KR20130053479A - Application of biomimetic multi-block bio-polymers for tissue regeneration and tissue regeneration method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An application of biomimetic multi-block bio-polymers for tissue regeneration and a tissue regeneration method thereof are provided to be effective in a wound treatment by at least one or more blocks among multiple blocks including peptide I of a cell adhesion function for tissue neogenesis. CONSTITUTION: As an application of biomimetic multi-block bio-polymers for tissue regeneration, blocks(110-160) of m(m is a fixed number of 1 to 100) connected in a row are repeated with n(n is the fixed number of 1 to 5,000). At least one block among blocks of m comprises peptide I of a cell adhesion function for tissue neogenesis. Each blocks more than one and not selected peptide I is one among peptide II having a structure of PGX (P is Lproline, G is ofglycine, and X is 19 L- or D- amino acid, except for L- or D-proline), peptide III having the structure of PGXX, peptide IV having the structure of PGXXX, peptide V having the structure of PGXGXX, and peptide VI of having a function with a mutual combination promotion. [Reference numerals] (110) Block 1; (120) Block 2; (130) Block 3; (140) Block 4; (150) Block 5; (160) Block 6

Description

조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머 및 이를 이용한 조직 재생 방법{Application of biomimetic multi-block bio-polymers for tissue regeneration and tissue regeneration Method thereof}Biomimetic multiblock biopolymer for tissue regeneration and tissue regeneration method using the same {Application of biomimetic multi-block bio-polymers for tissue regeneration and tissue regeneration Method

본 발명은 조직 재생에 관한 것으로, 특히 다중블록 바이오폴리머를 이용하여 보다 효과적인 조직 재생을 지원하는 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머 및 이를 이용한 조직 재생 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to tissue regeneration, and more particularly, to a biomimetic multiblock biopolymer for tissue regeneration that supports more effective tissue regeneration using a multiblock biopolymer and a method for regenerating tissue using the same.

종래에서 단일의 반복 구조를 갖는 단순한 엘라스틴 바이오폴리머의 제조에 대한 내용이 많았다. 예를 들어 종래에서 단일의 반복 구조를 갖는 단순한 엘라스틴 바이오폴리머는 Valine-Glycine-Valine-Alanine-Proline-Glycine의 아미노산 연쇄가 단순하게 반복된 폴리펩타이드이거나 인간 cDNA 유전자를 발현시킨 트로포엘라스틴 이거나 L-proline을 포함하는 4개 또는 5개의 아미노산이 단순 반복된 폴리펩타이드였다.There has been a lot of information on the preparation of simple elastin biopolymers having a single repeating structure. For example, conventionally simple elastin biopolymers with a single repeating structure are polypeptides with simply repeated amino acid chains of Valine-Glycine-Valine-Alanine-Proline-Glycine, or tropoelastins with human cDNA genes, or L-proline. Four or five amino acids comprising were simply repeated polypeptides.

그런데, 이들은 생체 엘라스틴과 유사한 열전이 현상을 나타내고 섬유 조직을 생성할 수 있는 성질을 나타내지만 세포의 부착성과 상호 연결성이 생체 엘라스틴보다 열등한 문제점이 있었다. 또한 인간 cDNA 유전자를 이용하여 트로포엘라스틴을 발현시킬 경우에는 원하는 성분의 아미노산을 함량을 함유하게 하여 용도와 목적에 적합한 엘라스틴 폴리펩타이드들을 생산하기 위한 유전자 조작이 용이하지 않은 문제점이 있었다. 특히 조직 재생에 적합한 바이오폴리머가 제대로 개발되지 않아 이에 대한 장구적인 요구가 있어 왔다.By the way, they exhibit a heat transfer phenomenon similar to that of the living elastin and exhibit the property of generating fibrous tissue, but there is a problem that the adhesion and interconnection of the cells are inferior to those of the living elastin. In addition, when expressing tropoelastin using a human cDNA gene, there was a problem that the genetic manipulation for producing elastin polypeptides suitable for use and purpose by containing an amino acid content of a desired component is not easy. In particular, biopolymers suitable for tissue regeneration have not been properly developed, and there has been a long-term demand for this.

따라서 본 발명의 목적은 전술된 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조직 재생에 적합하며 효과적인 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머 및 이를 이용한 조직 재생 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to provide a biomimetic multiblock biopolymer suitable for tissue regeneration and effective tissue regeneration method using the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일렬로 연결된 m개(m은 1 내지 100의 정수)의 블록들이 n개(n은 1 내지 5,000의 정수) 반복되며, 상기 m개의 블록들 중 적어도 하나의 블록은 조직 재생을 위한 세포 부착 기능의 펩타이드 I을 포함하며, 상기 펩타이드 I으로 선택되지 않은 적어도 하나의 블록들 각각은 PGX의 구조를 가진 펩타이드 II(P는 L-proline, G는 ofglycine, X는 L- 또는 D-proline을 제외한 19개 L- 또는 D-아미노산), PGXX의 구조를 가진 펩타이드 III, PGXXX의 구조를 가진 펩타이드 IV, PGXGXX의 구조를 가진 펩타이드 V, 다중블록 바이오폴리머의 상호 결합 증진 기능을 하는 펩타이드 VI 중 하나인 것을 특징으로 하는 조직 재생용 다중블록 바이오 폴리머의 구성을 개시한다. The present invention for achieving the above object is repeated m blocks (m is an integer of 1 to 100) of n blocks (n is an integer of 1 to 5,000) are connected in a line, at least one block of the m blocks Is a peptide I of a cell adhesion function for tissue regeneration, wherein at least one block not selected as the peptide I is a peptide II having a structure of PGX (P is L-proline, G is ofglycine, and X is L -Or 19 L- or D-amino acids excluding D-proline), peptide III with the structure of PGXX, peptide IV with the structure of PGXXX, peptide V with the structure of PGXGXX, and mutual binding enhancement functions of multiblock biopolymers Disclosed is a configuration of a multiblock biopolymer for tissue regeneration, characterized in that one of the peptide VI.

상기 세포 표면 항원을 인식하는 기능을 하는 펩타이드 I는 세포 부착 펩타이드인 Arginine-Glycine-Aspartate(RGD) 또는 Arginine-Glycine-Aspartate-Serine(RGDS) 중 하나 또는 하나 이상으로 구성될 수 있다.The peptide I, which functions to recognize the cell surface antigen, may be composed of one or more of Arginine-Glycine-Aspartate (RGD) or Arginine-Glycine-Aspartate-Serine (RGDS), which are cell adhesion peptides.

그리고 다중블록 바이오폴리머의 상호 결합 증진 기능을 하는 펩타이드 VI는 인간 트로포 엘라스틴의 결합 부위 PAAAAKAAKZG 또는 PAAAAKAAAKAG을 포함할 수 있다.And the peptide VI, which functions to promote cross-linking of the multiblock biopolymer, may include a binding site PAAAAKAAKZG or PAAAAKAAAKAG of human tropo elastin.

한편 상기 적어도 하나의 불록들은 상기 펩타이드 II 내지 VI에서 서로 다른 펩타이드를 선택한 것으로 구성될 수 있다.Meanwhile, the at least one block may be selected by selecting different peptides from the peptides II to VI.

그리고 상기 m개는 2개 내지 6개로 구성될 수 있다.And m may be composed of two to six.

상기 펩타이드 I은 RGD 100uM 농도의 ELP-RGD로 구성될 수 있으며, 예를 들어 [VGRGD(VGVPG)6]n(n = 10, 12, 15, 20)가 될 수 있다.The peptide I may be composed of ELP-RGD at a concentration of 100 uM RGD, for example, [VGRGD (VGVPG) 6] n (n = 10, 12, 15, 20).

상기 조직 재생용 다중블록 바이오 폴리머는 상기 다중블록 바이오폴리머 중 세포 표면 항원을 인식하고 결합 능력을 가진 펩타이드 I을 이용하여, 창상 치료를 위한 조직 재생 기능을 가질 수 있다.The multiblock biopolymer for tissue regeneration may have a tissue regeneration function for treating wounds using peptide I which recognizes a cell surface antigen in the multiblock biopolymer and has binding ability.

본 발명은 또한, 상술한 다중블록 바이오폴리머를 이용한 조직을 재생하는 조직 재생 방법의 구성을 개시한다.The present invention also discloses a configuration of a tissue regeneration method for regenerating tissue using the aforementioned multiblock biopolymer.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머 및 이를 이용한 조직 재생 방법에 따르면, 본 발명은 창상 치료에 뛰어난 효과를 제공함으로써 보다 안정되고 개선된 조직재생기술의 발현을 지원할 수 있다.As described above, according to the biomimetic multiblock biopolymer for tissue regeneration and the tissue regeneration method using the same according to the present invention, the present invention may provide more stable and improved expression of tissue regeneration by providing an excellent effect on wound healing. Can be.

도 1의 본 발명의 ELP-RGD 실험 방법에 적용되는 실험군의 창상 형태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2에 도시된 바와 같이 피부창상 유도 후 1일째, 3일째 5일째 7일째 각 창상의 상대면적 측정을 위한 실험군을 촬영한 도면.
도 3은 본 발명의 실험예에서 사용된 ELP-RGD의 농도 변화에 따른 마우스의 창상 수축의 정도를 나타낸 그래프.
도 4는 상술한 실험예에서 사용될 수 있는 일실시예에 따른 다중블록 바이오폴리머의 모식도.
Figure 1 schematically shows the wound shape of the experimental group applied to the ELP-RGD experimental method of the present invention.
As shown in Figure 2 is a photograph of the experimental group for measuring the relative area of each wound on the 1st day, 3rd 5th day 7th day after the skin wound induction.
Figure 3 is a graph showing the degree of wound shrinkage of the mouse according to the change in the concentration of ELP-RGD used in the experimental example of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram of a multiblock biopolymer according to an embodiment that can be used in the above experimental example.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

이하에서는 본 발명의 생체모방 다중블록 바이오폴리머를 이용한 조직 재생을 위한 실험 예를 설명하기로 한다.
Hereinafter, an experimental example for tissue regeneration using the biomimetic multiblock biopolymer of the present invention will be described.

<실험 방법><Experimental Method>

첫째로, 실험동물의 종 및 계통은 특정병원체부재(SPF) 수컷 12 C57BL/6 마우스를 선택하였다. 해당 마우스의 공급원은 (주)오리엔트바이오이다. 상술한 시험계의 선택이유로서 본 시험에 사용된 C57BL/6 마우스는 피부손상 동물모델로서 풍부한 기초 자료가 있어 시험결과 응용에 이를 참고할 수 있기 때문이다. 순화를 위하여, 경북대학교 수의과대학 동물실험실에서 1주간 동물을 순화시켰으며, 사육환경 조건으로 온도 22ㅁ 3℃, 상대습도 50ㅁ 10%, 조명시간-12시간 점등시간-12시간으로 설정된 경북대학교 수의과대학 병리학교실의 동물실에서 순화 및 사육되었다.First, the species and lineage of the experimental animals were selected from 12 C57BL / 6 mice with SPF male. The source of the mouse is Orient Bio. This is because the C57BL / 6 mice used in this test as the reason for the selection of the test system described above have abundant basic data as animal models of skin damage, which can be used for application of the test results. For acclimatization, the animals were purified for 1 week in the animal laboratory at Kyungpook National University. Purified and bred in the animal room at the Department of Pathology, College of Veterinary Medicine.

사육상자 및 사육밀도는 전 시험기간 동안 폴리카보네이트제 사육상자에 1마리씩 수용하으며, 사육상자 및 개체의 식별은 사육상장별 식별카드표시법을 이용하였고, 개체식별은 미부표식법을 이용하였다.Breeding boxes and breeding densities were accommodated one by one in a polycarbonate breeding box for the entire test period. The breeding boxes and individuals were identified by identification card labeling by breeding list, and unidentified labeling was used for individual identification.

그리고 사료는 실험동물용 고형사료 (PMI Nutritional International, Richmond, USA)를 방사선 조사(13.2kGy)하여 멸균하여 자유 섭취시켰으며 물은 필터된 상수도수를 물병을 이용하여 자유롭게 섭취시켰다.The feed was sterilized freely by irradiation (13.2 kGy) of experimental animal solid feed (PMI Nutritional International, Richmond, USA), and the water was freely ingested with filtered water.

실험군 및 실험의 구성에 있어서, 표 1에 나타낸 바와 같이 총 12마리의 마우스를 사용하였으며 한마리 마우스당 도 1에 도시된 바와 같이 등부위 4개의 피부 창상을 형성하였다. 각 마우스당 두 농도의 ELP-RGD를 처리하도록 하였다. In the experimental group and the configuration of the experiment, a total of 12 mice were used as shown in Table 1, and four skin wounds were formed on the dorsal region as shown in FIG. 1 per mouse. Two concentrations of ELP-RGD were treated for each mouse.

GroupGroup SurgerySurgery TreatmentTreatment NumberNumber RGD 0uMRGD 0uM Skin injurySkin injury PBSPBS n=6n = 6 RGD 20uMRGD 20uM RGD 20uMRGD 20uM RGD 50uMRGD 50uM RGD 50uMRGD 50uM n=6n = 6 RGD 100uMRGD 100uM RGD 100uMRGD 100uM

마우스의 창상은 직경 4mm의 skin punch를 이용하여 일정하게 형성하였으며 창상 부위 출혈을 지혈한 후 즉시 농도별 ELP-RGD를 처리하였다. 전 시험기간 동안 피부 창상의 수축정도를 육안관찰하고 창상의 면적을 측정하였다. The wounds of the mice were uniformly formed using a skin punch of 4 mm in diameter, and treated with ELP-RGD by concentration immediately after hemostasis of the wound site. During the entire test period, the degree of shrinkage of the skin wound was visually observed and the area of the wound was measured.

본 실험에서 사용된 시험물질은 ELP (elastin like polypeptide )를 주형으로 RGD (아르기닌-글리신-아스파르트산) 의 아미노산 배열을 가지는 리간드를 가지는 구조의 단백질이다. 상기 시험물질에 대해서는 도면을 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.The test substance used in this experiment is a protein having a ligand having an amino acid sequence of RGD (arginine-glycine-aspartic acid) with an ELP (elastin like polypeptide) as a template. The test substance will be described later in more detail with reference to the accompanying drawings.

<관찰 항목><Observation item>

시험물질이 피부 창상 수축 및 재생에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, 본 시험물질이 피부 창상의 수축 및 재생 과정에 미치는 영향을 관찰하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 피부창상 유도 후 1일째, 3일째 5일째 7일째 각 창상의 상대면적 (단경■장경)을 측정한 사진을 나타낸 것이다. 상술한 창상의 상대면적의 평균 값을 통계처리를 실시하였으며 아래에서 설명하는 도 3에 나타내었다. In order to observe the effect of the test substance on the skin wound shrinkage and regeneration, in order to observe the effect of the test substance on the process of shrinkage and regeneration of the skin wound, as shown in FIG. On the 5th day and 7th day, the photograph measured the relative area (short diameter ■ long diameter) of each wound. Statistical processing was performed on the average value of the relative area of the above-described wound and is shown in FIG.

창상 수축 정도는 본시험 물질의 농도가 증가함에 따라 창상 수축정도 역시 증가함을 관찰할 수 있었다. 이는 본시험물질이 창상 수축에 중요한 역할을 한다는 것을 뜻하며 기존의 폴리머들과 다른 특이 단백질 구조를 이용한 조직재생기술로 사료된다.
The degree of wound shrinkage increased as the concentration of the test substance increased. This means that the test material plays an important role in wound contraction and is considered to be a tissue regeneration technology using specific protein structures different from existing polymers.

<통계학적 방법>Statistical method

본시험에서 도출된 자료에 대한 통계처리는 대응표본 T검정을 이용하여 서로 독립이 아닌 두 집단간의 평균 차이를 분석하였다. 이러한 통계 분석은 GraphPad InStat (version 3.05, Graph Pad Software Inc.)를 이용하여 실시하였다.
For statistical processing on the data derived from this study, the corresponding sample T-test was used to analyze the mean difference between two groups that were not independent of each other. This statistical analysis was performed using GraphPad InStat (version 3.05, Graph Pad Software Inc.).

도 3은 본 발명의 실험예에서 사용된 ELP-RGD의 농도 변화에 따른 마우스의 창상 수축의 정도를 그래프로 나타낸 것이다.3 is a graph showing the degree of wound shrinkage of the mouse according to the change in the concentration of ELP-RGD used in the experimental example of the present invention.

도 3에 나타난 바와 같이, ELP-RGD의 농도가 높을수록 day1 ~ day5 까지는 상대적으로 창상의 수축 효과가 높은 것을 알 수 있다. 다만 day6부터는 RGD가 제외된 대조군이 일정 농도 예를 들면 RGD 20uM 및 RGD 50uM에 비하여 높은 창상 수축 효과를 나타낸 것으로 나타났다. 그러나 day7에서도 여전히 RGD 100uM 농도를 가지는 ELP-RGD가 다른 농도 또는 제외된 대조군에 비하여 높은 창상 수축 효과를 제공함을 알 수 있다. 이에 따라 창상 치료와 같은 조직 재생을 위해서는 적절한 RGD 농도 예를 들면 RGD 100uM 농도를 가지는 ELP-RGD 바이오폴리머를 이용하는 것이 보다 나은 조직 재생 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
As shown in FIG. 3, it can be seen that the higher the concentration of ELP-RGD, the higher the shrinkage effect of the wound from day1 to day5. However, from day6, the control group without RGD showed higher wound contraction effect than a certain concentration, for example, RGD 20uM and RGD 50uM. However, it can be seen that even in day7, ELP-RGD having a concentration of 100 uM of RGD provides a higher wound contraction effect than other concentrations or excluded controls. Accordingly, it can be seen that the use of ELP-RGD biopolymer having an appropriate RGD concentration, for example, RGD 100 uM concentration, for tissue regeneration, such as wound treatment, can obtain better tissue regeneration effect.

도 4는 상술한 실험예에서 사용될 수 있는 일실시예에 따른 다중블록 바이오폴리머의 모식도이다. Figure 4 is a schematic diagram of a multiblock biopolymer according to an embodiment that can be used in the above-described experimental example.

도 4를 참조하면, 일실시예에 따른 다중블록 바이오폴리머(100)는 자연계에 존재하는 인간 트로포틴엘라스틴(human tropoelastin)의 모방 펩타이드를 기반으로 한 다중블록 바이오폴리머이다.Referring to FIG. 4, the multiblock biopolymer 100 according to an embodiment is a multiblock biopolymer based on a mimic peptide of human tropoelastin existing in nature.

혈관벽(vascular wall)이나 피부, 허파, 인대(ligament)의 엘라스틴 섬유들의 중심부는 트로포틴엘라스틴(human tropoelastin)이라고 하는 단일 단백질로부터 유도된다. 다중블록 바이오폴리머(100)는 인간 트로포틴엘라스틴(human tropoelastin) 구조에 보다 유사한 반복 구조를 가지면서도 세포 인식 기능성과 상호 결합 블록들을 포함한다.The core of the elastin fibers of the vascular wall or skin, lungs, ligaments is derived from a single protein called human tropoelastin. The multiblock biopolymer 100 includes cell recognition functionality and cross-linking blocks while having a repeat structure that is more similar to the human tropoelastin structure.

본 발명의 일실시예에 따른 다중블록 바이오폴리머(100)는 m개의 블록 예를 들면 블록 1 내지 6(110 내지 160)을 포함하며, 블록 1 내지 6(110 내지 160)이 n번(n은 1 내지 5,000의 정수) 반복될 수 있다. 블록 1 내지 6(110 내지 160)은 펩타이드 I 내지 VI에서 서로 다른 펩타이드 6개를 선택하여 일렬로 순열된 구조를 가질 수 있다. 특히 본 발명의 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머(100)는 세포 부착 기능을 가지는 펩타이드 I이 m개의 블록 중 어느 하나의 위치에 배치될 수 있다.Multiblock biopolymer 100 according to an embodiment of the present invention includes m blocks, for example, blocks 1 to 6 (110 to 160), and blocks 1 to 6 (110 to 160) n times (n is Integer from 1 to 5,000) may be repeated. Blocks 1 to 6 (110 to 160) may have a structure arranged in a row by selecting six different peptides from peptides I to VI. In particular, the biomimetic multiblock biopolymer 100 for tissue regeneration of the present invention may have a peptide I having a cell attachment function disposed at any one of m blocks.

펩타이드 I은, 세포 결합 인식 기능을 하는 펩타이드로 (1)Arginine-Glycine-Aspartate(RGD), (2)Arginine-Glycine-Aspartate-Serine(RGDS), (3)질병 유발 미생물의 세포 및 포자 표면 항원에 대한 인식 펩타이드, (4)정상적 또는 비정상적 고등 세포(예를 들면 암 세포)에서 특이적으로 발현되는 세포 표면 항원을 인식하는 펩타이드 중 하나 또는 하나 이상일 수 있다. 특히 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머(100) 지원을 위한 펩타이드 I은 RGD 또는 RGDS를 포함하는 펩타이드로 구성될 수 있다.Peptide I is a peptide that functions as a cell binding recognition function (1) Arginine-Glycine-Aspartate (RGD), (2) Arginine-Glycine-Aspartate-Serine (RGDS), (3) Cell and spore surface antigens of disease-causing microorganisms Recognition peptides for (4) one or more of peptides that recognize cell surface antigens that are specifically expressed in normal or abnormal higher cells (eg cancer cells). In particular, the peptide I for supporting the biomimetic multiblock biopolymer 100 for tissue regeneration may be composed of peptides including RGD or RGDS.

펩타이드 II는 PGX의 구조를 가질 수 있다. P는 L-proline, G는 of glycine, X는 L- 또는 D-proline을 제외한 19개 L- 또는 D-아미노산을 나타낸다.Peptide II may have the structure of PGX. P represents L-proline, G represents glycine, and X represents 19 L- or D-amino acids except L- or D-proline.

펩타이드 III는 PGXX의 구조를, 펩타이드 IV는 PGXXX의 구조를, 펩타이드 V는 PGXGXX의 구조를 가질 수 있다. P, G, X는 펩타이드 II와 동일하다.Peptide III may have the structure of PGXX, peptide IV may have the structure of PGXXX, and peptide V may have the structure of PGXGXX. P, G, and X are identical to peptide II.

펩타이드 VI는 엘라스틴 상호결합 부위 PAAAAKAAKZG 또는 PAAAAKAAAKAG의 구조를 갖는다. 블록 1 내지 6(110 내지 160) 각각은 서로 독립적으로 선택되며 펩타이드 I 내지 VI에서 선택된 서로 다른 펩타이드일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 즉, 블록 1(110)은 펩타이드 I 내지 VI 중 하나의 펩타이드이며, 블록 2(120)은 펩타이드 I 내지 VI 중 블록 1(110)으로 선정되지 않은 펩타이드이며, 블록 3(130)은 펩타이드 I 내지 VI 중 블록 1(110) 또는 블록 2(120)로 선정되지 않은 펩타이드이며, 블록 4(140)은 펩타이드 I 내지 VI 중 블록 1(110), 블록 2(120) 또는 블록 3(130)으로 선정되지 않은 펩타이드이며, 블록 5(150)은 펩타이드 I 내지 VI 중 블록 1(110), 블록 2(120), 블록 3(130) 또는 블록 4(140)로 선정되지 않은 펩타이드이며, 블록 6(160)은 펩타이드 I 내지 VI 중 블록 1(110), 블록 2(120), 블록 3(130), 블록 4(140) 또는 블록 5(150)로 선정되지 않은 펩타이드이다. 다만 본 발명의 다중블록 바이오폴리머(100)는 조직 재생 기능 지원을 위하여 블록들 중 적어도 하나의 블록이 펩타이드 1으로 구성될 수 있다.Peptide VI has the structure of an elastin interaction site PAAAAKAAKZG or PAAAAKAAAKAG. Each of blocks 1 to 6 (110 to 160) may be selected independently from each other and may be different peptides selected from peptides I to VI, but is not limited thereto. That is, block 1 (110) is a peptide of one of peptides I to VI, block 2 (120) is a peptide not selected as block 1 (110) of peptides I to VI, and block 3 (130) is a peptide I to VI. The peptide is not selected as block 1 (110) or block 2 (120) of the VI, and block 4 (140) is selected as block 1 (110), block 2 (120) or block 3 (130) of the peptides I to VI. Unblocked peptide, block 5 (150) is a peptide not selected as block 1 (110), block 2 (120), block 3 (130) or block 4 (140) of the peptides I to VI, block 6 (160) ) Is a peptide not selected as Block 1 (110), Block 2 (120), Block 3 (130), Block 4 (140) or Block 5 (150) of the peptides I to VI. However, in the multiblock biopolymer 100 of the present invention, at least one block of the blocks may be composed of peptide 1 to support tissue regeneration function.

위에서 설명한 바와 같이 블록 1 내지 6(110 내지 160) 각각은 펩타이드 I 내지 VI 중 서로 독립적으로 선택된 하나일 수 있다. 예를 들어 블록 1 내지 6(110 내지 160) 각각은 I 내지 VI 중 서로 동일할 수 있다. 예를 들어 블록 1(110)과 블록 3(130)이 서로 동일할 수 있다. 이때 블록 1 내지 6(110 내지 160) 중 하나는 세포와 바이오폴리머의 부착력을 증진시키기 위해 세포 부착 펩타이드인 RGD 또는 RGDS를 포함하는 펩타이드 I일 수 있다. 블록 1 내지 6(110 내지 160) 중 하나는 다중블록 바이오 폴리머(100) 상호 결합을 증진시키기 위해서, 인간 트로포 엘라스틴의 결합 부위 PAAAAKAAKZG 또는 PAAAAKAAAKAG를 포함하는 펩타이트 VI일 수 있다.As described above, each of blocks 1 to 6 (110 to 160) may be one independently selected from peptides I to VI. For example, each of blocks 1 to 6 (110 to 160) may be identical to each other of I to VI. For example, block 1 110 and block 3 130 may be identical to each other. In this case, one of the blocks 1 to 6 (110 to 160) may be a peptide I including the cell adhesion peptide RGD or RGDS to enhance the adhesion of the cell and the biopolymer. One of the blocks 1-6 (110-160) may be a peptite VI comprising a binding site PAAAAKAAKZG or PAAAAKAAAKAG of human tropo elastin to enhance multiblock biopolymer 100 cross-linking.

한편, 일실시예에 따른 다중블록 바이오폴리머(100)는 블록 1 내지 6(110 내지 160)을 포함하는 것으로 설명하였으나 이에 제한되지 않는다. 일실시예에 따른 다중블록 바이오폴리머(100)는 다세포 외벽 단백질에 존재하는 세포 결합 인식 펩타이드인 Arginine-Glycine-Aspartate (RGD) 트리펩타이드 또는 Arginine-Glycine-Aspartate-Serine (RGDS) 테트라펩타이드와 엘라스틴 모방구조의 L-proline을 포함하는 3개, 4개, 5개, 6개 아미노 테트라펩타이드, 펜타펩타이드, 핵사펩타이드 및 엘라스틴 상호결합 부위를 모두 동시에 포함할 수 있다.Meanwhile, the multiblock biopolymer 100 according to an embodiment has been described as including blocks 1 to 6 (110 to 160), but is not limited thereto. The multiblock biopolymer 100 according to one embodiment mimics the cell binding recognition peptide Arginine-Glycine-Aspartate (RGD) tripeptide or Arginine-Glycine-Aspartate-Serine (RGDS) tetrapeptide and elastin that are present in multicellular outer wall proteins. Three, four, five, six amino tetrapeptides, pentapeptides, nucleopeptides, and elastin cross-linking sites, including L-proline of structure, may all be included simultaneously.

상술한 실험예에 적용될 수 있는 일예의 다중블록 바이오폴리머는 예를 들면 TGPG[VGRGD(VGVPG)6]nWPC가 될 수 있다. 여기서 [VGRGD(VGVPG)6]n(n = 10, 12, 15, 20)의 유전자들은 VGRGD(VGVPG)6 유전자를 포함하는 플라즈미드로부터 RDL(recursive directional ligation)에 의해 준비될 수 있다. [VGRGD(VGVPG)6]20의 세포 부착 친화력은 천연 피브로넥틴과 유사한 특성을 가지며, [VGRGD(VGVPG)6]20은 피브로넥틴에 부착되어 피브로브라스트의 85% 이상이 남겨져, [VGRGD(VGVPG)6]20의 부착성이 뛰어난 특성을 나타낸다. 세포 스프레딩과 증식은 [VGRGD(VGVPG)6]20에 의해 촉진될 수 있다.One example of a multiblock biopolymer that can be applied to the above-described experimental example may be TGPG [VGRGD (VGVPG) 6] nWPC. Wherein genes of [VGRGD (VGVPG) 6] n (n = 10, 12, 15, 20) can be prepared by recursive directional ligation (RDL) from plasmids containing VGRGD (VGVPG) 6 gene. The cell adhesion affinity of [VGRGD (VGVPG) 6] 20 has properties similar to natural fibronectin, and [VGRGD (VGVPG) 6] 20 adheres to fibronectin, leaving more than 85% of fibroblast, leaving [VGRGD (VGVPG) 6] shows excellent adhesion property of 20. Cell spreading and proliferation can be facilitated by [VGRGD (VGVPG) 6] 20.

본 발명은 자연계에 존재하는 인간 트로포틴엘라스틴의 모방 펩타이드를 기반으로 한 다중블록 바이오폴리머들과 이들 바이오폴리머 구조를 지정하는 유전자, 바이오폴리머의 생산 정제, 바이오폴리머를 조직 재생용 재질로 사용될 수 있다.The present invention can be used as a material for tissue regeneration, multiblock biopolymers based on mimetic peptides of human tropotin elastin existing in nature, genes designating these biopolymer structures, production and purification of biopolymers, and biopolymers. .

위 실시예 및 실험예에서, 일렬로 연결된 6개의 블록들이 n개(n은 1 내지 5,000의 정수) 반복된 다중블록 바이오폴리머를 설명하고 일렬로 연결된 2개의 블록들이 20개 반복되는 다중블록 바이오폴리머를 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 일렬로 연결된 m개의 블록들이 n개(n은 1 내지 5,000의 정수) 반복되는 다중블록 바이오폴리머도 위 실시예 및 실험예와 동일 또는 실질적으로 동일한 구조 및 물리화학적 성질, 실험결과를 제공할 수 있다.In the above examples and experimental examples, a multiblock biopolymer is described in which six blocks in a row are repeated n (n is an integer of 1 to 5,000) and the two blocks in a row are 20 repeats. Although described, the present invention is not limited thereto. For example, a multiblock biopolymer in which m blocks in a line are repeated n n (n is an integer of 1 to 5,000) may have the same or substantially the same structural and physicochemical properties as the above Examples and Experimental Examples. Can provide.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Accordingly, the embodiments disclosed herein are intended to be illustrative rather than limiting, and the spirit and scope of the present invention are not limited by these embodiments.

본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all the techniques within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100 : 다중블록 바이오폴리머 110 : 블록 1
120 : 블록 2 130 : 블록 3
140 : 블록 4 150 : 블록 5
160 : 블록 6
100: multiblock biopolymer 110: block 1
120: block 2 130: block 3
140: block 4 150: block 5
160: block 6

Claims (9)

일렬로 연결된 m개(m은 1 내지 100의 정수)의 블록들이 n개(n은 1 내지 5,000의 정수) 반복되며,
상기 m개의 블록들 중 적어도 하나의 블록은 조직 재생을 위한 세포 부착 기능의 펩타이드 I을 포함하며,
상기 펩타이드 I으로 선택되지 않은 적어도 하나의 블록들 각각은 PGX의 구조를 가진 펩타이드 II(P는 L-proline, G는 ofglycine, X는 L- 또는 D-proline을 제외한 19개 L- 또는 D-아미노산), PGXX의 구조를 가진 펩타이드 III, PGXXX의 구조를 가진 펩타이드 IV, PGXGXX의 구조를 가진 펩타이드 V, 다중블록 바이오폴리머의 상호 결합 증진 기능을 하는 펩타이드 VI 중 하나인 것을 특징으로 하는 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머.
M blocks (m is an integer from 1 to 100) connected in line are repeated n (n is an integer from 1 to 5,000),
At least one of the m blocks comprises peptide I of a cell adhesion function for tissue regeneration,
Each of the at least one block not selected as peptide I is peptide II having a structure of PGX (P is L-proline, G is ofglycine, X is L- or D-amino acid except L- or D-proline) ), Peptide III having a structure of PGXX, peptide IV having a structure of PGXXX, peptide V having a structure of PGXGXX, and peptide VI having a function of promoting mutual binding of multiblock biopolymers. Mimic multiblock biopolymers.
제1항에 있어서,
세포 표면 항원을 인식하는 기능을 하는 펩타이드 I는 세포 부착 펩타이드인 Arginine-Glycine-Aspartate(RGD) 또는 Arginine-Glycine-Aspartate-Serine(RGDS) 중 하나 또는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머.
The method of claim 1,
Peptide I, which functions to recognize cell surface antigens, is one or more of cell adhesion peptides such as Arginine-Glycine-Aspartate (RGD) or Arginine-Glycine-Aspartate-Serine (RGDS). Block Biopolymers.
제1항에 있어서,
다중블록 바이오폴리머의 상호 결합 증진 기능을 하는 펩타이드 VI는 인간 트로포 엘라스틴의 결합 부위 PAAAAKAAKZG 또는 PAAAAKAAAKAG을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머.
The method of claim 1,
Peptide VI, which functions to promote cross-linking of the multiblock biopolymer, comprises a binding site PAAAAKAAKZG or PAAAAKAAAKAG of human tropo elastin.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 불록들은 상기 펩타이드 II 내지 VI에서 서로 다른 펩타이드를 선택한 것을 특징으로 하는 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머.
The method of claim 1,
The at least one block is a biomimetic multiblock biopolymer for tissue regeneration, characterized in that different peptides are selected from the peptides II to VI.
제1항에 있어서,
상기 m개는 2개 내지 6개인 것을 특징으로 하는 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머.
The method of claim 1,
The m is a biomimetic multiblock biopolymer for tissue regeneration, characterized in that two to six.
제1항에 있어서,
상기 펩타이드 I은
RGD 100uM 농도의 ELP-RGD로 구성되는 것을 특징으로 하는 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머.
The method of claim 1,
The peptide I is
RGD A biomimetic multiblock biopolymer for tissue regeneration, comprising ELP-RGD at a concentration of 100 uM.
제1항에 있어서,
상기 펩타이드 I은
[VGRGD(VGVPG)6]n(n = 10, 12, 15, 20)인 것을 특징으로 하는 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머.
The method of claim 1,
The peptide I is
[VGRGD (VGVPG) 6] n (n = 10, 12, 15, 20) A biomimetic multiblock biopolymer for tissue regeneration.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다중블록 바이오폴리머 중 세포 표면 항원을 인식하고 결합 능력을 가진 펩타이드 I을 이용하여, 창상 치료를 위한 조직 재생 기능을 가진 것을 특징으로 하는 조직 재생용 생체 모방 다중블록 바이오폴리머.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
A biomimetic multiblock biopolymer for tissue regeneration, characterized in that it has a tissue regeneration function for the treatment of wounds using peptide I which recognizes a cell surface antigen and binds to the multiblock biopolymer.
제8항에 따른 상기 다중블록 바이오폴리머를 이용하여 조직을 재생하는 조직 재생 방법.A tissue regeneration method for regenerating tissue using the multiblock biopolymer according to claim 8.
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