KR20140082206A - 리포테이코산 또는 그 유도체를 포함하는 생물막 형성 방지 또는 저해제 및 이를 이용한 생물막 형성 방지 또는 저해 방법 - Google Patents

Abstract

본원은 리포테이코산 또는 그 유도체를 포함하는 박테리아에 의한 생물막 형성 방지 또는 저해제를 개시한다. 본원은 또한 본원에 따른 생물막 형성 방지 또는 저해제를 박테리아와 접촉하는 단계를 포함하는 생물막 형성 방지 또는 저해 방법을 개시한다. 본원에 따른 생물막 형성 방지 또는 저해제는 박테리아 유래로 대량생산이 가능할 뿐 아니라, 박테리아에 대한 내성을 유발하지 않으면서도 효과적으로 생물막 형성을 제어하여 박테리아에 의한 생물막 형성의 제어가 필요한 곳이면, 가정, 환경, 의료 및 산업 분야에 걸쳐 폭넓게 사용될 수 있으며, 관련 질환의 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있다.

Description

리포테이코산 또는 그 유도체를 포함하는 생물막 형성 방지 또는 저해제 및 이를 이용한 생물막 형성 방지 또는 저해 방법 {Inhibitors of biofilm formation containing lipoteichoic acid or its derivatives and Methods for inhibiting biofilm formation using the inhibitors}

본원은 박테리아에 의한 생물막 형성 제어분야에 관한 것으로, 구체적으로 리포테이코산(lipoteichoic acid, LTA)을 이용한 박테리아에 의한 생물막 형성 방지 또는 저해제 및 이를 이용한 생물막 형성의 방지 또는 저해 방법에 관한 것이다.

박테리아는 단독으로 부유하여 분산하는 경우는 드물며, 대부분 자신이 만든 폴리머 (polymer)에 의해 인체조직, 치아, 의료 인공삽입물 등에 부착하여 집락을 이뤄 존재한다. 이렇게 세균에 의해 복합체를 이룬 형태를 생물막(biofilm)이라 부른다.

병원성 세균의 80% 이상이 생물막을 형성할 수 있고, 주로 만성 감염 질환과 연관되어 있다고 알려져 있으며 생물막이 형성되면 치주염, 심내막염, 축농증, 편도선염, 폐렴 등과 같이 다양하고 심각한 질병들이 유발된다.

생물막으로 증식하는 세균은 부유하고 있는 형태의 세균보다 항생제에 대한 저항성이 1000 배가량 높으며 이에 따른 항생제의 오남용으로 인해 항생제 내성 균주가 증가되어 왔다. 실제로도 메티실린 저항성 균주와 반코마이신 저항성 균주가 등장하면서 항생제 치료가 제한적이라는 시각이 대부분이며 항생제 오남용을 방지하면서 돌연변이 내성 균주가 생기지 않고 부작용 없이 효율적으로 바이오필름을 조절할 수 있는 새로운 물질 개발이 시급한 실정이다.

기존의 오염미생물 제어방법은 항생제 등을 이용한 세균사멸에 기초하여 시도되었으나, 항생제 내성균주의 생성으로 인하여 그 사용의 한계가 있었다. 아울러 생물체의 각 조직/기관은 물론 수도관, 하수관, 해양선박 등 다양한 환경 조건에서 생물막 형성을 막거나 이미 형성된 생물막을 제거하는 방법이 연구가 되어 왔으나, 효율적인 방지 및 제거 기법을 개발하지 못한 실정이다.

생물막 형성과 같은 표면 오염의 제어는 주로 화학적인 방법이 주류를 이루고 있다. 예를 들면 주석 화합물류의 방오제 (TBT, TPhT), 환경 친화성의 방오 도료와 바인더(실리콘수지)의 슬립성(미끄림성)을 이용한 저 마찰형 방오제 등을 들 수 있다. 하지만 이러한 화학적인 방법에 의존할 경우, 이와 접촉하는 생물체에 독성을 나타내어 환경생태적 및 경제적 피해를 야기할 수 있는 문제점이 있다.

한국 특허출원 제2003-7015185호에는 리포테이코산 (lipoteichoic acid)이 그람양성 박테리아에 의해 유도되는 면역 반응 조절에 사용할 수 있음이 개시되어 있고, 미국 특허출원 US 공개특허공보 제2009/0142375호에는 젖산 박테리아로부터의 리포테이코산이 박테리아와 관련된 염증을 감소시킨다는 것이 개시되어 있다.

따라서 친환경적이며, 다른 생물체에 해가 없는 안전한 방오제의 개발이 시급하다.

본원은 생물체로부터 유래된 친환경적이며, 다른 생물체에 해가 없는 안전한 바이오필름 형성 억제제를 제공하고자 한다.

한 양태에서 본원은 리포테이코산 또는 그 유도체를 포함하는 박테리아의 생물막 형성 방지 또는 저해제를 제공한다. 일 구현예에서 본원의 리포테이코산 또는 그 유도체는 D-알라닌 (D-alanine) 및 아실 사슬(acyl chain)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 리포테이코산에 포함된 D-알라닌 함량은 상기 리포테이코산을 구성하는 폴리글리세로포스페이트 백본의 전체 잔기 중 약 20% 내지 70%로 포함되어 있으나, 이로 제한하는 것은 아니다.

본원에 따른 리포테이코산은 그람양성균에 속하는 다양한 박테리아 유래의 리포테이코산 또는 그 유도체가 사용될 수 있으며, 이로 제한하는 것은 아니나, 예를 들면 바실러스 속 (Bacillus spp .), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp .), 비피도박테리움 속(Bifidobacterium spp .), 스트렙토코커스 속 (Streptococcus spp .), 스타필로코커스 속(Staphylococcus spp .), 엔테로코커스 속 (Enterococcus spp .) 균주 유래의 리포테이코산이 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 본원의 리포테이코산은 구체적으로, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis), 락토바실러스, 비피도박테리움 (Lactobacillus bifidobacterium), 락토바실러스 아시도필러스 (Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 존스니 (Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 비피도박테리움 비피덤 (Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 롱엄 (Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 인펀티스 (Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 애니멀리스 (Bifidobacterium animalis), 스트렙토코커스 써모필러스 (Streptococcus thermophilus), 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans), 스타필로코커스 아우레스 (Staphylococcus aureus), 스타필로코커스 에피더미디스 (Staphylococcus epidermidis), 또는 엔테로코커스 파에칼리스 (Enterococcus faecalis) 또는 이들의 조합으로부터 유래되나, 이로 제한하는 것은 아니다. 일 구현예에서, 특히 상기 그람양성균은 락토바실러스 플란타룸, 스트렙토코커스 뮤탄스, 스타필로코커스 아우레스, 또는 엔테로코커스 파에칼리스로부터 유래한 것이다.

본원에 따른 리포테이코산 또는 그 유도체에 의한 생물막 형성의 방지 또는 억제는 icaB 또는 icaC 유전자 발현 억제에 의한 것이다. 본원에 따른 일 구현예에서 본원의 리포테이코산 또는 그 유도체가 효과가 있는 생물막은, 생물막을 형성하여 방오가 필요한 균 유래의 생물막, 특히 그람양성균에 의해 형성된 것으로, 예를 들면, 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 뉴모니아 (Streptococcus pneumoniae), 스타필로코커스 에피더미디스 (Staphylococcus epidermidis), 스타필로코커스 아우레스(Staphylococcus aureus) 또는 엔테로코커스 파에칼리스(Enterococcus faecalis)를 들 수 있으나, 이로 제한하는 것은 아니다.

다른 양태에서 본원은 본원에 따른 리포테이코산 또는 그 유도체를 포함하는 생물막 형성 방지 또는 저해제를 포함하는 그람양성균으로 인한 질환 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다. 본원의 조성물은 그람양성균으로 인한 다양한 질환, 예를 들면 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 뉴모니아 (Streptococcus pneumoniae), 스타필로코커스 에피더미디스 (Staphylococcus epidermidis), 스타필로코커스 아우레스(Staphylococcus aureus) 또는 엔테로코커스 파에칼리스(Enterococcus faecalis ) 로 인한 질환의 치료 또는 예방에 사용될 수 있다. 이러한 질환은 예를 들면 식중독, 화농성 피부염, 부비동염, 치주염, 심내막염, 축농증, 수막염, 편도선염, 또는 폐렴을 들 수 있으나 이로 제한하는 것은 아니다.

다른 양태에서 본원은 또한 본원에 따른 생물막 형성 방지 또는 저해제를 박테리아와 접촉하는 단계를 포함하는 생물막 형성 저해 또는 억제 방법을 제공한다. 본원에 따른 방법에서 상기 박테리아와의 접촉은 상기 생물막 형성 방지 또는 저해제를 생물막에 대한 방오가 필요한 다양한 표면에 처리하는 것을 포함하며, 상기 표면은 배수관, 글레이즈세라믹, 포설린, 유리, 금속, 나무, 크롬, 플라스틱, 비닐 및 포미카로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있으나, 이로 제한하는 것은 아니다. 다른 구현예에서, 상기 표면은 생물체 유래의 조직 또는 기관, 또는 의료용 물건일 수 있다.

본원에 따른 생물막 형성의 방지 또는 저해제는 박테리아에 대한 내성을 유발하지 않으면서도 효과적으로 생물막 형성을 제어하여 박테리아에 의한 생물막 형성의 제어가 필요한 곳이면, 가정, 환경, 의료 및 산업 분야에 걸쳐 폭넓게 사용될 수 있으며, 만성질환의 예방 또는 치료용으로도 개발될 수 있다.

도 1은 본원의 한 구현예에 따른 다양한 그람 양성균으로부터 분리한 LTA가 박테리아의 생물막 형성을 억제하는 것을 나타내는 결과이다.
도 2는 본원의 한 구현예에 따른 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)으로부터 분리한 LTA가 박테리아의 생물막 형성을 억제하는 것을 나타내는 결과이다.
도 3(a)는 본원의 한 구현예에 따른 LTA가 박테리아의 생물막 형성을 모든 시간대에서 억제함을 나타내는 결과이다.
도 3(b)는 본원의 한 구현예에 따른 LTA가 박테리아의 성장에는 영향을 미치지 않음을 나타내는 결과이다.
도 4(a)는 본원의 한 구현예에 따른 LTA가 박테리아의 응집을 저해하는 것을 나타내는 결과이다.
도 4(b)는 본원의 한 구현예에 따른 LTA가 박테리아의 응집을 저해하지만 박테리아의 표면의 형태에는 아무런 영향이 없음을 나타내는 결과이다.
도 5는 본원의 한 구현예에 따른 LTA가 박테리아의 생물막 형성 억제함에 있어 D-알라닌 (D-alanine)과 아실 사슬 (acyl chain)의 존재가 필수적이라는 것을 나타내는 결과이다.
도 6은 본원의 한 구현예에 따른 LTA가 icaB와 icaC의 발현을 억제함을 나타내는 결과이다.
도 7(a)는 LTA가 농도 의존적으로 장내세포와 박테리아와의 결합을 억제하는 것을 나타내는 결과이다. LTA와 형광(CFSE)이 표지된 박테리아를 같이 장내세포에 처리하고 1시간 뒤에 세척 한 다음 장내세포에 부착된 박테리아의 양을 FACS로 측정한 것이다.
도 7(b)는 LTA가 농도 의존적으로 장내세포와 박테리아와의 결합을 억제하는 것을 나타내는 또 다른 결과로, 박테리아 및 LTA를 장내세포에 처리한 뒤 세척 한 다음 장내세포를 융해한 후, 아가플레이트에 도말하여, 형성된 박테리아 콜로니 수를 확인 한 것이다.
도 8은 본원에 따른 한 구현예에서 리포테이코산에 포함된 D-알라닌의 함량에 따른 박테리아의 생물막 형성 효과를 나타내는 결과이다.

이에 본 발명자들은 그람양성 세균의 세포벽 성분인 리포테이코산(Lipoteichoic acid, LTA)이 박테리아에 의한 바이오필름 형성을 억제하며, 그 효용성을 검증함으로써 본 발명을 완성하였다.

LTA는 약 45-50 여개의 반복되는 글리세롤 포스페이트 중합체로 리피드 앵커를 통해 세포막에 부착되어 있으며, 그람양성 박테리아에 존재한다. LTA는 글리코리피드를 이용하여 세포막에 부착되어 있으며 중합체 사슬은 펩티도글리칸 층을 향하여 위치한다 (Fischer,W. 1990. Bacterial phosphoglycolipids and lipoteichoic acids. In Glycolipids, phosphoglycolipids and sulfoglycolipids, M.Kates, Edited by Hanahan,D.J., New York and London. pp 123-234).

한 양태에서 본원은 리포테이코산 (lipoteichoic acid, LTA) 또는 그 유도체를 포함하는 박테리아에 의한 생물막 형성 방지 또는 저해제에 관한 것이다.

본원의 생물막 형성에 대한 제어 활성을 나타내는 리포테이코산 또는 그 유도체는 합성 또는 다양한 종류의 그람양성 박테리아 유래일 수 있다.

그람 양성 박테리아 간에 다양한 LTA가 존재하며, 본원에 의한 생물막 형성의 방지 또는 저해 효과를 나타내는 한 다양한 합성 또는 그람양성 박테리아 유래의 리포테이코산 및 유도체가 모두 본원의 범위에 포함된다. 예를 들면, 이로 제한하는 것은 아니나, 락토바실러스, 비피도박테리움, 락토바실러스 아시도필러스, 락토바실러스 가세리, 락토바실러스 존스니, 락토바실러스 헬베티커스, 락토바실러스 카세이, 락토바실러스 플란타룸, 비피도박테리움 비피덤, 비피도박테리움 롱엄, 비피도박테리움 인펀티스, 비피도박테리움 애니멀리스, 스타필로코커스 에피더미디스, 스트렙토코커스 써모필러스, 스트렙토코커스 뮤탄스, 스타필로코커스 아우레스, 또는 엔테로코커스 파에칼리스 또는 이들의 조합으로부터 유래될 수 있다. 한 구현예에서 리포테이코산 및 유도체는 락토바실러스 플란타룸, 스트렙토코커스 뮤탄스, 스타필로코커스 아우레스, 또는 엔테로코커스 파에칼리스로부터 유래된다.

본원에서 사용된 용어 "제어"는 박테리아에 의한 생물막 형성을 억제, 지연, 저해시키거나, 방지 또는 예방하는 것을 의미한다.

본원의 리포테이코산은 그람양성 박테리아로부터 추출할 수 있으며, 그 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들면 S.H. Han, et al., Infect. Immun. 71 (2003) 55415548; 및 S. Morath, et al., J. Exp. Med. 193 (2001) 393397.) 등에 기재된 것을 참조할 수 있다.

본원에서 사용된 용어 "유도체"는 본원의 LTA와 실질적으로 동일한 기능 및 생물학적 활성/특징을 나타내는 것으로, 예를 들면 동일한 반복 단량체와 같은 동일한 기본 구조를 가지는 것들을 의미한다.

거의 대부분의 박테리아는 표면에 밀착하여 증식할 수 있는데 이런 경우 단일막을 형성하거나, 응집체를 형성하거나 또는 생물막 (biofilm)을 형성한다. 생물막은 미생물이 분비한 세포외 다량체 기질(Extracellular Polymeric Matrix)과 증식한 박테리아로 구성된 입체적 구조물로서, 생체조직을 포함하는 거의 모든 종류의 고체표면에 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 생물막 형성의 방지 또는 저해제는 박테리아의 생물막 형성에 관여하는 유전자, 특히 icaB 또는 icaC의 발현을 저해함으로써 생물막 형성을 억제, 지연, 저해시키거나, 방지 또는 예방할 수 있다.

이러한 생물막은 주위에서 흔히 접할 수 있는 생체, 의학 및 산업 환경에서 흔히 발견된다. 생체에서 서식할 수 있는 병원성 박테리아의 경우 숙주의 상피세포, 뼈, 치아, 및 혈관내벽 등을 포함하는 각종 조직/기관 및 각종 인공 삽입 보형물(catheter, implant), 각종 의학기구/장비/설비 등에 생물막을 형성할 수 있다. 생물막이 형성되면 박테리아는 가혹한 환경에서도 잘 견디는 것은 물론, 항생제 및 면역세포에 대하여 강한 저항력을 가지기 때문에 제거가 매우 어려우며, 만성 염증 질환의 원인이 되기도 하며, 물체의 경우 부식(microbiologically induced corrosion)을 유발한다. 최근 보고에 의하면, 전체 감염성 질환의 65% 정도가 생물막 형성이 주요인으로 알려져 있다 (Ymele-Leki and Ross, 2007, Applied and Environmental Microbiology 73(6):1834-41). 따라서 박테리아에 의한 부식 방지 또는 병원성 박테리아에 의한 감염의 방지/치료 또는 질환의 예방/치료에 있어, 생물막 형성의 제어는 매우 중요하다.

본원의 리포테이코산 (LTA)는 박테리아에 의한 생물막 형성을 효과적으로 방지 또는 저해할 수 있다. 그람양성 박테리아를 포함하는 다양한 종류의 박테리아가 생물막을 형성할 수 있으며, 이에 모두 효과가 있다. 한 구현예에서, 그람양성균으로서 스트렙토코커스 뮤탄스, 스트렙토코커스 뉴모니아, 스타필로코커스 에피더미디스, 스타필로코커스 아우레스 또는 엔테로코커스 파에칼리스로부터 선택되는 하나 이상의 박테리아에 의해 생성되는 생물막 형성의 제어 및/또는 방지에 효과적으로 사용될 수 있다.

본원의 LTA에 의한 박테리아의 생물막 형성을 방지 또는 저해는 본 이론으로 한정하는 것은 아니나, D-알라닌 (D-alanine) 또는 아실 사슬(acyl chain)이 중요한 작용을 한다. 아실사슬의 탄소수 및 D-알라닌의 함량은 균주의 종류마다 상이하며, 본원에 따른 효과를 나타내는 다양한 탄소수의 아실 사슬 및 D-알라닌 함량의 LTA가 본원에 사용될 수 있다. 한 구현예에서 예를 들면 D-알라닌의 함량은 폴리글리세로포스페이트 백본의 전체 잔기 중 D-알라닌 함량이 약 20% 내지 약 70% 로 포함된 LTA가 사용된다. 또 다른 구현예에서 본원에 사용될 수 있는 아실 사슬의 평균 탄소수는 예를 들면 C12 내지 22이나 이로 제한하는 것은 아니다.

본원의 LTA는 생물막 형성의 방지 또는 저해에 효과가 있으며, 특히 LTA는 동물세포에 안정성이 입증된 것으로서 박테리아에 의한 생물막 형성의 제어가 필요한 곳이면, 가정, 환경, 의료 및 산업 분야에 걸쳐 폭넓게 사용될 수 있다. 한 구현예에서는 예를 들면, 각종 의학기구, 의학장비, 의학시설/설비와 같은 물건은 물론 상피세포, 뼈, 치아, 및 혈관내벽 등을 포함하는 각종 생체 조직/기관과 같은 생체조직 및 생체에 적용되는 각종 인공 삽입 보형물에 사용될 수 있다.

다른 구현예에서 본원의 리포테이코산 또는 그 유도체는 그람양성균으로 인해 발생하는 다양한 질환의 예방/치료에 사용될 수 있다. 상기 그람양성균은 이로 제한하는 것은 아니나, 예를 들면 스트렙토코커스 뮤탄스, 스타필로코커스 에피더미디스, 스타필로코커스 아우레스, 스트렙토코커스 뉴모니아, 또는 엔테로코커스 파에칼리스이다. 그람양성 박테리아의 감염으로 인해 발생하는 질환 예를 들면 이로 제한하는 것은 아니나, 식중독, 부비동염, 화농성 피부염을 포함하는 박테리아 감염으로 인한 피부병, 치주염, 심내막염, 축농증, 수막염, 편도선염, 폐렴 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

본원에 사용된 용어 "치료"란 본원에 따른 LTA를 포함하는 조성물의 투여로 그람양성균으로 인한 질환의 증세를 호전시키거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다. 본원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 대한의학협회 등에서 제시된 자료를 참조하여 본원의 조성물이 효과가 있는 질환의 정확한 기준을 알고, 개선, 향상 및 치료된 정도를 판단할 수 있을 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어 "예방"은 본원에 따른 LTA를 포함하는 조성물의 투여로 그람양성균으로 인한 질환의 발병을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다. 그람양성균으로 인한 질환의 치료효과가 있는 본원의 조성물이 이러한 질환의 초기 증상, 또는 증상이 나타나기 전에 복용할 경우 이러한 질환을 예방할 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

본원의 리포테이코산 (LTA)는 생물막 형성의 방지 또는 저해에 효과적인 양으로 사용될 수 있다. 효과적인 양은 생물막을 형성하는 박테리아의 종류, 처리하는 표면의 종류 및 그 면적, 및 목적하는 생물막 형성의 감소정도, 처리 시점 등을 포함하는 조건에 맞추어 결정될 수 있으며, 당업자라면 본원의 기재 및 표적 박테리아의 생물막 형성에 관한 지식을 근거로 적절한 농도를 선택할 수 있을 것이다. 예를 들면 실시예에 기재된 생물막 형성 측정 방법으로 측정 시 처리 전과 비교하여 목적에 따라, 생물막 형성이 약 10 0%, 약 95 % 이상, 약 90 % 이상, 약 85 % 이상, 약 80 % 이상, 약 75 % 이상, 약 70 % 이상, 약 65 % 이상, 약 50 % 이상, 약 45 % 이상, 약 40 % 이상, 약 35 % 이상, 약 30 % 이상, 약 25 % 이상, 약 20 % 이상의 감소에 필요한 양을 일컫는 것일 수 있으나, 이로 제한하는 것은 아니다.

본원에 따른 한 구현예에서 4 억개의 S. aureus로 구성된 바이오필름 형성의 억제에 LTA 약 10 ㎍ 이상, 특히 30 ㎍으로 더욱 특히 50 ㎍이 사용될 수 있다. 다른 구현예에서는 예를 들면 약 0.1 ng/ml 내지 약 1 ㎍/ml 농도로 하루에 일회 내지 수회 및/또는 수일에 걸쳐 처리될 수 있으며, 초기에 처리하는 것이 유리할 수 있다.

본원의 생물막 형성 방지 또는 저해제는 가정, 산업, 의학, 및 환경분야에서의 구체적인 목적에 맞추어 다양한 형태로 제조될 수 있다. 예를 들면 생체는 물론, 각종 장비, 기구의 세척을 위해, 표적으로 하는 박테리아에 의한 생물막 형성의 저해 및/또는 방지에 유효한 양의 LTA을 포함하는 액체형태, 분무형태 또는 고체형태로 제조될 수 있으며, 목적에 따라 추가의 성분 예를 들면 이로 제한하는 것은 아니나, 계면활성제, 세정제, 제균제, 살균제, 항생제, 곰팡이제거제, 산도조절제, 염료, 색소와 같은 것을 포함할 수 있다.

한 구현예에서 본원의 생물막 형성 방지 또는 저해제를 포함하는 조성물의 경우 표적으로 하는 박테리아의 종류에 따라, 생물막 형성의 방지 또는 저해에 효과적인 LTA를 포함하는 수용액 또는 현탁액으로 제조될 수 있다. 다른 구현예에서는 파우더, 코팅제, 스프레이, 분배형타입, 액체에 투입할 수 있는 캡슐/타블릿형태 등으로 제조될 수 있다. 이들 조성물은 음이온성, 비이온성, 양쪽 이온성 및 생물학적 계면활성제 및 이들의 혼합물과 같은 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다.

한 구현예에서는 개인위생용품, 예를 들면, 컨택렌즈 소독약, 비누, 샤워젤, 샴푸, 또는 치아, 인공치아 또는 구강의 세정, 세척을 위한 치실, 치약, 치분 또는 가글링 세정제의 형태로 제조될 수 있다.

다른 구현예에서 의학용 장비/기구/설비의 세정, 세척을 위한 파우더, 코팅제, 스프레이, 물수건(wipe) 형태로 제조될 수 있다.

다른 구현예에서, 본원의 생물막 형성 방지 또는 저해제는 선박, 종이 금속제조, 정유, 식품가공, 수(water)처리 장치와 같은 산업환경에서 사용될 수 있으며, 첨가제, 액체, 페인트, 코팅제의 형태로 제조될 수 있다. 첨가제로 제조될 경우, 수관, 쿨링타워, 윤활제, 열교환기에 사용될 수 있다.

나아가 본원의 생물막 형성 방지 또는 저해제는 약학 조성물로 제조될 수 있다. 약학 조성물은 동시에 또는 연속적으로 투여가능하며, 그람양성균으로 인한 질환 치료를 위한 다른 약학적 활성성분과 병행하여 투여될 수도 있다.

본원의 약학 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 희석제, 보존제, 안정화제, 습윤제, 유화제, 용해제, 감미제, 착색제, 삼투압 조절제, 산화방지제 등의 부형제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘, 스테아레이트, 광물유 등을 들 수 있다.

본원의 약학 조성물의 투여방법은 제형에 따라 용이하게 선택될 수 있으며, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 예를 들면, 산제, 정제, 환제, 과립제, 당의정, 경질 또는 연질의 캡슐제, 액, 에멀젼, 현탄액, 시럽제, 엘릭서, 외용제, 좌제, 멸균 주사용액 등의 형태로 제형화되어 전신 또는 국소적으로 경구 또는 비경구 투여될 수 있으며, 특히 경구 투여가 바람직할 수도 있다.

경구 투여를 위한 고형 제형에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제형은 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 슈크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제형으로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제형에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.

더 나아가 본원의 약학 조성물은 당해 기술 분야의 공지된 적절한 방법을 사용하여 또는 레밍턴의 문헌(Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 바람직하게 제형화될 수 있다.

본원의 약학 조성물의 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설률 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양할 수 있으나, 유효 투여량은 통상적으로 성인(60 kg)의 경우, 약 1㎍ 내지 10g/일, 특히 약 1mg 내지 1g/일이다. 투여량은 여러 가지 조건에 따라 변동가능하기 때문에, 상기 투여량에 가감이 있을 수 있다는 사실은 당업자에게 자명하며, 따라서 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

투여횟수는 원하는 범위 내에서 하루에 1 회, 또는 수 회로 나누어 투여할 수 있으며, 투여 기간도 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본원의 LTA 또는 그 유도체를 포함하는 조성물은 그대로 경구투여하는 것 이외에, 임의의 음식물에 첨가하여 일상적으로 섭취할 수도 있다.

또 다른 양태에서 본원은 상기 LTA를 이용한 박테리아에 의한 생물막 형성의 방지 또는 저해제를 이용한 박테리아에 의한 생물막 형성 방지 또는 저해 방법에 관한 것이다. 본원의 LTA를 박테리아와 접촉시키거나(박테리아를 저해 또는 방지제에 노출시키거나) 또는 박테리아가 증식할 수 있는 또는 증식하고 있는 표면에 처리하여, 박테리아의 응집을 예방함으로써 생물막 형성을 예방하거나, 또는 저해할 수 있다. 상기 박테리아와의 접촉은 물건의 표면을 본원의 방지 또는 저해제로 처리하는 것을 포함한다. 본원의 생물막 형성 방지 또는 저해제는 상기 언급한 바와 같이 목적하는 생물막 형성의 저해에 유효한 양으로 처리될 수 있다.

상기 표면은 내부 및 외부의 표면을 모두 칭하는 것이며, 단단하거나(고상), 유연한 것을 모두 포함하는 것으로, 생체유래의 것은 물론, 가정, 산업, 환경, 의료 분야에서 사용되는 물건을 포함하는 것이다. 단단한 표면은 이로 제한하는 것은 아니나, 예를 들면 배수관, 글레이즈세라믹, 포설린, 유리, 금속, 나무, 크롬, 플라스틱, 비닐 및 포미카를 들 수 있다. 또한 고상 표면은 피부, 치아와 같은 생물체 유래 조직 또는 기관일 수 있다. 또한 상기 고상 표면은 의료용 물건 유래일 수 있다. 의료용 물건은 각종 의료용 설비, 장비, 기구, 임시 또는 영구용 인공삽입 보형물 예를 들면 렌즈, 인공판막, 페이스메이커, 수술용 핀, 삽입도관, 카테터 등을 일컫는 것이나, 이로 한정하는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 달리 언급이 없는 한 세포생물학, 세포배양, 분자생물학, 유전자 형질전환 기술, 미생물학, DNA 재조합기술에 관한 당업자의 기술수준 내인 통상의 기술을 사용하여 실시될 수 있다. 또한 일반적인 기술에 관한 보다 자세한 설명은 Molecular Biotechnology: (Bernard et al., ASM press 1994); Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd Ed. (Sambrook et al., Harbor Laboratory Press 2001); Short Protocols in Molecular Biology, 4th Ed. (Ausubel et al. eds., John Wiley &Sons 1999); DNA Cloning, Volumes I and II (Glover ed., 1985)등을 참고할 수 있다.

실시예 1: LTA 의 분리 정제

스트렙토코커스 뮤탄스 (KCTC 3065), 스타필로코커스 아우레스 (RN4220), 엔테로코커스 파에칼리스로(ATCC 29212), 락토바실러스 플란타룸(KCTC 10887BP)로부터 Morath S et al., J Exp Med (2001) 393397 및 Han et al., Infect. Immun. 71 (2003) 55415548 에 기재된 방법을 사용하여 LTA를 분리정제 하였다.

요약하면, 약 100g의 박테리아 세포를 pH 4.7의 구연산염 완충액 (sodium citrate buffer)에서 재현탁하고 초음파처리(ultrasonication, Labsonic P; B Braun Biotech, Allentown, PA)하여 세포를 파괴하였다. 이러한 세포 현탁액을 동일한 부피의 n-부탄올로 30분 동안 섞었다. 원심분리기에서 상을 분리한 후, 하층의 수성상을 모아 엔도톡신-프리 증류수에서 반투과막으로 투석하였다. 이 추출액은 0.1 mol/L 아세트산염 완충액(pH 4.7)에서 15 % n-프로판올로 용해시키고, 옥틸 세파로스 컬럼(octyl-Sepharose column CL-4B, 2.5 cm X 10 cm)을 사용하여 소수성 컬럼을 실시하였다. 컬럼과 비결합 물질은 0.1 mol/L 아세트산염 완충액(pH 4.7)으로 씻어내었고, 용출액은 각 8 ml씩 모았다. 컬럼 분획에 포함된 LTA는 비유기 인산 에세이를 수행하여 모았고, 엔도톡신-프리 증류수에서 투석하였다. LTA-포함 분획은 30% n-프로판올을 포함하는 0.1 M 아세트산염 완충액(pH 4.7)으로 DEAE-Sepharose ion-exchange chromatography (1.5 cm X 10 cm)와 평형을 유지하도록 하였다. 컬럼을 125 ml의 일정한 염농도(0.1 M NaCl 평형화 버퍼)로 용출하고, 각각 5 ml씩 모았다. LTA를 포함하는 분획은 모아서 동결건조하였고, 정제된 LTA의 양은 LTA의 건조된 양을 측정하여 결정하였다.

실시예 2: LTA 가 박테리아의 바이오필름 형성에 미치는 영향

실시예 1에서 분리 정제한 LTA가 세균 바이오필름에 미치는 영향을 평가하기 위해 스타필로코커스 (Staphylococcus aureus)(RN4220), 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)(KCTC 3065), 엔테로코커스 파에칼리스 (Enterococcus faecalis)(ATCC 29212) 균주를 사용하였다. 세균은 LB배지에서, 37 ℃ 호기조건으로 배양하였다.

세균의 생물막은 S. aureus , S. mutans , E. faecalis를 각각 4천만개와 리포테이코산 (lipoteichoic acid)과 대조군으로서 리포폴리사카라이드 (lipopolysaccharide) 각각을 3 ㎍씩 섞어준 뒤 96 웰 플레이트에 100 ㎕씩 분주하고 3시간 동안 37 ℃에서 배양하였다. 생물막의 형성 정도는 크리스탈바이올렛 (crystal violet) 0.1 % 염색을 통해 비교하였다.

S. aureus를 OD₆₀₀=0.5로 96웰 플레이트에 100 ㎕씩 LTA와 함께 넣고, 37℃ 에서 3 시간 배양한 후, 웰안의 상층액은 제거하고, PBS로 두 번 씻어내었다. 크리스탈바이올렛 0.1 %를 100 ㎕를 넣어준고 30분 동안 염색한 후, 크리스탈바이올렛을 제거하고, PBS로 두번 씻어내었다. 크리스탈바이올렛 분리 버퍼 100 ㎕를 넣고 크리스탈바이올렛을 녹여내고, OD 600 nm에서 값을 측정하였다.

그 결과 도 1에 나타낸 바와 같이 LTA에 의해 그람양성 세균인 S. aureus , S. mutans , E. faecalis 의 생물막의 형성이 감소함을 확인하였다. 도 2는 컨포칼 현미경으로 S. aureus(OD=0.5)를 37 ℃ 에서 24시간 배양한 후, LTA의 존재 여부에 따른 생물막의 형성을 분석한 결과로 LTA가 S. aureus의 생물막의 형성을 억제하는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 3: LTA 의 박테리아 억제 효능 및 성장에 미치는 영향

LTA가 세균의 생물막의 형성 시간대에 따라 생물막의 형성을 억제하는 효능 평가를 관찰하기 위해, S. aureus RN4220 4천만개와 유산균 실시예 1에서 준비한 LTA 3 ㎍을 섞어준 뒤 96 웰 플레이트에 100 ㎕씩 분주하고 0, 3, 6, 12, 24, 48시간 동안 37 ℃에서 배양하였다. 생물막이 형성되는 정도는 크리스탈바이올렛 (crystal violet) 0.1% 염색을 통해 비교하였다. 도 3(a)에 나타난 바와 같이, LTA가 생물막의 부착단계인 3 시간대부터 생물막이 형성되어 성숙해지는 48 시간까지 모든 시간대에서 생물막 형성을 억제한다는 것을 확인할 수 있었다.

또한 세균의 성장에 LTA가 미치는 영향을 알아보기 위해, S. aureus RN4220 8백만개와 실시예 1의 LTA 3 ㎍을 섞어준 뒤 1.5ml 튜브에 1ml씩 분주하고 0, 3, 6, 12, 24 시간 동안 37 ℃에서 배양하였다. 세균 성장 정도는 흡광도 540 nm에서 측정하였다. 도 3(b)에 나타난 바와 같이 LTA는 3시간부터 24시간까지 세균 성장에 아무런 영향을 미치지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 4: LTA 의 박테리아간 응집 억제 영향

박테리아간에 응집이 일어나면 가라앉아서 상층액이 맑아지며, 응집이 줄어든 경우에는 혼탁한 상태로 유지된다. 따라서 S. aureus를 OD₆₀₀=2의 고농도로 준비한 후, 실시예 1에서 준비된 LTA를 처리하고 3시간 동안 37 ℃에서 배양하였다. 그 결과, 도 4(a)에서 나타난 바와 같이 LTA가 첨가된 튜브에서 LTA가 첨가되지 않은 튜브에 비하여 혼탁한 상태가 유지됨을 확인할 수 있었다(오른쪽 사진). 상층액의 OD를 측정한 결과 LTA가 첨가된 경우 여전히 고농도의 OD(optical density) 값을 가짐을 확인할 수 있었다(왼쪽 도표).

상기 S. aureus의 응집이 억제되는 것이 박테리아의 표면의 형태를 변화시키는 것인지를 확인하기 위하여 S. aureus에 LTA를 처리하여 주사전자현미경 (Scanning Electron Microscope, SEM) 촬영을 실시하였다. 그 결과 도 4(b)와 같이 LTA가 박테리아의 표면에는 아무런 영향을 미치지 않았음을 확인할 수 있었다.

실시예 5: 박테리아의 생물막 형성을 억제하는 LTA 의 핵심작용기 규명

LTA이 세균의 바이오필름을 감소시키는데 어떤 핵심작용기가 중요하게 작용하는지를 관찰하기 위해 D-알라닌이 제거된 디알라닐레이티드(dealanylated) LTA와 아실사슬이 제거된 디아실레이티드 (deacylated) LTA를 제조하였다. 디알라닐레이티드 LTA의 제조를 위해 500 ㎕의 5 mg/ml의 락토바실러스 플란타룸 LTA (Lp.LTA) 을 4.5 ml의 0.1 M Tris-HCl (pH 8.5) (500 ㎕의 LTA, 500 ㎕의 1 M Tris-HCl, 4 ml의 주사용수 혼합)를 24시간 동안 흔들어주면서 실온에서 반응하였다. 이어 주사용수를 사용하여 이틀간 투석을 하고, 24시간 동안 동결건조하였다. 이어 동결건조된 LTA를 다시 1 ml의 주사용수에 재현탁한 후, 공지된 방법대로 포스페이트 분석법 (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 16th Edition (1985); 및 Infect Immun. (2003), 71(10): 55415548 참조 )으로 정량하였으며, 수율은 66 %이었다.

디아실레이티드 LTA의 제조를 위해 500 ㎕의 5 mg/ml 락토바실러스 플란타룸 LTA (Lp.LTA)를 4.5 ml의 0.1 N NaOH (500 ㎕의 LTA, 500 ㎕의 5 N NaOH, 4 ml의 주사용수 혼합)를 24시간 동안 흔들어주면서 실온에서 반응하였다. 이어 주사용수를 사용하여 이틀간 투석을 하고, 24시간 동안 동결건조하였다. 이어 동결건조된 LTA를 다시 1 ml의 주사용수에 재현탁한 후, 포스페이트 분석법으로 정량하였으며, 수율은 54%이었다.

LTA 중의 아미노산의 존재 여부를 확인하기 위하여 TLC (Thin Liquid Chromatography)(아세톤 중의 1 % 닌히드린 용액, 전개 매질은 클로로포름: 메탄올: 물=60:30:5)를 수행하였다. 또한 LTA 중의 리피드의 존재 여부를 확인하기 위하여 TLC (Thin Liquid Chromatography)를 수행하였다 (에탄올 중의 5 % 포스포몰리브드 산 (phsophomolybdic acid, PMA) 사용, 전개 매질은 클로로포름: 메탄올: 물=60:30:5).

D-알라닌이 제거된 LTA와 아실 사슬이 제거된 LTA에서 리피드와 아미노산의 존재 여부를 확인한 결과, D-알라닌이 제거된 LTA의 경우 리피드는 검출이 되고, 아미노산은 검출이 되지 않았다. 아실 사슬이 제거된 LTA의 경우 리피드와 아미노산이 모두 검출되지 않았다. 이는 상기와 같은 처리에 의해 D-알라닌이 제거된 LTA가 제조되었으며, 리피드가 제거된 LTA가 제조되었음을 나타내는 것이다. (결과 나타내지 않음).

상기 제조한 D-알라닌이 제거된 LTA와 아실 사슬이 제거된 LTA를 사용하여 다음의 실험을 수행하였다. S. aureus RN4220 4 천만개와 디알라닐레이티드 LTA 및 디아실레이티드 LTA를 각각 0.3, 1, 3 ㎍으로 섞어준 뒤 96 웰 플레이트에 100 ㎕씩 분주하고 3시간 동안 37 ℃에서 배양하였다. 생물막의 형성 정도는 크리스탈바이올렛 0.1% 염색을 통하여 비교하였다.

그 결과 도 5에서 나타난 바와 같이 LTA는 S. aureus의 생물막의 형성을 감소시켰으나, 디알라닐레이티드 LTA와 디아실레이티드 LTA는 S. aureus의 생물막 형성을 감소시키지 못했음을 확인하였다.

또한 생물막 형성 억제에 대한 D-알라닌 기의 효과를 측정하기 위하여, 정상 LTA (Lp.LTA)와 D-알라닌기가 제거된 LTA (De-ala Lp.LTA)를 일정 비율로 혼합하여, 생물막 형성 억제 실험을 수행하였다. 구체적으로 S. aureus를 OD₆₀₀=0.5로 96웰 플레이트에 100 ㎕씩 D-알라닌이 제거된 LTA와 정상 LTA의 농도비율을 30:0, 21:9, 15:15, 9:21, 0:30 ㎍/ml 로 하여 함께 넣고 37 ℃에서 3시간 배양한 후, 웰안의 상층액은 제거하고, PBS로 두번 씻어내었다. 크리스탈바이올렛 0.1 %를 100 ㎕를 넣어주고 30분 동안 염색한 후, 크리스탈바이올렛을 제거하고, PBS로 두 번 씻어내었다. 크리스탈바이올렛 분리 버퍼 100 ㎕를 넣고 크리스탈바이올렛을 녹여내고, OD (optical density) 600 nm에서 값을 측정하였다.

결과는 도 8에 기재되어 있다. 이에 나타난 바와 같이 D-알라닌기를 포함하는 LTA의 비율이 증가할수록 박테리아에 의한 생물막 형성 억제효과도 증대되는 것을 알 수 있다.

따라서 이러한 효과는 LTA 통한 생물막 형성 억제에는 D-알라닌과 아실사슬 의 존재가 필수적이라는 것을 나타내는 것이다.

실시예 6: 바이오필름 형성 억제에 관여하는 유전자 확인

LTA가 박테리아의 생물막 형성 유전자 발현에서 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위하여 S. aureus (OD₆₀₀=0.5)에 실시예 1의 LTA를 추가한 후 4시간 동안 37 ℃에서 배양한 후, S. aureus의 총 RNA를 분리하여 생물막 형성 유전자의 발현을 역전사-PCR로 확인하였다. 역전사는 (Promega사의 M-MLV Reverse Transcriptase를 제조사의 방법대로 사용)를 수행하였으며, 이를 주형으로 PCR를 수행하였다: PCR 프라이머는 도 6에 기재되어 있으며, 조건은 (94℃, 5 분 후, 94℃, 30초- 55℃, 1분- 74℃, 1분; 40 사이클 후 74℃, 10분) 이었다. 그 결과 도 6에서 나타난 바와 같이 LTA를 처리한 S. aureus에서는 icaB와 icaC의 발현이 억제된 것을 확인할 수 있었다.

실시예 7: 인간의 장내세포에의 박테리아의 결합 방지

LTA가 박테리아의 장내세포 결합에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 대장암유래 상피세포주 HT-29 (ATCC HTB-38); DMEM (10% FBS, 1% 페니실린/스트렙토마이신 포함, 37℃, 5% CO₂ 조건에서 배양) 배지에서 배양하였으며, 실험을 위해 ml 당 5x10⁵ 개로 분주하고 37℃에서 배양하였다. 3일 후 배지를 제거하고 1ml PBS 중에서 1시간 동안 LTA 10, 30, 50 ㎍/ml와 CFSE (Carboxyfluorescein succinimidyl ester)로 표지된 S. aureus (1x10⁷ CFU/ml)로 처리하였다. 이어 PBS를 제거하고 PBS로 2회 씻어낸 후 트립신/EDTA를 사용하여 셀을 모아, 유세포분석기 (FACS, BD사의 FACS Calibur)로 형광을 측정하여 도 7(a)에 나타내었다.

또한 HT-29 세포를 S. aureus (1x10⁷ CFU/ml) 및 LTA 10, 30, 50 ㎍/ml로 1시간동안 처리한 후, 이를 PBS로 2회 씻어낸 후 300 ㎕의 Triton X-100 (0.2%)로 융해(Lysis)하였다. 융해물을 PBS로 희석하고 LB 아가 플레이트에 도말하였다. 24시간 후 S. aureus 군집(colony)의 수를 세어 도 7(b)에 나타내었다. 그 결과 도 7에서 나타난 바와 같이 LTA가 농도 의존적으로 S. aureus와 HT-29세포와의 결합을 억제하는 것을 확인할 수 있었다. S. aureus는 장내에 응집하여 독소를 분비함으로 설사와 염증반응을 유도하고 IBD (Inflammatory bowel disease)와도 관련이 있다고 알려져있다 (Lu J et al., Gastroenterology (2003), 125(6):1785-95). 그리고 장내 유익균인 Lactobacillus은 장내 염증반응을 일으키는 S. aureus의 장내 부착을 억제한다고 (Vesterlund S et al., Microbiology (2006),152:1819-1826) 보고가 되어있다. 따라서 본원에 따른 LTA에 따른 HT-29 세포에의 부착 억제는 본원에 따른 LTA가 약학조성물로서 S. aureus 의해 야기되는 질환에 유용하게 사용될 수 있음을 나타내는 것이다.

이상의 실험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본원의 생물막 형성 방지 또는 저해제는 박테리아에 의한 생물막 형성을 효과적으로 제어한다. 또한 본원의 생물막 형성 방지 또는 저해제는 박테리아에 대한 내성을 유발하지 않으면서도 효과적으로 치주염, 심내막염, 축농증, 편도선염, 폐렴 등 만성질환을 치료 또는 예방하는 데에 유용하게 사용될 수 있다.

위에서 본원의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자에 의해 다양한 변형 또는 개량된 것 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

1. 리포테이코산 또는 그 유도체를 포함하는 박테리아의 생물막 형성 방지 또는 저해제.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 리포테이코산 또는 그 유도체는 D-알라닌 (D-alanine) 및 아실 사슬(acyl chain)을 포함하는 것인, 생물막 형성 방지 또는 저해제.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 리포테이코산에 포함된 D-알라닌 함량은 상기 리포테이코산을 구성하는 폴리글리세로포스페이트 백본의 전체 잔기 중 20 % 내지 70 %로 포함되어 있는 것인, 생물막 형성 방지 또는 저해제.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 리포테이코산은 그람양성균으로부터 유래한 것인, 생물막 형성 방지 또는 저해제.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 그람양성균은 바실러스 속 (Bacillus spp .), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 비피도박테리움 속(Bifidobacterium spp .), 스트렙토코커스 속 (Streptococcus spp .), 스타필로코커스 속(Staphylococcus spp .), 엔테로코커스 속 (Enterococcus spp .) 균주 유래인, 생물막 형성 방지 또는 저해제.
   
6. 제 4 항에 있어서, 상기 그람양성균은 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis), 락토바실러스, 비피도박테리움 (Lactobacillus bifidobacterium), 락토바실러스 아시도필러스 (Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 존스니 (Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 비피도박테리움 비피덤 (Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 롱엄 (Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 인펀티스 (Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 애니멀리스 (Bifidobacterium animalis), 스트렙토코커스 써모필러스 (Streptococcus thermophilus), 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans), 스타필로코커스 아우레스 (Staphylococcus aureus), 스타필로코커스 에피더미디스 (Staphylococcus epidermidis), 또는 엔테로코커스 파에칼리스 (Enterococcus faecalis) 또는 이들의 조합으로부터 유래한 것인, 생물막 형성 방지 또는 저해제.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 그람양성균은 락토바실러스 플란타룸, 스트렙토코커스 뮤탄스, 스타필로코커스 아우레스, 또는 엔테로코커스 파에칼리스로부터 유래한 것인, 생물막 형성 방지 또는 저해제.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 생물막 형성의 방지 또는 억제는 icaB 또는 icaC 유전자 발현 억제에 의한 것인, 생물막 형성 방지 또는 저해제.
   
9. 제 1 항에 있어서, 상기 생물막은 그람양성균에 의해 형성된 것인, 생물막 형성 방지 또는 저해제.
   
10. 제 9 항에 있어서, 상기 그람양성균은 스트렙토코커스 뮤탄스, 스트렙토코커스 뉴모니아, 스타필로코커스 에피더미디스, 스타필로코커스 아우레스 또는 엔테로코커스 파에칼리스를 포함하는, 생물막 형성 방지 또는 저해제.
    
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 생물막 형성 방지 또는 저해제를 포함하는 그람양성균으로 인한 질환 예방 또는 치료용 조성물.
    
12. 제 11 항에 있어서, 상기 그람양성균은 스트렙토코커스 뮤탄스, 스트렙토코커스 뉴모니아, 스타필로코커스 에피더미디스, 스타필로코커스 아우레스 또는 엔테로코커스 파에칼리스를 포함하는, 그람양성균으로 인한 질환 예방 또는 치료용 조성물.
    
13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 생물막 형성 방지 또는 저해제를 박테리아와 접촉하는 단계를 포함하는 생물막 형성 방지 또는 저해방법.
    
14. 제 13 항에 있어서, 상기 박테리아와의 접촉은 상기 생물막 형성 방지 또는 저해제를 표면에 처리하는 것을 포함하는 생물막 형성 방지 또는 저해방법.
    
15. 제 14 항에 있어서, 상기 표면은 배수관, 글레이즈세라믹, 포설린, 유리, 금속, 나무, 크롬, 플라스틱, 비닐 및 포미카로 구성되는 군으로부터 선택되는, 생물막 형성 방지 또는 저해방법.
    
16. 제 14 항에 있어서, 상기 표면은 생물체 유래의 조직 또는 기관, 또는 의료용 물건인, 생물막 형성 방지 또는 저해방법.

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