분자 단백질 또는 다른 안정화제(stabilizers)들이 약제로 사용될 수 있다.
본 발명의 신규한 펩타이드의 유효 용량은 0.01 내지 10㎎/㎏이고, 바람직하게는 0.1 내지 1㎎/㎏ 이며, 하루 1회 내지 3회 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물에서 본 발명의 신규 펩타이드의 총 유효량은 볼루스(bolus) 형태 혹은 상대적으로 짧은 기간 동안 주입(infusion) 등에 의해 단일 투여량(single does)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple does)이 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 상기 농도는 약의 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 나이 및 건강상태 등 다양한 요인들을 고려하여 환자의 유효 투여량이 결정되는 것이므로 이러한 점을 고려할 때, 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 신규한 펩타이드의 약학적 조성물로서의 특정한 용도에 따른 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항균 및 항진균용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 펩타이드는 유해 미생물에 직접 영향을 미치는 것을 통해 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 항균 및 항진균용 화장료 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 유효성분으로 상기 신규한 펩타이드 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들이 포함되며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함한다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세히는, 유연 화장수(스킨), 영양 화장수(밀크 로션), 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이크림, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸타, 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 하이드록사이드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아마이드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 다이메틸에테르와 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, 에틸아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 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, 미소 결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라가칸타 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클렌징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아마이드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 농약 조성물을 제공한다.
본 발명의 펩타이드는 유해 미생물에 직접 영향을 미치는 것을 통해 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 식물성 병원균의 생장 억제를 통하여 친환경 농약 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 사료 보존용 조성물을 제공한다.
식품이나 사료의 보존제, 화장품 보존제 및 의약품 보존제는 식품이나 의약품의 변질, 부패, 변색 및 화학변화를 방지하기 위해 사용되는 첨가물로서 살균제, 산화방지제가 이에 포함되며, 세균, 곰팡이, 효모 등 미생물의 증식을 억제하여 식품, 사료, 화장품, 의약품 등에서 부패 미생물의 발육저지 또는 살균작용을 하는 등의 기능성 항균제도 포함된다. 이러한 식품이나 사료의 방부제 및 화장품, 의약품 보존제의 이상적인 조건으로는 독성이 없어야 하며, 미량으로도 효과가 있어야 한다. 농작물의 병충해를 박멸하기 위한 농약 역시 해로운 미생물의 증식을 억제하고 인체에 해가 없어야 사람이 농약을 살포한 농작물을 안전하게 섭취할 수 있다. 본 발명의 신규한 펩타이드는 유해 미생물에 직접 영향을 미치는 것을 통해 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 상기의 식품이나 사료의 보존제, 화장품 보존제 및 의약품 보존제 등에 폭넓게 사용될 수 있다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 펩타이드 또는 조성물을 치료를 필요로 하는 개체에 투여하여 병원성 세균을 사멸시키는 단계를 포함하는, 인간을 제외한 동물의 세균감염 질환을 치료하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 펩타이드 또는 조성물을 치료를 필요로 하는 개체에 투여하여 병원성 진균을 사멸시키는 단계를 포함하는, 인간을 제외한 동물의 진균감염 질환을 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 상기 치료방법은 비록 인간을 제외한 동물을 치료하는 방법이나, 인간에 있어 이러한 치료방법이 효과가 없음을 의미하는 것은 아니다. 또한, 인간의 경우 있어서 본 발명에 따른 치료용 조성물의 투여로 증상이 호전될 수 있는 세균 또는 진균 감염에 의한 질환을 갖는 것을 고려할 때, 인간의 치료에서도 충분히 사용될 수 있다.
본 발명에서 용어 "인간을 제외한 동물"은 본 발명에 따른 치료용 조성물의 투여로 증상이 호전될 수 있는 세균 또는 진균의 감염으로 유발되는 질환을 갖는 인간만을 제외한 말, 양, 돼지, 염소, 낙타, 영양, 개 등의 동물을 의미한다. 본 발명에 따른 치료용 조성물을 인간을 제외한 동물에게 투여함으로써, 세균 및 진균성 감염에 의한 질환을 효과적으로 예방 및 치료할 수 있다.
본 발명에서 용어 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 동물에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명에 따른 치료용 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 치료용 조성물은 유효성분이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 치료용 조성물의 바람직한 투여량은 치료 대상 동물의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물 형태, 투여 경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 약학적 조성물은 1일 0.01 내지 10㎎/㎏으로, 바람직하게는 0.1 내지 5 mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드는 병원성 세균에 대하여 우수한 항균 및 항진균 활성을 보유하여 이를 이용한 약학적 조성물, 화장료 조성물, 농약, 사료 보존용 방부제 등의 용도로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 긴호랑거미 전사체를 확보하는 과정을 설명하는 그림이다.
도 2는 거미 독샘 전사체 유래 펩타이드의 서열 및 구조적 특징을 분석하는 과정을 설명하는 그림이다.
도 3은 전사체 서열 ‘TBIU001927’의 치환되는 아미노산 서열을 나타내는 그림이다.
도 4는 전사체 서열 ‘TBIU001927’의 시그널 펩타이드(signal peptide)와 성숙 펩타이드(mature peptide)를 나타내는 그림이다.
도 5는 전사체 서열 ‘TBIU001927’의 성숙 펩타이드의 N-terminal cysteine-rich region과 C-terminal region을 구분하여 구조분석을 수행한 후, C-terminal 서열을 확인하고 정리한 그림이다.
도 6은 전사체 서열 ‘TBIU001927’의 2차 구조분석 수행 결과를 나타낸 그림이다.
도 7은 전사체 서열 ‘TBIU001927’의 C-terminal 서열의 α-헬릭스 구조를 나타내는 그림이다.
도 8은 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 병원성 세균에 농도별로 처리한 후, 병원균의 생장 억제 효과를 측정한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 병원성 세균에 처리하고, 형광 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 병원성 진균인 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)에 농도별로 처리한 후, 병원균의 생장 억제 효과를 측정한 사진 및 그래프이다.
도 11은 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)에 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 농도별로 처리하고, 발광(luminescene) 값의 변화를 측정한 ATP assay 결과 그래프이다.
도 12은 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)에 처리한 후, 세포막 파괴 효과(membrane pore formation)를 측정한 막 투과 분석(membrane permeability assay) 사진이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%”는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)% 이다.
실시예 1. 긴호랑거미 독샘의 발현 전사체에 대한 Transcriptome 분석
국내에서 채집한 긴호랑거미(Argiope bruennichi)를 챔버에 넣은 후, 이산화탄소(CO2)에 5분간 노출시켜 마취한 후, 포셉을 이용하여 아래턱 및 독샘을 적출하였다. 적출된 독샘 20mg에서 RNA를 추출한 후 RNA sequencing을 수행하였다.
먼저, 긴호랑거미 독샘에서 발현되는 전체 RNA를 분리하였다. 분리를 위해 긴호랑거미의 독샘을 적출하여 급속냉동한 후, 냉동된 긴호랑거미의 독샘을 RNAzol(Sigma-Aldrich, USA) 용액에 넣어 조직을 균질화하면서, RNA를 추출하였다. 추출된 긴호랑거미 독샘의 전체 RNA에 대해 바이오 어낼라이져(Bio analyzer)를 이용하여 퀄리티 체크(Quality Check)를 수행하였고, 분석을 수행할 수 있는 양질의 RNA임을 확인하였다.
추출된 전체 RNA를 주형으로 Reverse transcriptase(New England Biolab, USA)와 Random hexamer(New England Biolab, USA)를 이용하여 double-stranded cDNA(ds cDNA)를 합성하였다. 합성된 cDNA를 TruSeq Paired-End Cluster kit(Illumina)를 사용하여 DNA library를 제작하였고, Illumina hiSeq 2000을 이용하여 서열분석(sequencing)을 수행하였다.
긴호랑거미 독샘에서 발현되는 총 6.75 Gbyte의 서열을 읽어낸 후에 서열분석이 부정확한 low Quality reads(adapter trim, quality trim Q30>)를 제거하여 6.28Gb의 서열을 최종적으로 획득하였다. 획득한 서열을 trinity 프로그램을 이용한 조합(de novo assembly)을 통해 총 42,068개의 전사체를 확보하였다.
실시예 2. 긴호랑거미 독샘에 존재하는 펩타이드 서열 및 2차구조 분석
상기 확보한 전사체 정보를 아라크노서버(Arachnoserver)와 NCBI 서버의 blast 프로그램을 이용하여 상동관계(homology) 분석을 진행하였다. 이 중 독성 펩타이드와 일치(Identity) 60% 및/또는 데이터베이스 범위(Database coverage) 60%의 상동성을 보이는 서열을 대상으로 펩타이드 구조분석을 수행하였다. 거미 독샘 전사체 유래 펩타이드의 서열 구조적 특징을 분석하기 위하여 다음의 분석방법을 사용하였다.
먼저, 확보된 전사체 서열의 신호 부위와 거미 독 특이적인 프로펩타이드를 분석하기 위해 SignalP 프로그램과 SpiderP 프로그램을 사용하여 분석을 수행하였고, 이를 통해 성숙한 펩타이드 서열을 확보하였다. 확보된 성숙한 펩타이드 서열의 구조적 특성을 확인하기 위해 ExPASy sever ProtParam 프로그램과 Innovagen sever Protein calculator 프로그램을 사용하여 2차 분석을 수행하였다.
구조분석을 위하여, 시스테인을 포함하지 않는 서열은 양전하와 짧은 서열을 가질 때 HeliQuest analysis 프로그램을 이용하여 친수성 부위와 소수성 부위의 배열을 확인하였다. 또한, 친수성 부위와 소수성 부위의 특성이 다른 단면에 나뉘어 분포하게 되면 XtalPred 프로그램과 Pep Fold sever 프로그램을 이용하여 2차 구조분석을 수행함으로써 항균(신경독) 후보 펩타이드로 선정하였다.
그리고, 성숙한 펩타이드 서열 내에 시스테인(cysteine)이 존재할 경우, Disulfind 프로그램을 통하여 이황화 결합(disulfide bond)의 형성을 예측하였다. 이황화 결합이 형성되지 않는 경우, 다시 XtalPred 프로그램과 PepFold sever 프로그램을 이용하여 구조분석을 수행함으로써 항균 펩타이드(AMPs) 후보를 선정하였다(도 2 참조).
실시예 3. 항균 펩타이드의 동정 및 구조 분석
상기와 같은 과정을 통해 긴호랑거미 독샘의 전사체에서 발현되는 항균 펩타이드 후보를 조사한 결과, 전사체 서열 ‘TBIU001927’의 치환되는 아미노산 서열을 확보하였고(도 3 참조), 그 시그널 펩타이드(signal peptide)와 성숙 펩타이드(mature peptide)를 동정하였다(도 4 참조).
또한, 상기 전사체 서열 ‘TBIU001927’의 성숙 펩타이드에 대한 서열분석 결과, 해당 성숙서열은 양전하를 띄고 있으며, 시스테인 포함서열 이후에도 추가서열을 포함하고 있으므로, N-terminal cysteine-rich region과 C-terminal region을 구분하여 구조분석을 수행하여, C-terminal 서열을 확인하였다(도 5 참조).
C-terminal region의 서열은 양전하를 띄고 있으며 소수성 부위와 친수성 부위가 각 단면에 존재하고 있었는데, 이는 항균 펩타이드(AMPs)의 대표적 특징인 양전하를 띄고 양친매성의 특성을 갖는 것을 의미한다(도 6 참조). 이에 따라 항균 펩타이드(AMPs) 활성이 예상되어 2차 구조분석을 수행하였다.
XtalPred 프로그램과 Pep Fold sever 프로그램을 이용하여 2차 구조를 분석한 결과, 전사체 서열 ‘TBIU001927’의 C-terminal 서열은 전반적으로 항균 펩타이드(AMPs)의 특징인 α-헬릭스 구조를 형성하고 있는 것으로 나타났다(도 7 참조). 또한, 분석 프로그램(protein calculator)을 이용하여 상기 α-헬릭스를 형성하는 아미노산 서열 부위의 순전하(net charge)를 분석한 결과, +3의 순전하를 갖는 것으로 확인하였으며, 이를 통해 해당 펩타이드를 항균 펩타이드로(AMPs)로 선정하였다.
상기 펩타이드의 아미노산 서열은 서열번호 1의 서열(‘FRYKVVDLAVNFGKKII-NH2’)로 표시되는 17개의 아미노산으로 구성되어 있다.
본 발명에서는 독소 펩타이드 명명법에 따라 상기 펩타이드를 ‘δ-아라네톡신(aranetoxin)-Ab2a’로 명명하였고, 상기 펩타이드의 항균 활성에 대한 검증을 수행하였다.
실험예 1. 항균 활성 분석
본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드의 병원성 그람음성 세균인 대장균(Escherichia coli), 및 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora)와, 병원성 그람양성 세균인 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 및 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)에 대한 항균 활성을 검증하기 위하여, 콜로니 카운팅 어세이를 수행하였다. 세포 계수(Cell counting)를 통해 2×104 cell/ml로 희석한 각각의 병원성 세균과 1uM, 2uM, 4uM, 8uM, 16uM, 32uM, 및 64uM의 농도로 희석한 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 처리하여 37℃에서 3시간 동안 배양한 후, TSA 배지에 beading을 통하여 도포하였다.
배지를 27℃ 내지 37℃에서 배양 후 TSA 배지에 생긴 병원성 세균의 콜로니 수를 계수하여 하기 [식 1]에 따라 항균 활성을 계산하였고, 대조군으로는 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 대신하여 증류수를 처리한 군을 사용하였다.
[식 1]
세포 생장률(Relative colony formation) = (B/A) x 100
A: 대조군의 colony unit, B: 실험군의 colony unit
그 결과, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 처리한 실험군에서는 모든 병원성 세균에 대하여 2uM 농도에서부터 농도 의존적으로 항균 활성이 급격하게 증가하는 것이 관찰되었다. 구체적으로, 대장균(Escherichia coli)에서는 1uM 농도에서부터 유의미한 생장 억제 효과가 나타났으며, 2uM 농도에서 90% 이상의 생장 억제 효과가 관찰되었다. 또한, 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora)에서는 4uM 농도에서부터 농도 의존적으로 항균 활성이 급격하게 증가하는 것이 관찰되었고, 32uM 농도에서 90% 이상의 생장 억제 효과가 관찰되었다.
그리고, 그람 양성 세균인 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)에서는 32uM 이상의 농도에서는 유의미한 생장 억제 효과가 관찰되었고, 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)에서도 2uM 이상의 농도에서 90% 전후의 생장 저해 효과가 관찰되었다(도 8 참조).
또한, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드의 항균 활성에 대한 추가 검증을 위해, 항균 펩타이드(AMPs)의 작용기작으로 알려진 세포막 파괴(membrane pore formation) 여부에 대해 추가 실험을 수행하였다. 실험은 세포 내부로 투과되면 형광이 감소하고 세포막의 투과성이 변하여 세포 외부로 방출되었을 때 형광이 증가하는 3,3’-Dipropylthiadicarbocyanine Iodide(DiSC3(5))를 이용하여 세포막 투과성에 대한 변화를 측정하였고, 양성대조군으로는 항균 펩타이드(AMPs)로 알려진 벌독 유래 물질인 멜리틴(melittin)을 선정하여 비교분석을 수행하였다.
먼저, HEPES 버퍼를 이용해 2×108 cell/ml로 희석된 병원성 균주에 DiSC3(5)를 처리하여 27℃ 또는 37℃에서 30분 배양하고, 96-well plate에 분주하였다. 30분 배양 전 DiSC3(5)의 형광을 측정하고, 30분 배양 후 형광을 비교 측정하여 세포 내부로 DiSC3(5)의 유입 여부를 확인하였다.
본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 MIC 농도 또는 64 uM 농도로 희석하여 배양된 플레이트(plate)에 처리 후 형광을 측정하였다. δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드의 세포막 파괴 활성은 하기 [식 2]에 따라 측정하였으며 음성대조군은 HEPES 버퍼만를 첨가하였다.
[식 2]
DiSC3(5) fluorescence = [(Fabs-F0)/(F100-F0)] × 100
F0: 음성대조군의 형광, Fabs: 실험군의 형광, F100: 양성 대조군의 형광
도 9를 참조하면, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드 처리한 실험군에서는 형광 감소를 통해 그람양성균 및 그람음성균에서 세포 내부로 DiSC3(5)가 유입된 것을 확인할 수 있었고, 이를 통해 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드의 병원성 세포막 파괴를 통한 항균 메카니즘을 확인할 수 있었다.
양성 대조군인 멜리틴(melittin) 펩타이드를 처리하였을 때에도 형광이 증가한 것을 확인할 수 있었으며, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드는 양성 대조군인 멜리틴과 비교하였을 때 약 80% 정도 수준으로 관찰되었다. 이러한 결과는 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드가 항균 펩타이드로 잘 알려진 멜리틴과 비교하여 이에 상응하는 효과를 보일 뿐만 아니라 그람음성균 및 그람양성균 모두에서 세포막 파괴를 통한 항균 활성을 함유하고 있음을 시사한다.
이러한 결과를 통해 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드는 병원성 세균류에 대한 우수한 항균 효능이 있음을 확인할 수 있었고, 새로운 항균 제제로 유용하게 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
실험예 2. 항진균 활성 분석
본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드의 병원성 진균인 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)에 대한 항진균 활성을 검증하기 위하여 콜로니 카운팅 어세이(colony counting assay)를 수행하였다. 세포 계수(Cell counting)를 통해 2×104 cell/ml로 희석한 푸자리움 옥시스포럼에 1uM, 2uM, 4uM, 8uM, 16uM, 32uM, 및 64uM의 농도로 희석한 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 처리하여 27℃에서 24시간 배양한 후, PDA 배지에 beading을 통하여 도포하였다. 27℃에서 배양 후 PDA 배지에 생긴 푸자리움 옥시스포럼의 콜로니 수를 계수하여 상기 [식 1]에 따라 항진균 활성을 계산하였고, 대조군으로는 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 대신하여 증류수를 처리한 군을 사용하였다.
그 결과, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 처리한 실험군에서는 1uM 농도에서부터 농도 의존적으로 항진균 활성이 급격하게 증가하는 것이 관찰되었고, 8uM 이상의 농도에서는 푸자리움 옥시스포럼의 생장이 95% 이상 저지되는 것으로 관찰되었다(도 10 참조).
또한, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드의 항진균 활성에 대한 추가 검증을 위해 살아있는 세포는 ATP의 인산화 결합으로 저장된 에너지를 사용한다는 사실을 이용하여, ATP에 결합하여 발광하는 원리를 이용한 ATP assay를 수행하였다.
세포 계수(Cell counting)를 통해 104 cell/ml로 희석한 푸자리움 옥시스포럼에 1uM, 2uM, 4uM, 8uM, 16uM, 32uM, 및 64uM의 농도로 희석한 아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 처리하여 27℃에서 24시간 배양한 후, BacTiter-Glo microbial cell viability assay kit를 이용하여 배양된 균주에 처리하고, 발광(luminescence) 값을 측정하였다.
δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드 처리 농도에 따른 발광(luminescene) 값 변화를 측정한 결과, 무처리군 대조군에서는 살아있는 진균에 의한 대사활동으로 인해 ATP 농도가 높으며 이로 인해 높은 발광 값이 측정되었다. 이에 반해, δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 처리한 군에서는 2uM 농도에서부터 발광 값이 감소하였고, 콜로니 카운팅 어세이 결과와 유사하게 농도 의존적인 패턴이 관찰되었다. 상기 ATP assay 결과를 통해, δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드의 처리를 통하여 실제 병원성 진균의 세포 사멸이 유도됨을 실시간으로 확인할 수 있었다(도 11 참조).
따라서, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드는 병원성 진균류에 대한 우수한 항진균 효능이 있으며, 새로운 항진균성 제제로 유용하게 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
실험예 3. 항균 메카니즘 분석
본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드의 작용 메카니즘을 추가적으로 확인하기 위하여, 프로피디움 요오드화물(propidium iodide, PI)을 이용한 세포막 투과성 변화 분석을 수행하였다.
실험은 병원성 진균인 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)에 아라네톡신-Ab2a 펩타이드 64uM을 처리한 후, 프로피디움 요오드화물(propidium iodide)로 염색하여 사멸된 세포를 분별할 수 있도록 하였고, 차등간섭대비현미경(DIC: differential interference contrast)에 올려놓은 후, 적절한 여기 및 방출 필터 세트를 이용하여 C1Si 레이저-스캐닝 공초점 현미경(Nikon)으로 촬영하였다. 이미지는 20x 유침 대물렌즈로 촬영하였다.
양성대조군으로 항균 기능성이 확인된 멜리틴(melittin) 펩타이드 6uM을 사용하였고, 음성대조군으로 무처리군를 사용하여 비교평가를 수행하였다.
그 결과, 무처리 음성대조군의 경우 PI에 의한 형광 발현이 나타나지 않았으며, 이는 세포막에 손상을 받지 않은 상태임을 의미한다. 그러나, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 처리한 실험군 및 멜리틴(melittin) 펩타이드를 처리한 양성대조군에서는 PI에 의한 형광 발현이 관찰되었는데, δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드를 처리한 실험군에서는 멜리틴(melittin) 펩타이드를 처리한 양성대조군에 비해 더 높은 형광 발현을 보이는 것으로 확인되었다.
이러한 결과를 통하여, 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드는 병원성 세균의 세포막 투과성을 증가시키는 메카니즘에 의해 항균 및 항진균 활성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
종합하면, 상기와 같은 결과는 본 발명의 δ-아라네톡신-Ab2a 펩타이드가 병원성 세균 및 진균의 성장을 효과적으로 억제할 수 있음을 나타내며, 새로운 항균제 또는 항균용 약제로 유용하게 사용될 수 있음을 시사한다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다.
<110> National Institute of Biological Resources Dongguk University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> An anti-microbial and anti-fungal peptide, Aranetoxin-Ab2a isolated from Argiope bruennichi and uses thereof <130> PN180095AN <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 17 <212> PRT <213> Unknown <220> <223> Argiope bruennichi <400> 1 Phe Arg Tyr Lys Val Val Asp Leu Ala Val Asn Phe Gly Lys Lys Ile 1 5 10 15 Ile

Claims (10)

  1. 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 펩타이드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펩타이드는 항균 및 항진균 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 펩타이드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 펩타이드는 병원성 세균인 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 대장균(Escherichia coli), 및 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora)에 대한 항균 활성을 갖고, 병원성 진균인 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)에 대한 항진균 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 펩타이드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펩타이드는 추가적으로 세포 내재화 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 펩타이드.
  5. 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 펩타이드를 유효성분으로 함유하고,
    병원성 세균인 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 대장균(Escherichia coli), 및 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora)에 대한 항균 활성을 갖고, 병원성 진균인 푸자리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum)에 대한 항진균 활성을 갖는 것을 특징으로 하는,
    항균 및 항진균용 조성물.
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