KR20160069054A

KR20160069054A - 피부상태 개선 활성을 갖는 펩타이드 및 이의 용도

Info

Publication number: KR20160069054A
Application number: KR1020140173957A
Authority: KR
Inventors: 정용지; 김은미
Original assignee: (주)케어젠
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-06-16
Also published as: US20190040100A1; JP2018197251A; JP2018505850A; EP3228626B1; JP6464266B2; US20170267721A1; CN107001420A; US10487113B2; EP3228626A4; WO2016088968A1; JP6567147B2; CN107001420B; US10047125B2; EP3228626A1; ES2847623T3; KR101744959B1

Abstract

본 발명은 피부 상태 개선 활성을 갖는 펩타이드를 제공한다. 본 발명의 펩타이드는 MMP2 활성을 억제하여 피부상태를 개선하는데 매우 우수한 효능을 발휘하며, 본 발명의 펩타이드를 포함하는 조성물은 콜라겐 분해를 억제하고 멜라노좀 이동을 억제하는 등의 우수한 생리활성을 나타내어 주름개선, 피부재생, 피부탄력 개선, 피부노화 억제, 상처 재생, 여드름 개선, 피부 재생 또는 피부 미백에 이용 가능하다. 본 발명의 펩타이드를 포함하는 조성물은 MMP-활성 관련 질환 및 염증질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물로 이용될 수 있다.

Description

피부상태 개선 활성을 갖는 펩타이드 및 이의 용도{Peptides Having Activities of Skin Condition Improvement and Uses Thereof}

본 발명은 피부상태 개선 활성을 갖는 펩타이드 및 이의 용도에 관한 것이다.

MMP(Matrix metalloproteinase)는 콜라겐, 프로테오글리칸 및 젤라틴과 같은 거대 생분자들을 분해시킬 수 있는 엔도펩티다아제류 효소로, 크게 콜라게나제, 젤라티나제, 스트로멜리신 및 막형 MMP로 분류 된다. MMP는 모두 전구 효소의 형태로 발현된 후 일부분이 잘려나감으로써 활성화된다(Bond, J. S., et al., Int. J. Biochem., 75, 565-574(1985); Chen, J.M., Chen, W.T., Cell, 48, 193-203(1987); Harris, E.D. et al., Coll Rel Res, 4, 493-512(1984)).

콜라게나제는 삼중나선형 간질성 콜라겐과 젤라틴 등에 작용하며, 섬유아세포 콜라게나제, 호중구 콜라게나제 및 콜라게나제-3의 3종유가 알려져 있고, 제I, Ⅱ 및 Ⅲ 형의 콜라겐 소섬유(Collagen fibrils)들을 절단하는 것으로 보고 되어있다(Goldberg, G.I., et al, J. Biol. Chem., 261, 6600-6605(1986); Fini, M.E.,et al., Biochemistry, 26, 6155-6165(1987)). 또한 이들 세 가지 콜라게나제들은 서로 약 50% 이상의 서열 동일성을 가지는 것으로 알려져 있다(Borkakoti, et al., Nature Struct. Biol., 1, 106-110(1994); EMBO, J., 13, 1263-1269(1994)).

MMP는 전펩타이드 부위, 촉매성 부위 및 C-말단 부이의 세부위로 구분된다. MMP는 모두 활성이 없는 잠복형으로 생성 분비된 후, N-말단의 전펩타이드 부위의 80개의 아미노산이 잘려있고, 이 PRCGVPD 서열을 갖는 부위의 시스테인이 제거되면서 활성화 된다(Van Wart, H.E. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87, 5578-5582(1990)). 활성화된 MMP는 천연 억제제인 MMP 조직저해제(Tissue Inhibitor of Matrix Metalloproteinase)와 결합하여 활성이 억제되는 것으로 알려져 있는데, 이 결합은 촉매성 부위에 의해서 조절된다(Murphy, et al., J. Niol. Chem., 267, 9612-9618(1992)). 여러 가지 형태의 MMP는 기질특이성을 갖고 있으며, 정상적인 세포에도 세포외 매트릭스(extracellular matrix)나 다른 콜라겐 구조를 분해해야 할 필요성이 있을 때 대사과정에서 발현된다. MMP에 의해 매개되는 질환으로는 동맥경화증, 중추신경계의 염증질환, 알츠하이머, 피부 노화, 류마티스성 관절염, 골관절염, 각막궤양, 골질환, 단백뇨증, 복대동맥류질환, 외상성 관절 손상에 따른 퇴행성 연골손실, 신경계의 수초탈락 질환, 간경변, 신사구체 질환, 배태막의 미성숙 파열, 염증성 장질환, 치근막 질환, 노화와 관련된 황반 변성, 당뇨성 망막병증, 증식성 유리체 망막병증, 미성숙 망막병증, 원추 각막, 쇼그렌 증후군, 근시, 안과 종양, 각막이식 거부, 혈관신생, 암의 침윤과 전이 등이 있다. 류머티즘성 관절염과 골관절염은 자가면역 이상이 원인이지만, 병이 진행 되면서 관절 연골의 세포외 매트릭스가 파괴된다. 이러한 관절염 및 관절 외상에서 스트로멜리신이 주요한 효소로 인식되었으며, 프로콜라게나제를 활성 콜라게나제로 전환시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀져 있다. 따라서, MMP 활성을 억제함으로써 관절염 진행을 막을 수 있으며, 상기한 MMP는 침투성 백혈구 또는 섬유아세포 또는 외재적으로 미생물로부터 유래 되는 것으로 보고되어 있다.

또한 염증매개체의 자극에 의하여 분비된 콜라게나제 및 세균으로부터 분비된 콜라게나제는 치주조직의 기질인 콜라겐을 분해하여 잇몸 퇴축을 발생시키고, 점차 진행되어 치주 질환을 야기한다. 염증을 일으킨 잇몸에서 분리된 섬유아세포 콜라게나제 및 스트로멜리신의 활성이 확인 되었고, 효소의 수준은 관찰된 치은염의 정도와 상호 연관됨이 확인되었다(Overall, C.M. et al., J. Periodontal Res. 22, 81-88(1987)).

MMP는 여러 가지 중추신경계(CNS)의 발병과 관련이 있다. MMP는 염증성의 단핵구 세포를 중추신경으로 유입시켜 마이엘린을 파괴시키거나 혈액뇌 관문 (Blood-Brain Barrier)을 파괴시키며 알츠하아이머 질환에서는 아밀로이드 베타단백질의 축적에 관여하는 것으로 추정되고 있다(Yong, VW, et al., Trends Neurosci 21(2),75-80(1998)). 또한 MMP는 알츠하이머 질환의 뇌에서 정상의 뇌보다 그 농도가 높은 것으로 보고되고 있으며(Leake A, Morris CM, & Whateley J. Neurosci Lett 291(3),201-3(2000), 뇌척수액에서의 젤라티나제 B수준은 다발성 경화증 및 기타 신경성 질환과 관련되어 있으며(Miyazaki, K, et al., Nature 362,839~841(1993)), 아밀로이드 베타단백질을 분해하여 축적시키는 데도 기여하는 것으로 보고되고 있다(Backstrom JR, et al., J neurosci 16(24),7910-9(1996)).

또한, MMP는 피부 노화를 유도하므로, 이를 억제하면 주름 치료 및 예방작용을 기대할 수 있으며, MMP는 또한 기저막 분해작용으로 혈관신생, 암의 침윤과 전이를 촉진시킨다. 따라서, MMP는 기저막의 분해를 통하여 암의 침윤과 전이에 매추 중요한 역할을 할 뿐 아니라, 이에 의해 매개되는 질환이 매우 다양하므로 이를 억제할 수 있는 약제의 개발이 요구되고 있다. 그러나 이러한, 억제제는 장기간 사용시에 안전하게 사용할 수 있어야 이상적인 치료제로 사용할 수 있으므로 MMP활성 억제제로서 독성이 적은 제제의 개발이 요구되고 있다. MMP에 의해 매개되는 다양한 질환들의 효과적인 치료를 위해 MMP 억제제에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있으며, MMP 억제제의 개발은 다양한 질환들의 치료에 효과적으로 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 생물학적으로 유효한 활성을 갖는 우수한 펩타이드를 개발하고자 노력한 결과, 서열목록 제1서열 및 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드가 MMP2 억제 활성 및 콜라겐 분해 억제 활성 등을 나타내며 피부상태 개선에 유용하게 이용될 수 있다는 것을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 피부 상태 개선 활성을 갖는 펩타이드를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 피부 상태 개선용 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 MMP-활성 관련 질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 염증질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 서열목록 제1서열 또는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열로 이루어진 피부 상태 개선 활성을 갖는 펩타이드를 제공한다.

본 발명자들은 생물학적으로 유효한 활성을 갖는 우수한 펩타이드를 개발하고자 노력한 결과, 서열목록 제1서열 및 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드가 MMP2 억제 활성 및 콜라겐 분해 억제 활성 등을 나타내며 피부상태 개선에 유용하게 이용될 수 있다는 것을 규명하였다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 펩타이드는 서열목록 제1서열 또는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 포함한다. 구체적으로는, 본 발명의 펩타이드는 서열목록 제1서열 또는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열로 필수적으로 구성되어 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 “펩타이드”는 펩타이드 결합에 의해 아미노산 잔기들이 서로 결합되어 형성된 선형의 분자를 의미한다. 본 발명의 펩타이드는 당업계에 공지된 화학적 합성 방법, 특히 고상 합성 기술(solid-phase synthesis techniques; Merrifield, J. Amer. Chem. Soc. 85:2149-54(1963); Stewart, et al., Solid Phase Peptide Synthesis, 2nd. ed., Pierce Chem. Co.: Rockford, 111(1984)) 또는 액상 합성 기술(US 등록특허 제5,516,891호)에 따라 제조될 수 있다.

본 발명의 펩타이드는 아미노산 서열의 일부 부위를 선정하고 그 활성을 증가시키기 위해 N-말단 또는 C-말단에 변형을 유도할 수 있다. 이러한 변형을 통해 본 발명의 펩타이드는 생체내 투여시의 반감기를 증가시킨 높은 반감기를 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 펩타이드의 C-말단은 히드록시기(-OH), 아미노기(-NH₂), 아자이드(-NHNH₂) 등으로 변형되어 있으며, 펩타이드의 N-말단은 아세틸기, 플루오레닐 메톡시 카르보닐기, 포르밀기, 팔미토일기, 미리스틸기, 스테아릴기 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 구성된 군으로부터 선택되는 보호기가 결합될 수 있다.

상술한 아미노산의 변형은 본 발명의 펩타이드의 안정성을 크게 개선하는 작용을 한다. 본 명세서에서 용어 “안정성”은 인 비보 안정성뿐만 아니라, 저장 안정성(예컨대, 상온 저장 안정성)도 의미한다. 상술한 보호기는 생체 내의 단백질 절단효소의 공격으로부터 본 발명의 펩타이드를 보호하는 작용을 한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 펩타이드는 MMP2(matrix metalloproteinase-2)의 활성을 직접적으로 억제 하는 기능을 가질 뿐 아니라, MMP2에 의한 콜라겐 분해를 억제하는 기능을 갖는다. 또한, 본 발명의 펩타이드는 피부 미백에 관여하는 멜라노좀 이동(melanosome transfer)에 대한 억제 효과가 뛰어나다. 이러한 결과는 본 발명의 펩타이드가 피부상태 개선에 매우 우수한 효능을 가진다는 것을 의미한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부상태(skin conditions) 개선용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물은 상술한 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명에 있어서 피부 상태의 개선은 주름개선, 피부탄력 개선, 피부노화 방지, 피부보습 개선, 상처 제거, 여드름 개선, 피부재생 또는 미백이다.

본 발명의 펩타이드는 다른 단백질 보다 분자량이 훨씬 작기 때문에, 피부 침투율이 매우 우수하다. 따라서 본 발명의 조성물을 국소적으로 피부에 도포하는 경우 피부상태를 효과적으로 개선할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 (a) 상술한 본 발명의 펩타이드의 화장품학적 유효량(cosmetically effective amount); 및 (b) 화장품학적으로 허용되는 담체를 포함하는 화장품 조성물이다.

본 명세서에서 용어 “화장품학적 유효량”은 상술한 본 발명의 조성물의 피부 개선 효능을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.

본 발명의 화장품 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 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 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 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, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 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, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 화장품 조성물에 포함되는 성분은 유효 성분으로서의 펩타이드와 담체 성분 이외에, 화장품 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 MMP-활성 관련 질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물로서, 상기 MMP-활성 관련 질환은 관절염, 당뇨병성 망막증, 비대성 반흔, 건선, 점막 및 상피 조직의 궤양, 자가면역에 의한 염증, 기저막의 분해와 관련된 질병인 낭창, 자가 면역성 신경장애, 근세포 파괴, 녹내장 또는 과다한 혈관신생인 것을 특징으로 하는 조성물을 제공한다.

본 발명의 펩타이드는 MMP2의 활성 억제, 콜라겐 분해 억제 및 멜라노좀 이동 억제 등의 다양한 생리활성을 나타냄으로써 이와 관련된 질병 치료에 유용하게 이용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 (a) 상술한 본 발명의 펩타이드의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물이다.

본 명세서에서 용어 “약제학적 유효량”은 상술한 펩타이드의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.

본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구, 바람직하게는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 근육 주입, 정맥내 주입, 피하 주입, 복강 주입, 국소 투여, 경피 투여 등으로 투여할 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 한편, 본 발명의 약제학적 조성물의 바람직한 투여량은 1일 당 0.0001-1000 ㎍이다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 염증 질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물이 적용될 수 있는 염증 질환은 치주염, 천식, 습진, 건선, 알러지, 류마티스 관절염, 건선 관절염(psoriatic arthritis), 아토피성 피부염, 여드름, 아토피성 비염(건초열), 알레르기성 피부염(습진), 만성 부비동염 또는 지루성 피부염(seborrheic dermatitis)이다.

본 발명의 펩타이드는 염증반응에 관여하는 친-염증성(pro-inflammatory) 사이토카인 PAR2(Protease-activated receptor 2) 및 IL-1β의 발현을 억제시켜 염증반응을 감소시킴으로써 이와 관련된 염증질환의 예방 및 치료에 유용하게 이용될 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(i) 본 발명은 피부 상태 개선 활성을 갖는 펩타이드를 제공한다.

(ⅱ) 본 발명의 펩타이드는 MMP2 활성을 억제하여 피부상태를 개선하는데 매우 우수한 효능을 발휘하며, 본 발명의 펩타이드를 포함하는 조성물은 콜라겐 분해를 억제하고 멜라노좀 이동을 억제하는 등의 우수한 생리활성을 나타내어 주름개선, 피부재생, 피부탄력 개선, 피부노화 억제, 상처 재생, 여드름 개선, 피부 재생 또는 피부 미백에 이용 가능하다.

(ⅲ) 본 발명의 펩타이드를 포함하는 조성물은 MMP-활성 관련 질환 및 염증질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물로 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 펩타이드에 대한 HPLC 분석 결과이다.
(a) CG-Renuin, (b) CG-Noverin
도 2는 본 발명의 펩타이드에 의한 인간 1차 진피 섬유아세포(Human primary dermal fibroblast Cells)의 증식 촉진 효능을 평가한 결과이다.
(a) CG-Renuin, (b) CG-Noverin
도 3은 인간 1차 진피 섬유아세포에서 본 발명의 펩타이드에 의한 신호전달 변화를 확인한 결과이다.
(a) CG-Renuin, (b) CG-Noverin
도 4는 본 발명의 펩타이드에 의한 MMP2 활성 억제 효과를 평가한 결과이다.
(a) CG-Renuin, (b) CG-Noverin
도 5는 섬유아세포에서 본 발명의 펩타이드에 의한 MMP2 활성 억제 효과를 평가한 결과이다.
(a) CG-Renuin, (b) CG-Noverin
도 6 및 도 7은 본 발명의 펩타이드에 의한 콜라겐 분해 억제 효과를 평가한 결과이다.
(a) CG-Renuin, (b) CG-Noverin
도 8은 CG-Renuin에 의한 멜라노좀 이동(melanosome transfer) 억제 효과를 평가한 결과이다.
도 9는 치수줄기세포(dental pulp stem cells)에서 CG-Noverin에 의한 항염증 효과를 평가한 결과이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예

합성예 1: 펩타이드 합성

클로로 트리틸 클로라이드 레진(Chloro trityl chloride resin; CTL resin, Nova biochem Cat No. 01-64-0021) 700 mg을 반응용기에 넣고 메틸렌 클로라이드(MC) 10 ml를 가하여 3분간 교반하였다. 용액을 제거하고 디메틸포름 아마이드(DMF) 10 ml를 넣어 3분간 교반한 후 다시 용매를 제거하였다. 반응기에 10 ml의 디클로로메탄용액을 넣고 Fmoc-Gly-OH(Bachem, Swiss) 200 mmole 및 디이소프로필 에틸아민(DIEA) 400 mmole을 넣은 후 교반하여 잘 녹이고, 1시간 동안 교반하면서 반응시켰다. 반응 후 세척하고 메탄올과 DIEA(2:1)를 DCM(dichloromethane)에 녹여 10분간 반응시키고 과량의 DCM/DMF(1:1)로 세척하였다. 용액을 제거하고 디메틸포름 아마이드(DMF)를 10 ml 넣어 3분간 교반한 후 다시 용매를 제거하였다. 탈보호 용액(20%의 피페리딘(Piperidine)/DMF) 10 ml를 반응용기에 넣고 10분간 상온에서 교반한 후 용액을 제거하였다. 동량의 탈보호 용액을 넣고 다시 10분간 반응을 유지한 후 용액을 제거하고 각각 3분씩 DMF로 2회, MC로 1회, DMF로 1회 세척하여 Gly-CTL 레진(Resin)을 제조하였다. 새로운 반응기에 10 ml의 DMF 용액을 넣고 Fmoc-Cys(Bachem, Swiss) 200 mmole, HoBt 200 mmole 및 Bop 200 mmole을 넣은 후 교반하여 잘 녹였다. 반응기에 400 mmole DIEA를 분획으로 2번에 걸쳐 넣은 후 모든 고체가 녹을 때까지 최소한 5분간 교반하였다. 녹인 아미노산 혼합용액을 탈보호된 레진이 있는 반응용기에 넣고 1시간 동안 상온에서 교반하면서 반응시켰다. 반응액을 제거하고 DMF 용액으로 3회 5분씩 교반한 후 제거하였다. 반응 레진을 소량 취하여 카이저 테스트(Nihydrin Test)를 이용하여 반응 정도를 점검하였다. 탈보호 용액으로 상기와 같이 동일하게 2번 탈보호 반응시켜 Cys-Gly-CTL 레진을 제조하였다. DMF와 MC로 충분히 세척하고 다시 한 번 카이저 테스트를 수행한 다음 상기와 동일하게 아래의 아미노산 부착 실험을 수행하였다. 선정된 아미노산 서열에 의거하여 Fmoc-Ile, Fmoc-Trp, Fmoc-Lys(Boc), Fmoc-Glu(OtBu), Fmoc-Ser(tBu), Fmoc-Ser(tBu) 및 Fmoc-Glu(OtBu) 순으로 연쇄반응을 시켰다. Fmoc-보호기를 탈보호 용액으로 10분씩 2번 반응시킨 후 잘 세척하여 제거하였다. 무수초산과 DIEA, HoBt를 넣어 한시간 동안 아세틸화를 수행한 뒤 제조된 펩티딜 레진을 DMF, MC 및 메탄올로 각각 3번을 세척하고, 질소 공기를 천천히 흘려 건조한 후, P₂O₅하에서 진공으로 감압하여 완전히 건조한뒤 탈루 용액[트리플로로화 초산(Trifluroacetic acid) 81.5%, 증류수 5%, 티오아니졸(Thioanisole) 5%, 페놀(Phenol) 5%, EDT 2.5% 및 TIS 1%] 30 ml을 넣은 후 상온에서 가끔 흔들어주며 2시간 반응을 유지하였다. 필터링을 하여 레진을 거르고, 레진을 소량의 TFA 용액으로 세척한 후 모액과 합하였다. 감압을 이용하여 전체 볼륨이 절반 정도 남도록 증류하고 50 ml의 차가운 에테르를 가하여 침전을 유도한 후, 원심분리하여 침전을 모으고, 2번 더 차가운 에테르로 세척하였다. 모액을 제거하고 질소 하에서 충분히 건조하여 정제 전 NH₂-Cys-Thr-Lys-Ile-Tyr-Asp-Pro-Val-Cys-COOH 서열목록 제1서열의 펩타이드를 0.5 g(수율: 95%), NH₂-Cys-Pro-Arg-His-Phe-Asn-Pro-Val-Cys-COOH 서열목록 제2서열의 펩타이드를 0.7 g 합성(수율: 95%)하였다. 분자량 측정기를 이용하여 측정시 서열목록 제1서열의 펩타이드 분자량은 1041.2(이론값 :1041.25), 서열목록 제2서열의 펩타이드 분자량은 1072.2(이론값 :1072.27)이다.

펩타이드	아미노산 서열	분석값(질량분석기)
펩타이드	아미노산 서열	분석치	이론치
서열 1	CTKIYDPVC	1041.2	1042.25
서열 2	CPRHFNPVC	1072.2	1072.27

실시예 1: 인간 진피 섬유아세포의 증식 촉진

인간 1차 진피 섬유아세포(human primary dermal fibroblast cells)에 CG-Renuin(서열목록 제1서열의 펩타이드) 또는 CG-Noverin(서열목록 제2서열의 펩타이드)을 농도별(1 ng/ml - 1 μg/ml)로 처리하고 세포 배양기에서 72시간 동안 배양한 다음, 펩타이드 처리에 의한 세포 증식 변화를 SRB 어세이(OD 590 nm)를 통해 분석하였다. CG-Renuin 또는 CG-Noverin 처리 양에 의존적으로 인간 1차 진피 섬유아세포의 증식이 증가되었다(도 2a-2b).

실시예 2: 인간 섬유아세포에서 CG-Renuin 또는 CG-Noverin의 신호전달

2 x 10⁵ 세포/웰의 세포 밀도로 6-웰 플레이트에 NIH3T3(표피세포주)를 시딩하고 하룻밤 동안 배양한 후, CG-Renuin 또는 CG-Noverin 펩타이드를 농도별(1-10 μg/ml)로 처리하고 30분 동안 37℃ 배양기에서 배양 후 UVA(8 J)를 조사하고 24시간 배양하였다. 세포 용해 버퍼를 처리하여 용해물을 확보한 후 단백질을 정량하였다. 세포활성 인자의 발현 확인을 위해 anti-pERK(Santa Cruz Biotechnology, USA), p38(Santa Cruz Biotechnology, USA) 항체를 사용하여 웨스턴 블롯을 실시하였다.

CG-Renuin 또는 CG-Noverin을 처리하는 경우, 세포의 증식, 이동 및 생존에 관여하는 ERK 및 P38의 인산화 증가가 확인되었다(도 3a-3b).

실시예 3: CG-Renuin 또는 CG-Noverin에 의한 rhMMP2의 억제

rhMMP2와 펩타이드를 농도별(0.1 μg/ml, 1 μg/ml) 로 혼합하여 상온에서 1시간 배양 후 젤라틴 자이모그라피(gelatin zymography)를 시행하여 그의 발현을 알아보기 위해 먼저, 젤라틴(2 mg/ml)을 기질로 하여 단백질 전기영동(SDS-PAGE)을 시행하였다. 전기영동 후 겔을 2.5% Triton X-100에 30분간 담가두었다가, 다시 50 mM Tris-HCl, 0.2 M NaCl, 5 mM CaCl₂, 1% Triton X-100을 조성으로 하는 완충제에서 24시간 동안 37℃에서 배양하였다. 배양 후 겔은 Coo-massie Brilliant Blue R250(Sigma)으로 염색하였고, 5% 메탄올과 7.5% 아세트산, 증류수로 조성된 용액으로 탈 염색 하였다. 그리고 젤라틴 가수분해에 의하여 나타나는 밴드를 관찰하였는데 활성(active) MMP-2는 66 kDa, pro-MMP-2는 72 kDa 밴드를 찾아 관찰하였다.

CG-Renuin 및 CG-Noverin에 의해 MMP2의 활성이 직접적으로 억제되는 것을 젤라틴 자이모그라피를 통해 확인하였다(도 4a-4b).

실시예 4: 섬유아세포에서 CG-Renuin 또는 CG-Noverin에 의한 rhMMP2의 억제

3 x 10⁴ 세포/웰의 세포 밀도로 24웰 플레이트에 섬유아세포(NIH3T3)를 시딩하였다. 다음 날 무혈청 배지로 24시간 배양하고 TNF-α로 MMP2의 발현 및 활성화를 유도한 후 CG-Renuin 또는 CG-Noverin을 각각 농도(10 ng/ml, 100 ng/ml, 1000 ng/ml) 별로 처리한 후 24시간 배양하였다. 14,000 x g로 10분간 원심 분리해 얻은 상층액을 배양 후 젤라틴 자이모그라피를 시행하여 그의 발현을 알아보기 위해 젤라틴(2 mg/ml)을 기질로 하여 단백질 전기영동(SDS-PAGE)을 시행하였다. 전기영동 후 겔을 2.5% Triton X-100에 30분간 담가두었다가, 다시 50 mM Tris-HCl, 0.2 M NaCl, 5 mM CaCl₂, 1% Triton X-100을 조성으로 하는 완충제에서 24시간 동안 37℃에서 배양하였다. 배양 후 겔은 Coo-massie Brilliant Blue R250(Sigma)으로 염색하였고, 5% 메탄올과 7.5% 아세트산, 증류수로 조성된 용액으로 탈 염색 하였다. 그리고 젤라틴 가수분해에 의하여 나타나는 밴드를 관찰하였는데, 활성 MMP-2는 66 kDa, pro-MMP-2는 72 kDa 밴드를 찾아 관찰하였다.

MMP2의 활성을 관찰한 결과, CG-Renuin 및 CG-Noverin에 의해 MMP2의 활성이 억제되는 것을 확인하였다(도 5a-5b).

실시예 5: CG-Renuin 또는 CG-Noverin에 의한 콜라겐 분해 억제

HDF(Human dermal fibroblast) 세포(3x10⁴세포)를 24웰 플레이트에 시딩하였다. 다음 날 5% 혈청 배지로 42시간 배양한 후 MMP2(20 ng/ml)(SIGMA/USA)과 CG-Noverin, CG-Renuin을 각각 처리한 후 6시간 배양하였다. 14,000 x g로 10분간 원심 분리해 얻은 상층액을 pro-collagen type I kit(RnD system/USA)를 이용하여 분석하였다.

HDF(Human dermal fibroblast) 세포(3x10⁴세포)를 24웰 플레이트에 시딩하고 다음 날 5% 혈청 배지로 교체 후 IGF-1(100 ng/ml)(Sigma/USA)를 처리하여 44시간 배양한 후 MMP2(20 ng/ml)와 CG-Noverin, CG-Renuin을 처리한 후 4시간 배양하였다. 14,000 x g로 10분간 원심 분리해 얻은 상층액을 pro-collagen type I kit를 이용하여 분석하였다.

CG-Renuin 및 CG-Noverin이 MMP2에 의해 유도되는 콜라겐 분해를 억제하는 기능을 갖는지에 대해 실험을 실시한 결과, MMP2를 처리하였을 때 세포 내 콜라겐 분해가 대조군과 비교하여 증가되며 CG-Renuin 또는 CG-Noverin와 동시에 처리하였을 경우, 콜라겐 분해 유도가 억제 되는 것을 확인하였다(도 6a-6b 및 도 7a-7b).

실시예 6: CG-Noverin, CG-Renuin에 의한 멜라노좀 이동(melanosome transfer) 억제

멜라노좀 이동을 관찰하기 위해서 HaCaT 각질 세포를 이용하여 파고사이토시스 시험(Phagocytosis assay)을 진행 하였다. 파고사이토시스를 위한 물질로는 형광(fluoroscence)물질이 붙은 생입자(bioparticle)를 이용하였다. 96-웰 조직 배양용 평판에 각 웰 당 3 x 10³ 세포가 되도록 하여 24시간 동안 배양 후 무혈청 배지로 6시간 동안 배양하였다. 이후 파고사이토시스를 유도하기 위해 1 ㎍/㎖ 의 트립신을 처리하고 1 ㎍/㎖의 펩타이드들을 48시간 동안 처리하였다. 그 결과, 현광 현미경을 통해 생입자가 각질 세포내로 파고사이토시스되는 것을 확인하였다. 파고사이토시스 유도군, 즉 트립신 처리군을 100%로 하여 데이터 관찰하였을 때 CG-Noverin, 과 CG-Renuin 처리군에서 파고사이토시스가 억제되는 것을 확인하였다.

실시예 7: CG-Noverin의 항-치주질환(anti-periodontal) 기능

합성 펩타이드에 의한 치주염세포에서의 항염증 효과

상기 합성예에서 합성된 펩타이드들에 치주염 세포에서의 항염증 효과를 관찰하기 위해 인간 치근막 섬유아세포(Human periodontal ligament fibroblast cell)(ATCC, USA)를 이용하여 실험을 진행하였다. 인간 치근막 섬유아세포를 6-웰 조직 배양용 평판에 각 웰 당 5 x 10¹ 세포가 되도록 하여 24시간동안 배양하였다. 치주 세포에 염증을 유도하기 위해 10 μg/ml 의 농도로 트립신(시그마, USA)를 처리한 후 본 발명의 펩타이드들을 1 μg/ml 의 농도로 같이 처리하여 4시간동안 배양한 후 대조군과 유발 물질 그리고 유발물질과 펩타이드를 처리한 배양세포로부터 mRNA를 추출하여 PAR-2, IL-1β의 프라이머를 이용하여 역전사 중합효소 연쇄반응을 수행하였다. 사용한 각 프라이머의 뉴클레오타이드 서열은 표 2와 같다.

IL-1β	정방향	5’-CCGTGGACCTTCCAGGATCA-3’
IL-1β	역방향	5’-GATCCACACTCTCCAGCTGC-3’
PAR2	정방향	5’-GGGTTTGCCAAGTAACGGC-3’
PAR2	역방향	5’-GGGAACCAGATGACAGAGAGG-3’

도 9에서 볼 수 있듯이, 인간 치근막 섬유아세포에 트립신을 처리하여 염증을 유도하였을 때 염증성 사이토카인인, PAR-2, IL-1β의 발현이 증가하는 것을 관찰할 수 있었으며, 본 발명의 펩타이드를 동시에 처리하였을 때에는 위 2가지의 염증성 사이토카인의 발현이 현저하게 억제되는 것을 확인하였다(도 9).

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 일 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

<110> CAREGEN Co,.LTD. <120> Peptides Having Activities of Skin Condition Improvement and Uses Thereof <130> PN140559 <160> 6 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CG-Renuin <400> 1 Cys Thr Lys Ile Tyr Asp Pro Val Cys 1 5 <210> 2 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CG-Noverin <400> 2 Cys Pro Arg His Phe Asn Pro Val Cys 1 5 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> IL-1beta forward primer <400> 3 ccgtggacct tccaggatca 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> IL-1beta reverse primer <400> 4 gatccacact ctccagctgc 20 <210> 5 <211> 18 <212> DNA <213> PAR2 forward primer <400> 5 gggtttgcca agtaacgg 18 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> PAR2 reverse primer <400> 6 gggaaccaga tgacagagag g 21

Claims

서열목록 제1서열 또는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열로 이루어진 피부 상태 개선 활성을 갖는 펩타이드.
제 1 항에 있어서, 상기 펩타이드는 MMP2(matrix metalloproteinase-2)의 활성을 억제하는 것을 특징으로 하는 펩타이드.
제 1 항에 있어서, 상기 펩타이드는 콜라겐 분해를 억제하는 것을 특징으로 하는 펩타이드.
제 1 항에 있어서, 상기 펩타이드는 멜라노좀 이동(melanosome transfer)을 억제하는 것을 특징으로 하는 펩타이드.
제 1 항에 있어서, 상기 피부 상태 개선은 주름개선, 피부재생, 피부탄력 개선, 피부노화 억제, 상처 재생, 여드름 개선, 피부 재생 또는 피부 미백인 것을 특징으로 펩타이드.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 상태 개선용 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 MMP-활성 관련 질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물로서, 상기 매트릭스 MMP-활성 관련 질환은 관절염, 당뇨병성 망막증, 비대성 반흔, 건선, 점막 및 상피 조직의 궤양, 자가면역에 의한 염증, 기저막의 분해와 관련된 질병인 낭창, 자가 면역성 신경장애, 근세포 파괴, 녹내장 또는 과다한 혈관신생인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 염증 질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.
제 8 항에 있어서, 상기 염증 질환은 치주염, 천식, 습진, 건선, 알러지, 류마티스 관절염, 건선 관절염(psoriatic arthritis), 아토피성 피부염, 여드름, 아토피성 비염(건초열), 알레르기성 피부염(습진), 만성 부비동염 또는 지루성 피부염(seborrheic dermatitis)인 것을 특징으로 하는 조성물.