KR20040030675A - 상처의 치료 및 재상피화를 위한 당단백질의 용도 - Google Patents
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Abstract
국소 또는 점막 도포용 약제학적, 수의학적 및 화장품 조성물의 제조, 및 피부, 모발 또는 손톱 치료용 화장품 조성물 제조에 있어서, 슈도알테로모나스 안타르티카에 의해 생산되고 14%의 탄수화물과 86%의 단백질로 이루어진 상처 치료 및 재상피화를 당단백질의 용도가 기재되어 있다.
Description
안타르티신-NF3는 남극해(Antarctic Ocean)에서 얻어진 그램-음성균(Gram-negative bacteria)인 슈도알테로모나스 안타르티카(Pseudoalteromonas antartica)에 의해 생산되는 당단백질이다. 이러한 호기성 종속 영양균(heterotropic bacterium)은 단일의 극성 편모(flagellum)를 갖고 있으며, 14%의 탄수화물과 이를 완전히 둘러싼 86%의 단백질로 이루어진 6폴리머성(hexapolymeric) 당단백질(안타르티신-NF3)을 생산한다. 슈도알테로모나스 안타르티카는 남극 환경의 저온에 완벽하게 적응한 생물로서 고염도에서도 견딘다.
용액 중 안타르티신-NF3는 자기-조립(self-assembly)에 의해 균일한 집합체(aggregate)를 형성한다. 이러한 당단백질 용액의 농도가 점차 증가하면, 용액의 표면 장력이 점차 감소하게 된다. 또한, 안타르티신-NF3는 WO98/42731호에 기재되어 있는 바와 같이, 포스파티딜콜린 리포좀에 대한 친화성이 매우 크고, 이들을 코팅하여 SDS와 같은 계면활성제의 투과(permeabilisation) 효과로부터 이들을 보호하는 것으로 알려져 있다. 또한, 안타르티신-NF3는 얼음의 핵생성(nucleation)을 유도하고, 커다란 육방정 얼음 결정의 성장을 방지하는 것으로 알려져 있다. 이러한 사실들은 안타르티신-NF3가 남극 생물의 환경 조건에 대한 슈도알테로모나스 안타르티카의 적응력의 원인임을을 시사하고 있다.
또한, 케라티노사이트(keratinocytes)는 외피 세포에서 발견되는 세포의 한 유형으로 외피세포의 기저층을 형성한다. 피부의 표면 상에 각질화된 성숙한 세포 층을 형성하기까지, 케라티노사이트는 구조의 확대와 변형에 의해 외피층 (각질층(corneal stralum))을 형성한다. 상처의 치유 속도는 몇몇 인자들 중 케라티노사이트의 증식 및 이동 속도에 의해 영향을 받는다. 이러한 과정 중 하나를 개선할 수 있는 인자이면, 상처의 치유 및 회복 과정에 대해 바람직할 것이다.
본 발명은 상처의 치료 및 재상피화(re-epithelialization)를 위한 약제학적, 수의학적 및 화장품 조성물을 제조하기 위한 안타르티신-NF3(Antarticine-NF3)으로 알려진 당단백질의 용도에 관한 것이다.
도 1은 FCS 존재 및 부재하에서 HEK 세포의 배양물에서 7일 동안 수행된 대조군 및 안타르티신-NF3의 시험관내 상처 재생에 대한 실험 결과를 나타내는 도면이다.
본 발명자의 연구 결과, 놀랍게도 14%의 탄수화물과 86%의 단백질로 이루어진 안타르티신-NF3으로 알려진 슈도알테로모나스 안타르티카로부터 동정된 가용성 당단백질이 인간 피부 아세포의 접착성을 선택적으로 개선하고, 인간 외피 케라티노사이트의 세포 성장을 촉진한다는 것을 발견하였다. 따라서, 놀랍게도 안타르티신-NF3 그 자체가 상처에서 딱지 형성을 개선시키기 위한 양호한 화합물이라는 것이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명의 목적은 화장품의 재생 치료 뿐 아니라 약제학 및 수의학 분야에서 상처의 치료 및 재상피화를 위해 사용하기 위한 용액 또는 허용가능한 생약성(galenical) 제형으로서의 안타르티신-NF3의 용도를 제공하는데 있다. 안타르티신-NF3의 사용 농도는 100mg/l 내지 1fg/ml, 보다 구체적으로는 10mg/ml 내지 0.1ng/ml의 범위이다.
상술한 기재 내용을 보충하고 본 발명의 특징에 대한 보다 나은 이해를 돕기 위해, 몇몇 실시예를 후술하지만, 이들은 발명을 예시하기 위한 목적으로 제공될 뿐 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 발명은 실제 기재된 내용으로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예 1: 시험관내 세포 독성
포로마잔염(formazan salts)을 사용하여 비-방사성 열량계 시험에서 미토콘드리아성 탈수소화효소(dehydrogenase)의 활성을 측정하는 WST-1 시험법으로 실험을 수행하였다. 상이한 농도의 당단백질로 시험하였다(1mg/ml 내지 0.01㎍/ml). NaCl 0.01M을 음성 대조군으로서 사용하였고, SDS 0.02%를 양성 대조군으로서 사용하였다.
이렇게 얻어진 결과를 하기 표에 기재한다:
시험 농도 | HDF에 대한 결과 | HEK에 대한 결과 | |
대조군 | 0.46 | 0.92 | |
음성 대조군 (NaCl) | 0.01M | 0.43 | 0.7 |
양성 대조군 (SDS) | 0.02% | 0.17 | 0.2 |
1fg | - | 0.78 | |
0.1pg | - | 0.92 | |
0.01ng | 0.44 | 0.92 | |
1ng | 0.43 | 1.02 | |
0.1㎍ | 0.41 | 0.97 | |
10㎍ | 0.42 | 0.8 | |
1mg | 0.44 | 0.81 |
상기 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 세포독성 시험을 통해 안타르티신-NF3가 인간 외피 케라티노사이트(HEK) 뿐 아니라 인간 피부아세포(HDF)에서도 독성을 전혀 나타내지 않음을 알 수 있었다.
실시예 2: 세포 접착성에 대한 효과
시험관 내 세포 접착성 시험을 통해 안타르티신-NF3가 HDF의 접착성에 대한 특이적 효과를 갖고 있음을 알 수 있었다. HDF 세포는 배양 2 및 5시간 후 1mg/ml의 안타르티신-NF3으로 코팅한 기질 상에서 성장할 때 세포 접착성에 있어 유의적인 증가를 나타내었다.
HDF에 대해 얻어진 결과를 하기 표에 나타낸다:
시험 농도 | 2시간 | 5시간 | |
대조군 | 0.1 | 0.13 | |
당단백질 | 0.001mg/ml | 0.11 | 0.24 |
1mg/ml | 0.24 | 0.28 |
HEK에 대해 얻어진 결과를 하기 표에 나타낸다:
시험 농도 | 2시간 | 5시간 | |
대조군 | 0.09 | 0.15 | |
당단백질 | 0.001mg/ml | 0.11 | 0.17 |
1mg/ml | 0.15 | 0.19 |
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 유사한 배양 조건에서 HEK에 대한 효과는 통계적으로 의미가 없다.
실시예 3: 세포 성장에 대한 효과
하기 표에 나타낸 바와 같이, 결정 바이올렛 용출(crystal violet elution) 방법에 따라 수행한 시험관내 세포 성장에 대한 실험을 통해 우태아 혈청(2% FCS)의 최소량의 존재 또는 부재하에서 상이한 농도의 안타르티신-NF3가 HEK 세포 성장을 자극한다는 것을 알 수 있었다.
시험 농도 | 0시간 | 24시간 | 48시간 | |
대조군 | 0.2 | 0.16 | 0.58 | |
당단백질 | 10㎍/mL | 0.15 | 0.78 | |
0.1㎍/mL | 0.16 | 0.77 | ||
0.001㎍/mL | 0.18 | 0.77 |
반면, HDF 세포를 이용하여 실시한 유사한 실험은 하기 표에 나타낸 바와 같이 적절한 결과를 보여주지 못하였다:
시험 농도 | 0시간 | 24시간 | 48시간 | |
대조군 | 0.21 | 0.16 | 0.25 | |
당단백질 | 10㎍/mL | 0.175 | 0.26 | |
0.1㎍/mL | 0.17 | 0.148 | ||
0.001㎍/mL | 0.175 | 0.249 |
실시예 4: 시험관내 상처 재생에 대한 효과
시험관내 상처의 재생에 대한 실험을 FCS 존재 및 부재하에서 분화된 HEK 세포의 배양물에서 수행하였다. 이 실험을 7일 동안 지속하였다.
0.1ng/ml 농도의 안타르티신-NF3는 대조군 배양물과 비교하면 상처 재생에 대한 양성 효과를 나타내었고, 0.1㎍/ml 농도의 안타르티신-NF3의 시험관내 상처 재생 효과는 도 1로부터 알 수 있다.
Claims (4)
- 국소 또는 점막 도포용 약제학적, 수의학적 및 화장품 조성물의 제조에 있어서, 슈도알테로모나스 안타르티카에 의해 생산되고 14%의 탄수화물과 86%의 단백질로 이루어진 상처 치료 및 재상피화를 당단백질의 용도.
- 제 1항에 있어서, 피부, 모발 또는 손톱 치료용 화장품 조성물 제조에 있어서 당단백질의 용도.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 당단백질이 100mg/ml 내지 1fg/ml의 농도로 사용되는 당단백질의 용도.
- 제 3항에 있어서, 상기 당단백질이 바람직하게는 10mg/ml 내지 0.1ng/ml의 농도로 사용되는 당단백질의 용도.
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