KR102485220B1 - 피부 수분 함량 예측용 유전자 다형성 마커 및 이의 용도 - Google Patents

피부 수분 함량 예측용 유전자 다형성 마커 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명은 피부 수분 함량과 유의적 상관관계를 갖는 특정 유전자 다형성 마커 및 이를 검출하기 위한 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따라 피부 수분 함량을 예측하여, 예측된 피부 수분 함량과 관련된 피부 미용 및 질환에 대한 정보를 제공하여 개인 맞춤형 화장품 개발에 활용될 수 있다.

Description

피부 수분 함량 예측용 유전자 다형성 마커 및 이의 용도{Genetic Polymorphic marker for predicting moisture contents in skin and use thereof}
본 발명은 피부의 수분 함량과 유의적인 상관관계를 갖는 특정 유전자 다형성 마커 (genetic polymorphic marker)를 선별하여 피부 내 수분 함량을 예측하는 기술에 관한 것으로서, 피부 수분 함량과 유의적 상관관계를 갖는 특정 유전자 다형성 마커를 포함하는 피부 수분 함량 예측용 마커 조성물, 상기 마커의 서열을 탐지하는 제제를 포함하는 피부 수분 함량 예측용 조성물 또는 피부 수분 함량 예측용 키트, 상기 마커의 뉴클레오타이드 서열을 확인하여 피부 수분 함량을 예측하는 방법에 관한 것이다.
유전자 분석 연구는 질병이나 표현형과 관련성이 있는 유전지표를 발굴하는 연구에서, 발굴된 유전지표를 이용하여 미래의 질병이나 표현형을 예측하는 연구로 옮겨가고 있다. 특히 얼굴 형태나 피부 특성에 대한 유전자 분석 연구도 얼굴 형태 변형이나 피부 노화를 예측하는 연구 분야가 점점 늘어나고 있다(Kemp et al., Molecules. 2017 Feb 26;22(3), 2017).
또한, 하나의 유전지표로 표현형을 예측하는 연구분야에서, 다중 유전지표로 표현형의 예측 정확도를 높이는 형태의 연구들이 늘어나고 있다(Siewierska-Gorska et al., Homo. 2017 Feb 4. pii: S0018-442X(17), 2017).
유전자 분석 연구들은 기초적인 유전지표 발굴 혹은 학술적인 분석 연구에서, 상업적인 질병 예측 서비스 (23andMe, HelloGene), 피부 예측 서비스 (Pathway Genomics Skinfit, GeneStyle) 등으로 그 분야가 확장되고 있으며, 특히 IT 분야의 모바일 플랫폼 기술과 BT 분야의 유전체 기반 예측서비스의 결합으로, 개인 맞춤형 건강/미용 관리 서비스 분야에 글로벌 대기업들이 참여한, 새로운 비즈니스가 생겨나고 있다.
본 발명은 피부 내 수분 함량과 유의적 상관관계를 갖는 특정 유전자 다형성 마커, 이의 서열과 상보적 서열을 갖는 제제를 포함하는 피부 수분 함량 예측용 조성물 및 이를 포함하는 피부 수분 함량 예측용 키트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 인간 피험자로부터 분리한 유전자 시료에 대하여 피부 수분 함량과 유의적 상관관계를 갖는 특정 유전자 다형성 마커의 서열을 확인하여 피부 내 수분 함량을 예측하는 방법 또는 피부 수분 함량에 따른 피부타입을 분류하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 피험자의 피부 내 수분 함량 및 유전자를 분석하여 피부 수분 함량과 관련이 있을 것으로 예상되는 유전자에 위치하는 유전자 다형성 마커의 뉴클레오타이드 변이를 확인하여 피부 수분 함량과 유의적 상관관계가 있는 유전자 다형성 마커를 선별하였으며, 개체의 유전자 중 상기 선별된 마커의 양상에 대한 정보를 기반으로 피부 수분 함량을 예측하는 기술을 완성하였다.
본 발명은 피부 내 수분 함량과 유의적 상관관계가 있는 마커를 포함하는 피부 수분 함량예측용 유전자 다형성 마커 조성물을 제공한다.
일 구체예에서 상기 마커는, 인간 17번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 58213463번째 뉴클레오타이드부터 58214463번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커; 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 100727203번째 뉴클레오타이드부터 100728203번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커; 인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135328082번째 뉴클레오타이드부터 135329082번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커; 인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135325607번째 뉴클레오타이드부터 135326607번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커; 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161738602번째 뉴클레오타이드부터 161739602번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커; 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161739900번째 뉴클레오타이드부터 161740900번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커 및 인간 1번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 168423343번째 뉴클레오타이드부터 168424343번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 마커일 수 있다.
상기 뉴클레오타이드의 변이는 상기 뉴클레오타이드가 저빈도대립인자를 포함하는 상동접합체 또는 이형접합체를 의미할 수 있다.
보다 구체적으로, 17번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 58213463번째 뉴클레오타이드부터 58214463번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커는 인간의 17번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 58213963번째 염기에 위치하는 SNP(single nucleotide polymorphism)를 포함하는 1종 이상의 마커이고; 상기 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 100727203번째 뉴클레오타이드부터 100728203번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커는 인간의 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 100727703번째 염기에 위치하는 SNP를 포함하는 1종 이상의 마커이고; 상기 인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135328082번째 뉴클레오타이드부터 135329082번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커는 인간의 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 135328582번째 염기에 위치하는 SNP를 포함하는 1종 이상의 마커이고; 상기 인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135325607번째 뉴클레오타이드부터 135326607번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커는 인간의 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 135326107번째 염기에 위치하는 SNP를 포함하는 1종 이상의 마커이고; 상기 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161738602번째 뉴클레오타이드부터 161739602번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커는 인간의 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 161739102번째 염기에 위치하는 SNP를 포함하는 1종 이상의 마커이고; 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161739900번째 뉴클레오타이드부터 161740900번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커는 인간의 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 161740400번째 염기에 위치하는 SNP를 포함하는 1종 이상의 마커이고; 상기 인간 1번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 168423343번째 뉴클레오타이드부터 168424343번째 뉴클레오타이드로 이루어지는 핵산서열에 위치하는 적어도 하나의 뉴클레오타이드가 변이된 마커는 인간의 1번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 168423843번째 염기에 위치하는 SNP를 포함하는 1종 이상의 마커를 포함하는 1종 이상의 마커일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 마커는 상기 인간 17번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 58213963번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs10438768); 상기 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 100727703번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs34260097); 상기 인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135328582번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs10100237); 상기 인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135326107번째 뉴클레오타이드가 A인 마커(rs1584255); 상기 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161739102번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs6939708); 상기 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161740400번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs12664801); 및 상기 인간 1번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 168423843번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs12563551)로 이루어진 군에서 선택된 1 이상일 수 있다(표 1).
마커 염색체 번호 염색체상 위치 다빈도 대립인자 저빈도 대립인자
rs10438768 17 58213963 G C
rs34260097 6 100727703 T G
rs10100237 8 135328582 A G
rs1584255 8 135326107 G A
rs6939708 6 161739102 G C
rs12664801 6 161740400 A G
rs12563551 1 168423843 T C
상기 표에서 다빈도 대립인자(Major allele)란 한국인 50% 이상에서 검출 될 수 있는 대립인자를 의미하고, 저빈도 대립인자(Minor allele)란 한국인 50% 미만에서 검출 될 수 있는 대립인자를 의미한다. 두 개의 대립유전자 모두에 다빈도 대립인자(Major/Major) 또는 저빈도 대립인자(Minor/Minor)가 존재하는 경우를 상동접합체 (homozygote)라 하며, 두 개의 대립유전자에 다빈도 대립인자 및 저빈도 대립인자를 각각 포함하는 경우(Major/Minor)를 이형접합체(heterozygote)라 한다.
상기 마커는 피부 내 수분 함량과 유의적 상관관계가 있는 것으로서, 두 개의 대립유전자 중 1 이상의 유전자에 위치하는 뉴클레오티드가 저빈도 대립인자를 갖도록 변이된 경우(Major/Minor 또는 Minor/Minor), 인간 통상적 또는 평균적인 피부 내 수분 함량, 즉 두 개의 대립유전자 모두가 다빈도 대립인자를 갖는 경우(Major/Major) 대비 피부 내 수분 함량이 높거나 낮은 피부를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 피부 내 수분 함량은, 피부의 표피, 진피 및 피하지방층으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상에 포함된 수분 함량을 의미하며, 바람직하게는 표피의 최외곽층 또는 각질층의 수분 함량을 의미하는 것일 수 있다. 피부 내 수분 함량은 의학적 또는 미용적으로 피부 상태를 진단하는 주요한 요인이 될 수 있으며, 예를 들어 피부 내 수분 함량이 일정 수준 이하로 낮아지는 경우 아토피성 피부염, 염증, 건조증, 가려움, 박리 또는 주름 등의 원인이 될 수 있다.
상기 피부 내 수분 함량은 수분 함량에 따른 전기전도도를 측정하여 산출될 수 있으며, 예를 들어 유수분 측정기, 스킨터치™ 기기를 사용하여 측정된 결과일 수 있다.
상기 인간 통상적 또는 평균적인 피부 수분 함량은 두 개의 대립유전자 모두가 대립인자를 갖는 피험자 400명을 대상으로 측정한 피부 수분 함량의 평균 값을 의미하며, 예를 들어 피부 표면에 전기를 흘린 후 전기전도도(%)로 표현되는 피부 수분 함량이 35 내지 65%, 바람직하게는 40 내지 60%일 수 있다.
예를 들어, 상기 rs34260097, rs10100237, rs1584255 및 rs12563551로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 마커를 갖는 경우 상기 대립유전자가 모두 다빈도 대립인자(major allele)를 갖는 정상 시료의 피부 수분 함량 대비 낮은 피부 수분 함량을 갖는 것으로 예측할 수 있다. 예를 들어 상기 마커를 갖는 경우 상기 대립유전자가 모두 다빈도 대립인자(major allele)를 갖는 정상 시료의 피부 수분 함량 100%를 기준으로, 수분 함량이 60 내지 99.9%, 바람직하게는 83 내지 97%의 피부 수분 함량을 갖는 것으로 예측할 수 있다.
또한 상기 rs6939708, rs12664801 및 rs10438768로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 마커를 갖는 경우, 상기 대립유전자가 모두 다빈도 대립인자(major allele)를 갖는 정상 시료의 피부 수분 함량 대비 높은 피부 수분 함량을 갖는 것으로 예측할 수 있다. 예를 들어 상기 마커를 갖는 경우 상기 대립유전자가 모두 다빈도 대립인자(major allele)를 갖는 정상 시료의 피부 수분 함량 100%를 기준으로, 수분 함량이 100.1 내지 140%, 바람직하게는 110 내지 135%의 피부 수분 함량을 갖는 것으로 예측할 수 있다.
본 발명에 사용되는 용어 "피부"는 얼굴 피부, 목 피부, 손 피부, 흉부 피부, 다리 피부 및 발 피부로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는 본 발명의 마커는 얼굴 피부의 수분 함량을 예측하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 마커가 얼굴 피부의 수분 함량을 예측하는 데 사용되는 경우, U 존(U-zone) 또는 T 존(T-zone)에 위치한 피부에 따라 각각 다른 마커를 사용할 수 있다. 상기 U 존은 얼굴의 뺨에서 시작하여 턱을 통해 다른 쪽 뺨으로 확장되는 얼굴 영역을 의미하며, 상기 T 존은 이마와 코가 연결된 얼굴 영역을 의미한다.
예를 들어, 상기 rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, rs6939708 및 rs12664801로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 마커는 얼굴의 T 존에 위치하는 피부의 수분 함량을 예측하는데 사용될 수 있다.
또한, 상기 rs12563551 의 마커는 얼굴의 U 존에 위치하는 피부의 수분 함량을 예측하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예로서, 피부 수분 함량과 유의적 상관관계가 있는 마커의 핵산 서열을 탐지하는 제제를 포함하는 피부 수분 함량 예측용 조성물을 제공한다.
상기 마커 또는 마커 조성물에 관한 사항은 피부 수분 함량 예측용 조성물에 동일하게 적용될 수 있다.
보다 구체적으로 상기 제제는 상기 마커의 핵산서열을 측정할 수 있는 올리고뉴클레오타이드, 프라이머 쌍 또는 프로브일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "올리고뉴클레오타이드" 는 타겟으로 하는 유전자 다형성 마커의 핵산 서열에 대한 상보적인 서열을 가지고 있어 마커와 이합체를 형성할 수 있는 핵산 기반의 분자를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "프라이머"란, 짧은 자유 3말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 템플레이트 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 7개 내지 50개의 핵산서열을 의미한다. 프라이머는 보통 합성하지만 자연적으로 생성된 핵산에서 이용할 수도 있다. 프라이머의 서열은 반드시 주형의 서열과 정확히 같을 필요는 없으며, 충분히 상보적이어서 주형과 혼성화될 수 있으면 된다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA 폴리머레이즈(polymerase)또는 역전사 효소(reverse transcriptase)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 3인산(nucleosidetriphosphate)의 존재 하에서 DNA 합성이 개시할 수 있다. 본 발명의 프라이머는 피부 수분 함량과 유의적 상관관계가 있는 마커와 상보적인 서열을 가지는 것으로서 당업계에 공지된 길이를 갖는 것일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "프로브"란 특정 DNA 또는 RNA (예컨대, mRNA)와 특이적 결합 (혼성화)을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며, 검출 가능한 통상적인 표지 (예컨대, 형광물질, 발광물질, 방사성 동위원소 등)으로 라벨링(labeling) 되어 있어서 특정 뉴클레오타이드의 존재 유무를 확인할 수 있다. 프로브는 올리고뉴클로타이드(oligonucleotide) 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 본 발명에서는 피부 수분 함량과 유의적 상관관계가 있는 마커와 상보적인 프로브를 이용하여 혼성화하여, 혼성화 여부를 통해 피부 수분 함량을 예측할 수 있다. 프로브의 선택 및 혼성화 조건은 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다.
예를 들어, 상기 프로브는 인간 17번 염색체의 58213463번째 염기부터 58214463번째 염기까지의 부위 중의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 인간 6번 염색체의 100727203번째 염기부터 100728203번째 염기까지의 부위 중의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 인간 8번 염색체의 135328082번째 염기부터 135329082번째 염기까지의 부위 중의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 인간 8번 염색체의 135325607번째 염기부터 135326607번째 염기까지의 부위 중의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 인간 6번 염색체의 161738602번째 염기부터 161739602번째 염기까지의 부위 중의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 인간 6번 염색체의 161739900번째 염기부터 161740900번째 염기까지의 부위 중의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 및 인간 1번 염색체의 168423343번째 염기부터 168424343번째 염기까지의 부위 중의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 프로브는 상기 인간 17번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 58213963번째 염기(rs10438768)는 C를 갖는 것이고, 상기 58213963번째 염기를 포함하는 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 상기 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 100727703번째 염기(rs34260097)는 G를 갖는 것이고, 상기 100727703번째 염기를 포함하는 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 상기 인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 135328582번째 염기(rs10100237)는 G를 갖는 것이고, 상기 135328582번째 염기를 포함하는 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 상기 인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 135326107번째 염기(rs1584255)는 A를 갖는 것이고, 상기 135326107번째 염기를 포함하는 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 상기 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 161739102번째 염기(rs6939708)는 C를 갖는 것이고, 상기 161739102번째 염기를 포함하는 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 상기 인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 161740400번째 염기(rs12664801)는 G를 갖는 것이고, 상기 161740400번째 염기를 포함하는 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드; 상기 인간 1번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 168423843번째 염기(rs12563551)는 C를 갖는 것이고, 상기 168423843번째 염기를 포함하는 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 올리고뉴클레오타이드일 수 있다.
예를 들어, 상기 프라이머 쌍은 인간 17번 염색체의 58213463번째 염기부터 58214463번째 염기까지의 부위 중의 상호 중복되지 않는 두 개의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 두 개의 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 프라이머 쌍; 인간 6번 염색체의 100727203번째 염기부터 100728203번째 염기까지의 부위 중의 상호 중복되지 않는 두 개의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 두 개의 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 프라이머 쌍; 인간 8번 염색체의 135328082번째 염기부터 135329082번째 염기까지의 부위 중의 상호 중복되지 않는 두 개의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 두 개의 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 프라이머 쌍; 인간 8번 염색체의 135325607번째 염기부터 135326607번째 염기까지의 부위 중의 상호 중복되지 않는 두 개의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 두 개의 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 프라이머 쌍; 인간 6번 염색체의 161738602번째 염기부터 161739602번째 염기까지의 부위 중의 상호 중복되지 않는 두 개의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 두 개의 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 프라이머 쌍; 인간 6번 염색체의 161739900번째 염기부터 161740900번째 염기까지의 부위 중의 상호 중복되지 않는 두 개의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 두 개의 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 프라이머 쌍; 및 인간 1번 염색체의 168423343번째 염기부터 168424343번째 염기까지의 부위 중의 상호 중복되지 않는 두 개의 연속하는 5 내지 100bp 염기서열과 상보적인 서열을 갖는 두 개의 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 프라이머 쌍으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상일 수 있다.
본 발명의 프라이머 또는 프로브는 포스포르아미다이트(phosphoramidite) 고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 기본 성질을 변화시키지 않는 추가의 특징을 혼입할 수 있다. 혼입할 수 있는 추가의 특징의 예로 메틸화, 캡화, 하나 이상의 핵산을 동족체로의 치환 및 핵산 간의 변형 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 또 다른 일 예로서, 피부 수분 함량과 유의적 상관관계가 있는 마커의 핵산 서열을 탐지하는 제제를 포함하는 피부 수분 함량 예측용 조성물, 또는 피부 수분 함량에 따른 피부 타입 분류용 조성물 또는 피부 수분 함량과 관련 있는 화장료 유효성분의 스크리닝용 조성물, 또는 아토피성 피부염, 건선, 염증, 건조증, 가려움, 박리, 또는 주름 등의 피부 수분 함량과 관련 있는 질환 또는 증상의 진단용 조성물, 또는 피부 수분 함량과 관련 있는 진단용 약물의 스크리닝용 조성물, 또는 상기 조성물을 포함하는 피부 수분 함량 예측용 키트를 제공한다.
상기 마커 또는 마커 조성물, 및 마커의 핵산 서열을 탐지하는 제제에 관한 사항은 상기 예측용 조성물, 분류용 조성물, 스크리닝용 조성물, 진단용 조성물, 또는 키트에 동일하게 적용될 수 있다.
일 예에서, 상기 키트는 상기 마커 및 상기 마커의 핵산 서열을 탐지하는 제제가 혼성화한 복합체를 검출하는 통상의 수단을 추가로 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 마커의 핵산 서열을 탐지하는 제제로서 검출 가능한 통상적인 표지 물질로 표지된 제제를 포함하는 경우, 상기 키트는 상기 표지 물질의 검출 수단 (예컨대, 형광 검출 수단 (형광 현미경, PCR 등))을 추가로 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 마커는
(i) rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, rs6939708, rs12664801 및 rs12563551로 이루어진 군에서 선택된 1종, 예컨대, rs12664801;
(ii) rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, 및 rs12563551로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상과 rs12664801와의 조합; 또는
(iii) rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, rs6939708, 및 rs12563551로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상과 rs12664801와의 조합일 수 있다.
또한, 상기 조성물 또는 키트는 rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, rs6939708, rs12664801 및 rs12563551로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 마커의 핵산 서열을 탐지하는 제제를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 조성물 또는 키트는 다음의 마커의 핵산 서열을 탐지하는 제제를 포함하는 것일 수 있다:
(i) rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, rs6939708, rs12664801 및 rs12563551로 이루어진 군에서 선택된 1종, 예컨대, rs12664801;
(ii) rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, 및 rs12563551로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상과 rs12664801와의 조합; 또는
(iii) rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, rs6939708, 및 rs12563551로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상과 rs12664801와의 조합.
바람직하게는, 상기 조성물 또는 키트는 rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, rs6939708 및 rs12664801 마커의 핵산 서열을 탐지하는 제제를 포함하는 조성물로서, 얼굴의 T 존 영역의 피부 수분 함량 예측용 조성물 또는 키트일 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 조성물 또는 키트는 rs12563551 마커의 핵산 서열을 탐지하는 제제를 포함하는 조성물로서, 얼굴의 U 존 영역의 피부 수분 함량 예측용 조성물 또는 키트일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예로서, 인간 피험자로부터 얻은 유전자 시료에 대하여, 피부 수분 함량과 유의적 상관관계가 있는 마커의 핵산 서열을 확인하는 단계를 포함하는, 피부 수분 함량 예측 방법, 또는 피부 수분 함량에 따른 피부 타입을 분류하는 방법, 또는 미용 정보를 제공하는 방법, 피부 수분 함량과 관련 있는 화장료 유효성분의 스크리닝 방법, 또는 피부 수분 함량과 관련 있는 질환 또는 증상의 진단 정보를 제공하는 방법, 또는 피부 수분 함량과 관련 있는 질환 또는 증상의 진단용 약물을 스크리닝하는 방법을 제공한다.
상기 마커 또는 마커 조성물에 관한 사항은 상기 예측 방법, 분류 방법, 스크리닝 방법, 정보 제공 방법 에 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 피부 수분 함량 예측 기술은 유전적으로 내제된 피부 수분 함량을 예측하여 피부 수분 함량으로 분류되는 피부 타입의 파악 또는 증상 등을 사전적으로 파악하여 피부 수분 함량과 관련된 인자를 바탕으로 피부 미용 및 질환에 대한 정보를 제공하여 개인 맞춤형 화장품 개발에 활용될 수 있다.
하기 예시적인 실시예를 들어 본 발명을 더욱 자세히 설명할 것이나, 본 발명의 보호범위가 하기 실시예로 한정되는 의도는 아니다.
실시예 1. 피부 수분 함량 예측용 유전자 다형성 마커의 탐색
1.1 피부 수분 함량 측정 및 시료 준비
피험자의 피부 수분 함량 측정을 위하여 20~30대 성인 400명을 대상으로 얼굴의 T 존 및 U 존의 수분 함량을 측정하였다. 구체적으로 스킨터치™ 기기를 사용하여, 수분량에 따른 전기전도도를 측정하여 피부 내 수분 함량을 획득하였다. 또한, DNA 채취용 면봉을 사용하여 구강 내부 유전자 샘플을 채취하였다.
1.2 유의적 유전자 다형성 마커의 선별
실시예 1.1의 피부 평균 수분 함량을 표현형 변수로 사용하였으며, 대규모 SNP chip (PMRA SNP chip)을 이용하여 약 90만개의 유전변이 부위를 검사하였다. 선형 회귀 분석(Linear Regression)을 사용하여 평균 피부 수분 함량 변수에 대해 유의성이 높은 유전변이를 발굴하였다.
모델 산출을 위해서 선정된 마커들은 다빈도 대립인자(Major allele), 저빈도대립인자(Minor allele)의 조합, 즉 Major/Major 상동접합체, Major/Minor 이형접합체, Minor/Minor 상동접합체의 세가지 유전형 중 하나를 개인마다 보유하며, 각 유전형이 Major/Major 에서 Major/Minor로, Major Minor 에서 Minor/Minor로 변이가 생겼을 때 피부 수분 함량이 감소 또는 증가하는지를 확인하였다. 피부 수분 함량의 감소 혹은 증가의 경향에 있어 p-value가 유의하게 낮은 (< 0.0001) 경우 본 분석을 위한 유의미한 유전인자로 선정하고, U 존 부위의 피부를 대상으로 한 마커 7개 및 T 존 부위의 피부를 대상으로 한 마커 15개로, 총 22개의 마커를 얻었다.
상기 마커의 설명력(R square)은 SPSS 프로그램을 사용하여 선형 회귀 분석법에 의해 산출하였다. 예측 모델로 예측 값을 계산했을 때, 실제 측정치와 예측된 값 간에 차이가 나는데 이를 잔차라고 부르고, 이 잔차가 적으면 적을수록 설명력(R square)은 높아져, 모델을 통해서 예측한 것이 실제 값을 설명하는 정도라고 해석할 수 있다. 상기 발굴된 마커 및 이의 설명력(R square) 값을 산출하였다.
마커
 T존(T)/
U존(U)		 Major/Major Major/minor minor/minor Effect Size Standard Error R2
(설명력) 		P
(신뢰도)
평균
(%)		 빈도 평균
(%)		 빈도 평균
(%)		 빈도
rs10438768 T 44.6 133 55.1 199 56.5 76 6.542 1.477 0.044 0.000
rs13400999 T 54.6 326 42.2 79 45.0 4 -10.954 2.386 0.047 0.000
rs34260097 T 55.8 236 47.9 151 39.7 22 -7.963 1.731 0.047 0.000
rs10100237 T 56.3 207 49.4 162 41.3 39 -7.271 1.565 0.048 0.000
rs1584255 T 57.1 144 51.9 189 42.9 76 -6.835 1.441 0.050 0.000
rs6939708 T 46.9 185 54.3 171 61.6 53 7.341 1.489 0.054 0.000
rs12664801 T 46.9 184 54.4 172 61.7 53 7.418 1.490 0.055 0.000
rs142331737 U 51.8 398 40.8 11 - 0 -10.983 2.522 0.042 0.000
rs77031770 U 51.8 400 39.9 10 - 0 -11.872 2.639 0.045 0.000
rs140591763 U 52.0 364 48.8 40 27.3 3 -5.431 1.206 0.045 0.000
rs149919685 U 51.9 390 42.3 16 - 0 -9.564 2.106 0.046 0.000
rs59055935 U 51.1 379 57.3 26 67.5 2 6.682 1.457 0.047 0.000
rs9342420 U 51.8 402 38.9 9 - 0 -12.885 2.771 0.048 0.000
rs12563551 U 52.7 273 49.6 125 44.1 12 -3.514 0.754 0.048 0.000
rs76164268 U 50.4 316 55.4 91 47.0 2 4.391 0.937 0.049 0.000
rs4312176 U 50.7 347 55.5 61 62.7 3 4.979 1.042 0.051 0.000
rs141353816 U 51.7 404 35.5 6 - 0 -16.228 3.379 0.051 0.000
rs6460581 U 51.7 405 35.5 6 - 0 -16.228 3.375 0.051 0.000
rs11258536 U 51.8 398 39.6 11 - 0 -12.158 2.511 0.052 0.000
상기 선별된 마커 22개 중 각 마커의 minor/minor 빈도가 10명 이상인 유전변이 선별하고, 마커의 minor/minor 빈도가 10명 이상이 되지 않는 경우에는 각 마커의 minor/minor 빈도가 1명 이상이고 major/minor 빈도가 20명 이상인 유전변이를 선별하여 아래 표의 7개 마커를 얻었다.
선별된 마커는 얼굴 T 존 영역의 피부 수분 함량 예측을 위한 마커로서 rs10438768, rs34260097, rs10100237, rs1584255, rs6939708 및 rs12664801의 6개 마커 및 얼굴 U 존 영역의 피부 수분 함량 예측을 위한 마커로서 rs12563551로, 총 7개 마커를 피부 수분 함량 예측용 마커로 선별하였다. 상기 마커의 위치 및 변이 정보를 아래 표에 나타내었다.
마커 염색체 번호 염색체상 위치 다빈도 대립인자 저빈도 대립인자
rs10438768 17 58213963 G C
rs34260097 6 100727703 T G
rs10100237 8 135328582 A G
rs1584255 8 135326107 G A
rs6939708 6 161739102 G C
rs12664801 6 161740400 A G
rs12563551 1 168423843 T C
실시예 2. 마커 조합에 따른 설명력 계산
단일 마커를 조합하여 사용하는 경우의 설명력을 계산하기 위하여 가장 설명력이 높은 순서대로 마커를 하나씩 추가하는 조합에서의 설명력을 확인하였다. T 존 영역의 얼굴 피부 수분 함량 예측 마커에 대한 결과를 각각 아래 표에 나타내었다.
Formula
 설명력 Rank 1 설명력 Rank 2 설명력 Rank 3 설명력 Rank 4 설명력 Rank 5 설명력 Rank 6 분산
분석 p		 설명력 R2
(A1) (A2) (A3) (A4) (A5) (A6)
F1 rs12664801 - - - - - 9.48E-07 0.055
F3 rs12664801 rs6939708 rs1584255 - - - 1.64E-11 0.111
F4 rs12664801 rs6939708 rs1584255 rs10100237 - - 5.98E-11 0.112
F5 rs12664801 rs6939708 rs1584255 rs10100237 rs34260097 - 9.12E-14 0.147
F6 rs12664801 rs6939708 rs1584255 rs10100237 rs34260097 rs10438768 7.47E-16 0.174
상기 표에서 확인할 수 있듯, 얼굴의 T 존 영역 피부에서는 F5 및 F6의 조합의 설명력이 가장 우수하였다. F6의 경우 T존 영역의 수분 함량의 약 17%를 유전적으로 설명할 수 있음을 확인하였다.
실시예 3. 마커 조합에 따른 피부 수분 함량 예측
실시예 1 및 2의 마커 별 설명력을 아래 표 6에 정리하였으며, 이를 바탕으로 표 7과 같이 마커에 따른 피부 수분 함량을 예측할 수 있는 식을 완성하였다.
구분 마커 R2(설명력)
A1 rs10438768 0.044
A2 rs34260097 0.047
A3 rs10100237 0.048
A4 rs1584255 0.05
A5 rs6939708 0.054
A6 rs12664801 0.055
B1 rs12563551 0.048
조합(Fn) 예측된 피부 수분 함량(%)
F1 46.944+(7.418)*(A1)
F3 52.513+(7.796)*(A1)+(-6.879)*(A2)
F4 52.894+(7.521)*(A1)+(-4.759)*(A2)+(-3.136)*(A3)
F5 55.860+(7.322)*(A1)+(-3.757)*(A2)+(-3.816)*(A3)+(-6.931)*(A4)
F6 50.892+(7.128)*(A1)+(-2.977)*(A2)+(-3.905)*(A3)+(-7.167)*(A4)+(5.363)*(A5)
F7 52.784+(-3.514)*(B1)
상기 조합 F1 내지 F6는 T 존 영역 얼굴 피부 수분 함량에 대한 예측 값, 상기 조합 F7의 경우 U 존 영역 얼굴 피부의 수분 함량 예측 값을 산출하는 것이다.

Claims (13)

  1. 인간 17번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 58213963번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs10438768),
    인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 100727703번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs34260097),
    인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135328582번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs10100237),
    인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135326107번째 뉴클레오타이드가 A인 마커(rs1584255),
    인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161739102번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs6939708),
    인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161740400번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs12664801), 및
    인간 1번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 168423843번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs12563551)
    를 포함하는 피부 수분 함량 예측용 유전자 다형성 마커 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 인간 17번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 58213963번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs10438768),
    인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 100727703번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs34260097),
    인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135328582번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs10100237),
    인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135326107번째 뉴클레오타이드가 A인 마커(rs1584255),
    인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161739102번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs6939708),
    인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161740400번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs12664801), 및
    인간 1번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 168423843번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs12563551)
    의 핵산 서열을 탐지하는 제제를 포함하는 피부 수분 함량 예측용 조성물.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서, 상기 제제는 상기 마커의 핵산서열을 측정할 수 있는 올리고뉴클레오타이드, 프라이머 쌍 또는 프로브인, 피부 수분 함량 예측용 조성물.
  7. 제4항에 있어서, 상기 피부는 얼굴 피부, 목 피부, 손 피부, 흉부 피부, 다리 피부 및 발 피부로 이루어진 군에서 선택된 1 이상인 것인, 피부 수분 함량 예측용 조성물.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제4항에 있어서, 상기 조성물은 얼굴의 T 존 영역 피부의 수분 함량 또는 U 존 영역 피부의 수분 함량을 예측하기 위한 것인, 피부 수분 함량 예측용 조성물.
  11. 삭제
  12. 인간 피험자로부터 얻은 유전자 시료에 대하여, 하기의 마커들의 핵산 서열을 확인하는 단계를 포함하는, 피부 수분 함량 예측 방법:
    인간 17번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 58213963번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs10438768),
    인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 100727703번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs34260097),
    인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135328582번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs10100237),
    인간 8번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 135326107번째 뉴클레오타이드가 A인 마커(rs1584255),
    인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161739102번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs6939708),
    인간 6번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 161740400번째 뉴클레오타이드가 G인 마커(rs12664801), 및
    인간 1번 염색체의 대립유전자 중 하나 이상의 유전자에 위치하는 168423843번째 뉴클레오타이드가 C인 마커(rs12563551).
  13. 제4항의 조성물을 포함하는, 피부 수분 함량 예측용 키트.
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