KR20230087378A

KR20230087378A - 9잔기 펩타이드 및 이를 포함하는 항균용 또는 항염증용 조성물

Info

Publication number: KR20230087378A
Application number: KR1020220154246A
Authority: KR
Inventors: 원형식; 강태봉; 김수진; 김동혁; 이성희; 금민호
Original assignee: 주식회사 아이젤
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2022-11-17
Publication date: 2023-06-16

Abstract

본 발명은 생산 단가를 줄이고 약학적 물성을 향상시키며 약제학적 수식을 용이하게 하는 장점을 가지기 위하여 단순한 조성 및 9 잔기만으로 구성된 짧은 길이의 항균 또는 항염증 펩타이드를 제조하였다. 상기 펩타이드는 모두 천연 AMP들이나 기존에 보고된 다른 펩타이드인 omiganan에 비해 항균 및 항염증성이 강력하고, 단순한 조성을 가지기 때문에, 항균이나 항염증 관련 약학, 식품, 화장료 분야에 유용하게 이용될 수 있다.

Description

9잔기 펩타이드 및 이를 포함하는 항균용 또는 항염증용 조성물{Amphiphilic peptide and antimicrobial or anti-inflammatory composition comprising the same}

본 발명은 신규 펩타이드 및 이의 항균, 항염증 용도에 관한 것이다.

모든 생명체로부터 유래한 막-용해성(lytic), 항생 펩타이드(이하, "AMP"라 함)들은 강력한 치료제 개발을 위한 후보물질로 주목받고 있다(Zaiou M., J. Mol. Med. 85:317, 2007; Koczulla AR, et al., Drugs 63:389, 2003;Zasloff M. Nature 415:389,2002; Hancock REW, et al., Proc. Nat. Acad. Soc. USA 97:8856, 2000; Yeaman MR, et al., Pharmacol. Rev. 55:27, 2003).

새로운 약물 소재 개발의 목적으로 AMP들의 구조-활성 관계에 대한 광범위한 연구들로부터 많은 유도체들이 생성되었다(Zaiou M. J. Mol. Med. 85:317, 2007; Koczulla AR, et al., Drugs 63:389, 2003; Zasloff M. Nature 415:389, 2002; Won HS, et al., J. Biol. Chem. 279:14784, 2004).

박테리아의 감염은 LPS 방출로 인해 염증성 사이토카인이 생성이 과도하게 유도되고, 폐혈증 및 폐혈성 쇼크 등 여러 기관의 손상으로 이어진다(Rietschel ET, et al., Springer, 39:81, 1996; Dinarello CA, Chest, 321:329, 1997).

박테리아에 의한 염증을 치료하기 위해 항균 및 항염증 효과와 같은 이중 기능을 갖는 항균제를 발견할 가치가 있다(Rosenfeld Y, et al., J. Biol. Chem., 1636:1643, 2006; Pulido D, et al., J. innate immunity, 327:336, 2012)

AMP는 박테리아 LPS에 결합하여 막 투과를 통해 항균 작용을 발휘할 수 있는 구조적 측면에서 항균에 국한되어 있지 않고 면역 조절 특성을 가진다(Lee E, et al., Biomembranes, 271:283, 2013; Wei L, et al., J Med Chem, 3546:3556, 2103).

AMP의 면역 조절 특성은 새로운 항염증제 개발을 목표로 하는 연구에서도 많은 관심을 가지고 있다(Hilchie AL, et al., Nat. Chem. 761:768, 2013).

그렇기 때문에, 이들을 이용하여 임상적 치료제를 개발하기 위한 산업적인 시도들도 널리 이루어지고 있다(Zaiou M.J. Mol.Med. 85:317, 2007; Koczulla AR, et al., Drugs 63:389, 2003; Zasloff M. Nature 415:389, 2002; Jenssen H, et al., Clin. Microbiol. Rev. 19:491,2006).

한편, omiganan(MBI-226)은 항생 펩타이드 최초로 새로운 항생제 의약품으로 개발 완료 시점에 근접한 물질로서, 현재 임상 3상 시험이 진행 중이다(Gordon J, et al., Curr. Eye Res. 30:505, 2005). 그러나 이들의 상당하게 큰 분자 크기와 높은 제조원가 및 일부 물질에 나타난 그리 좋지 않은 약제학적 및 약동학적 특성 등은 그들의 산업적 및 임상적인 적용에 있어서의 장애가 되고 있다(Zaiou M. J. Mol. Med. 85:317, 2007; Won HS, et al., J. Biol. Chem. 279:14784, 2004).

따라서 약학적 최적화 및 제조원가를 낮추는 측면에서 더욱 바람직한 선도물질이 되기 위하여, 될 수 있는 한 단순한 아미노산 조성을 가지는 더 짧은 활성 펩타이드들을 발명하는 것이 필요할 것이다. 이러한 측면에서, 항생 활성을 가지는 모델 양친매성 나선 펩타이드를 고안하기 위한 최소 드 노보(De novo) 시도들은 주목할 가치가 있다.

양이온성 양친매성 α-나선 펩타이드들은 특히 풍부하고 광범위하며 자연계에 존재하는 AMP들 중에서 가장 잘 규명된 군이다(Zaiou M. J. Mol. Med. 85:317, 2007; Koczulla AR, et al., Drugs 63:389, 2003; Jenssen H,et al., Hancock REW. Clin. Microbiol. Rev. 19:491, 2006).

따라서, 강력한 α-나선 형성력을 가지는 류신과 라이신과 같은 아미노산들의 단순한 조성을 가지는 새로운 양친매성 나선 모델 AMP들을 제조하기 위하여 많은 연구가 노력하고 있다(Chou PY, et al., Biochemistry 13:211, 1974).

이에 본 발명자들은 저분자량 펩타이드 항생물질을 개발하기 위해 예의 노력을 기울인 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.

한국특허공개 제10-2018-0000531호 (2018년01월03일)

본 발명의 목적은 항균 및 항염증 활성을 갖는, 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는, 펩타이드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 항균용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 항염증 조성물을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 항균 및 항염증 활성을 갖는, 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 제공한다.

또한, 본 발명은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 항균용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 항염증 조성물을 제공한다.

도 1은 L₄K₃W₂ 모델 펩타이드에 대한 아미노산 서열을 나타낸 것으로, 각 펩타이드의 서열은 왼쪽에 일련의 이름으로 표시하였다. 트립토판(W) 잔기들은 굵은 글씨, 기울임꼴로 나타내었다.
도 2는 L₄K₃W₂ 모델 펩타이드에 대한 나선형 휠 다이어그램(helical wheel diagrams)으로, 각 다이어그램의 중앙에 해당하는 펩타이드의 모델 번호와 이름(화학식)을 나타내었다. 트립토판(W) 잔기들은 굵은 글씨, 기울임꼴로 나타내었다.
도 3은 원편광 이색법(circular dichroism, CD) 스펙트럼을 이용하여 2차 구조를 나타낸 것이다. 도 3에서는 여러 가지 buffer (Sodium phosphate, SDS(Sodium Dodecyl Sulfate), TFE(trifluoroethanol))에서의 2차 구조 형성을 나타내었다.
도 4는 Hemolysis를 이용하여 사람 적혈구 세포에서의 용혈 독성 활성을 도시한 것이다.
도 5a, b 및 c는 염증 반응 매개 물질인 LPS로 인한 염증 반응에 관하여 L₄K₃W₂ 모델 펩타이드에 대한 항염증 효과를 나타낸 것이다. 도 5a에서는 염증 유발 물질인 LPS가 처리된 세포에서 염증 매개인자 NO의 발생을 억제하는 활성을 도시하고, 도 5b에서는 도 5a에서의 세포 생존력을 나타내었다. 그리고 도 5c에서는 염증 물질인 iNOS 및 신호 관련 인자들인 p-STAT1, p-TBK1의 단백질 발현 수준이 줄어드는 것을 나타낸다.

본 발명자들은 천연 AMP를 이용하지 않더라도 임계 양친매성 경계면에 트립토판을 가지도록 새롭게 설계된 양친매성 나선 펩타이드가 짧은 길이로도 항균 활성을 가질 것임을 예측하고, 이러한 발상을 증명하기 위하여 3종의 아미노산의 단순 조성을 가지는 9 종의 L₄K₃W₂ 펩타이드들(두 개의 트립토판을 가지는 LK 펩타이드들)을 고안하고 그들의 항균 활성 및 항염증 활성을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

이에, 본 발명은 항균 및 항염증 활성을 갖는, 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 제공한다.

본 발명에 따른 펩타이드는 당업계에 알려진 임의의 방법에 의하여 제조될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

상기 서열번호 1 내지 9의 아미노산 서열은 아래와 같다(표 1).

서열번호	아미노산 서열
1	WLLKWLKKL
2	KWLLKWLLK
3	LKWLLKWLK
4	LLKWLKKWL
5	KLLKWLLKW
6	LKWLKWLLK
7	LKKWLKWLL
8	WLKKLLKWL
9	KWLLKLLKW

본 발명에 따른 펩타이드의 범위는 서열번호 1 내지 서열번호 9로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 단백질 및 상기 단백질의 기능적 동등물을 포함한다. "기능적 동등물"이란 아미노산의 부가, 치환 또는 결실의 결과, 상기 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열과 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더 더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호 1 내지 서열번호 9로 표시되는 단백질과 실질적으로 동질의 생리활성을 나타내는 단백질을 말한다. 본 발명의 펩타이드는 이의 천연형 아미노산 서열을 갖는 단백질뿐만 아니라 이의 아미노산 서열 변이체가 또한 본 발명의 범위에 포함된다.

펩타이드의 변이체란 펩타이드의 천연 아미노산 서열과 하나 이상의 아미노산 잔기가 결실, 삽입, 비보전적 또는 보전적 치환 또는 이들의 조합에 의하여 상이한 서열을 가지는 단백질을 의미한다. 분자의 활성을 전체적으로 변경시키지 않는 단백질 및 펩티드에서의 아미노산 교환은 당해 분야에 공지되어 있다(H.Neurath, R.L.Hill, The Proteins, Academic Press, New York, 1979). 또한, 펩타이드 또는 이의 변이체는 천연에서 추출하거나 합성 (Merrifleld, J. Amer. chem. Soc. 85:2149-2156, 1963) 또는 DNA 서열을 기본으로 하는 유전자 재조합 방법에 의해 제조될 수 있다 (Sambrook et al, Molecular Cloning, Cold Spring Harbour Laboratory Press, New York, USA, 2판, 1989).

본 발명에서 상기 펩타이드는 양친매성 나선(amphipathic helix) 구조를 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 펩타이드는 α-나선 구조로 형성될 때, 나선 축의 한쪽으로 소수성 류신 잔기가 다른 한쪽으로는 양이온성 라이신 잔기가 모여서 완전하게 양친매성이 된다. 또한, 2개의 트립토판 잔기는 나선 휠 사영에서 친수성(lysyl) 말단부와 소수성(leucyl) 시작부 사이의 임계 양친매성 경계면에 위치한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 펩타이드는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 에스체리키아 콜라이(Escherichia coli) 및 시겔라 디센테리(Shigella dysenteriae)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 세균에 대해 항균활성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 일 실시예에서는 2 종의 그램 양성균(Bacillus subtilis ATCC 6633, Staphylococcus aureus ATCC 6538p) 및 2 종의 그램 음성균(Escherichia coli ATCC 25922, Shigella dysenteriae ATCC 9752)을 이용하여 본 발명 펩타이드의 항균 활성을 실험한 결과 본 발명은 공지된 Omiganan 보다 더 우수한 항균 활성을 가짐을 확인하였다(실시예 4 참조).

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 펩타이드는, 산화질소(Nitric oxide, NO) 생성을 억제하는 것일 수 있고, iNOS 발현을 억제시키는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 LPS를 세포에 처리하기 전에 다양한 농도의 본 발명 펩타이드를 처리한 결과 LPS 단독 처리군에 비해 모두 NO의 생성량을 감소시킴을 확인하였다(실시예 5 참조).

다른 양태로서, 본 발명은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 항균용 조성물을 제공한다.

본 발명의 항균용 조성물은 의약외품 조성물 일 수 있다. 즉, 본 발명은 병원성 미생물 또는 내성균에 의한 감염 질환의 예방 또는 개선을 목적으로 의약외품 조성물을 제공한다. 본 발명의 의약외품 조성물은 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 상기 의약외품 조성물은 소독청결제, 샤워폼, 가그린, 물티슈, 세제비누, 핸드워시, 가습기 충진제, 마스크, 연고제 또는 필터충진제일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 항균용 조성물은 식품 첨가물, 또는 사료 첨가물 일 수 있다. 즉, 본 발명은 병원성 미생물 또는 내성균에 의한 감염 질환의 예방 또는 개선을 목적으로 식품 첨거물 조성물 또는 사료 첨가물 조성물을 제공한다. 본 발명의 식품 첨가물 또는 사료 첨가물은 다른 의약외품 또는 약물과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 식품 또는 사료에 첨가할 수 있다.

본 발명의 항균용 조성물은 약학적 조성물 일 수 있다. 즉, 본 발명은 병원성 미생물 또는 내성균에 의한 감염 질환의 예방 또는 치료을 목적으로 약학적 조성물을 제공한다. 본 발명의 약학적 조성물은 다른 의약외품 또는 약물과 함께 사용할 수 있으며, 약학적 조성물에 대한 더 상세한 내용은 후술한다.

다른 양태로서 본 발명은, 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 염증질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명에서 “예방”이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 염증질환을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 “치료”란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 염증질환이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 상기 펩타이드를 유효성분으로 포함하며, 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 사이클로덱스트린, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 등을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 안과용 점안액, 환약, 캡슐, 과립, 또는 정제로 제제화할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제화에 관해서는 레밍턴의 문헌에 개시되어있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 제형에 특별한 제한은 없으나 점안제, 주사제 또는 경구 섭취제 등으로 제제화할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 점막, 정맥 내, 피하에 적용)할 수 있으며, 투여량은

환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, “약학적으로 유효한 양”은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 조성물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며 투여 경로, 질환의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있다.

본 발명에서 상기 염증질환은 건선, 알레르기 비염, 아토피피부염, 접촉성피부염, 습진성 피부염, 광선피부염, 지루피부염, 포진성피부염, 편평태선, 경화태선, 괴저성 농피증, 천포창, 수포성 표피박리증, 맥관부종, 안검염, 알러지성 결막염, 퇴행성 또는 염증성 안구염, 관절염, 류마티스관절염, 척추염, 전신성 경화증, 피부근염, 다발성근염 및 염증성 근병증으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

다른 양태로서 본 발명은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 염증질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

상기 약학 조성물에 대한 설명은 상충되지 않는 한 상기 식품 조성물에 동일하게 적용될 수 있다.

상기 식품 조성물은 건강기능성 식품을 포함하는 개념이다.

본 발명에서 사용되는 용어, “개선”이란, 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명의 식품 조성물에서 본 발명의 펩타이드를 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 상기 펩타이드의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하의 양으로 첨가된다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있다.

본 발명의 건강기능성식품 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 성분을 함유하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 당업자의 선택에 의해 적절하게 결정될 수 있다.

상기 외에 본 발명의 건강기능성식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율 또한 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.

다른 양태로서 본 발명은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 염증질환 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 유효성분을 포함하는 화장료 조성물은 항염증 용도로 다양하게 이용될 수 있다. 본 조성물을 첨가할 수 있는 제품으로는, 예를 들어, 각종 크림, 로션, 스킨, 에센스 등 과 같은 화장품류와 샴푸, 린스, 클렌징, 세안제, 비누, 트리트먼트, 팩, 미용액 등이 있다.

본 발명의 화장료는 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 추출물로 이루어진 군에서 선택된 조성물을 포함한다.

수용성 비타민으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 피리독신, 염산피리독신, 비타민 B12, 판토텐산, 니코틴산, 니코틴산아미드, 엽산, 비타민 C, 비타민 H 등을 들 수 있으며, 그들의 염 (티아민염산염, 아스코르빈산나트륨염 등)이나 유도체 (아스코르빈산-2-인산나트륨염, 아스코르빈산-2-인산마그네슘염 등)도 본 발명에서 사용할 수 있는 수용성 비타민에 포함된다. 수용성 비타민은 미생물 변환법, 미생물의 배양물로부터의 정제법, 효소법 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 수득할 수 있다.

유용성 비타민으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 비타민 A, 카로틴, 비타민 D2, 비타민 D3, 비타민 E (d1-알파 토코페롤, d-알파 토코페롤, d-알파 토코페롤) 등을 들 수 있으며, 그들의 유도체(팔미틴산아스코르빈, 스테아르산아스코르빈, 디팔미틴산아스코르빈, 아세트산dl-알파 토코페롤, 니코틴산dl-알파 토코페롤비타민 E, DL-판토테닐알코올, D-판토테닐알코올, 판토테닐에틸에테르 등) 등도 본 발명에서 사용되는 유용성 비타민에 포함된다. 유용성 비타민은 미생물 변환법, 미생물의 배양물로부터의 정제법, 효소 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 취득할 수 있다.

고분자 펩티드로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 콜라겐, 가수 분해콜라겐, 젤라틴, 엘라스틴, 가수 분해 엘라스틴, 케라틴 등을 들 수 있다. 고분자 펩티드는 미생물의 배양액으로부터의 정제법, 효소법 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 정제 취득할 수 있으며, 또는 통상 돼지나 소 등의 진피, 누에의 견섬유 등의 천연물로부터 정제하여 사용할 수 있다.

고분자 다당으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 히드록시에틸셀룰로오스, 크산탄검, 히알루론산나트륨, 콘드로이틴 황산 또는 그 염 (나트륨염 등) 등을 들 수 있다. 예를 들어, 콘드로이틴 황산 또는 그 염 등은 통상 포유 동물이나 어류로부터 정제하여 사용할 수 있다.

스핑고 지질로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 세라미드, 피토스핑고신, 스핑고당지질 등을 들 수 있다. 스핑고 지질은 통상 포유류, 어류, 패류, 효모 또는 식물 등으로부터 통상의 방법에 의해 정제하거나 화학 합성법에 의해 취득할 수 있다.

해초 추출물로는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 갈조 엑기스, 홍조 엑기스, 녹조 엑기스 등을 들 수 있으며, 또, 이들의 해초 엑기스로부터 정제된 칼라기난, 아르긴산, 아르긴산나트륨, 아르긴산칼륨 등도 본 발명에서 사용되는 해초 엑기스에 포함된다. 해초 엑기스는 해초로부터 통상의 방법에 의해 정제하여 취득할 수 있다.

본 발명의 화장료에는 상기 필수 성분과 더불어 필요에 따라 통상 화장료에 배합되는 다른 성분을 배합해도 된다. 이외에 첨가해도 되는 배합 성분으로서는 유지성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및무기안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한(制汗)제, 정제수 등을 들 수 있다. 유지 성분으로서는 에스테르계 유지, 탄화수소계 유지, 실리콘계 유지, 불소계 유지, 동물 유지, 식물 유지 등을 들 수 있다.

에스테르계 유지로서는 트리2-에틸헥산산글리세릴, 2-에틸헥산산세틸, 미리스틴산이소프로필, 미리스틴산 부틸, 팔미틴산이소프로필, 스테아르산에틸, 팔미틴산옥틸, 이소스테아르산이소세틸, 스테아르산부틸, 리놀레산 에틸,리놀레산이소프로필, 올레인산에틸, 미리스틴산이소세틸, 미리스틴산이소스테아릴, 팔미틴산이소스테아릴, 미리스틴산옥틸도데실, 이소스테아르산이소세틸, 세바신산디에틸, 아디핀산디이소프로필, 네오펜탄산이소알킬, 트리(카프릴, 카프린산)글리세릴, 트리2-에틸헥산산트리메틸롤프로판, 트리이소스테아르산 트리메틸롤프로판, 테트라2-에틸헥산산펜타엘리슬리톨, 카프릴산세틸, 라우린산데실, 라우린산헥실, 미리스틴산데실, 미리스틴산미리스틸, 미리스틴산세틸, 스테아르산스테아릴, 올레인산데실, 리시노올레인산세틸, 라우린산이소스테아릴, 미리스틴산이소트리데실, 팔미틴산이소세틸, 스테아르산옥틸, 스테아르산 이소세틸, 올레인산이소데실, 올레인산옥틸도데실, 리놀레산옥틸도데실, 이소스테아르산이소프로필, 2-에틸헥산산세토스테아릴, 2-에틸헥산산스테아릴, 이소스테아르산헥실, 디옥탄산에틸렌글리콜, 디올레인산에틸렌글리콜, 디카프린산프로필렌글리콜, 디(카프릴, 카프린산)프로필렌글리콜, 디카프릴산프로필렌글리콜, 디카프린산네오펜 틸글리콜, 디옥탄산네오펜틸글리콜, 트리카프릴산글리세릴, 트리운데실산글리세릴, 트리이소팔미틴산글리세릴, 트리이소스테아르산글리세릴, 네오펜탄산옥틸도데실, 옥탄산이소스테아릴, 이소노난산옥틸, 네오데칸산헥실데실, 네오데칸산옥틸도데실, 이소스테아르산이소세틸, 이소스테아르산이소스테아릴, 이소스테아르산옥틸데실, 폴리글리세린올레인산에스테르, 폴리글리세린이소스테아르산에스테르, 시트르산트리이소세틸, 시트르산트리이소알킬, 시트르산트리이소옥틸, 락트산라우릴, 락트산미리스틸, 락트산세틸, 락트산옥틸데실, 시트르산트리에틸, 시트르산아세틸트리에틸, 시트르산아세틸트리부틸, 시트르산트리옥틸, 말산디이소스테아릴, 히드록시스테아르산 2-에틸헥실, 숙신산디2-에틸헥실, 아디핀산디이소부틸, 세바신산디이소프로필, 세바신산디옥틸, 스테아르산콜레스테릴, 이소스테아르산콜레스테릴, 히드록시스테아르산콜레스테릴, 올레인산콜레스테릴, 올레인 산디히드로콜레스테릴, 이소스테아르산피트스테릴, 올레인산피트스테릴, 12-스테알로일히드록시스테아르산이소세틸, 12-스테알로일히드록시스테아르산스테아릴, 12-스테알로일히드록시스테아르산이소스테아릴 등의 에스테르 계 등을 들 수 있다.

탄화 수소계 유지로서는 스쿠알렌, 유동 파라핀, 알파-올레핀올리고머, 이소파라핀, 세레신, 파라핀, 유동 이소파라핀, 폴리부덴, 마이크로크리스탈린왁스, 와셀린 등의 탄화수소계 유지 등을 들 수 있다.

실리콘계 유지로서는 폴리메틸실리콘, 메틸페닐실리콘, 메틸시클로폴리실록산, 옥타메틸폴리실록산, 데카메틸폴리실록산, 도데카메틸시클로실록산, 디메틸실록산 및 메틸세틸옥시실록산 공중합체, 디메틸실록산 및 메틸스테알록시실록산 공중합체, 알킬 변성 실리콘유, 아미노 변성 실리콘유 등을 들 수 있다.

불소계 유지로서는 퍼플루오로폴리에테르 등을 들 수 있다.

동물 또는 식물 유지로서는 아보카도유, 아르몬드유, 올리브유, 참깨유, 쌀겨유, 새플라워유, 대두유, 옥수수유, 유채유, 행인(杏仁)유, 팜핵유, 팜유, 피마자유, 해바라기유, 포도종자유, 면실유, 야자유, 쿠쿠이너트유, 소맥배아유, 쌀 배아유, 시아버터, 월견초유, 마커데이미아너트유, 메도홈유, 난황유, 우지(牛脂), 마유, 밍크유, 오렌지라피유, 호호바유, 캔데리러왁스, 카르나바왁스, 액상 라놀린, 경화피마자유 등의 동물 또는 식물 유지를 들 수 있다.

보습제로서는 수용성 저분자 보습제, 지용성 분자 보습제, 수용성 고분자, 지용성 고분자 등을 들 수 있다.

수용성 저분자 보습제로서는 세린, 글루타민, 솔비톨, 만니톨, 피롤리돈-카르복실산나트륨, 글리세린, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜B(중합도 n = 2 이상), 폴리프로필렌글리콜 (중합도 n = 2 이상), 폴리글리세린B(중합도 n = 2 이상), 락트산, 락트산염 등을 들 수 있다.

지용성 저분자 보습제로서는 콜레스테롤, 콜레스테롤에스테르 등을 들 수 있다.

수용성 고분자로서는 카르복시비닐폴리머, 폴리아스파라긴산염, 트라가칸트, 크산탄검, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 수용성키틴, 키토산, 덱스트린 등을 들 수 있다.

지용성 고분자로서는 폴리비닐피롤리돈 및 에이코센 공중합체, 폴리비닐피롤리돈 및 헥사데센 공중합체, 니트로셀룰로오스, 덱스트린지방산에스테르, 고분자 실리콘 등을 들수 있다. 에몰리엔트제로서는 장쇄아실글루타민산 콜레스테릴에스테르, 히드록시스테아르산콜레스테릴, 12-히드록시스테아르산, 스테아르산, 로진산, 라놀린지방산콜레스테릴에스테르 등을 들 수 있다.

계면 활성제로서는 비이온성 계면 활성제, 음이온성 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제, 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.

비이온성 계면 활성제로서는 자기 유화형 모노스테아르산글리세린, 프로필렌글리콜지방산에스테르, 글리세린 지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, POE(폴리옥시에틸렌)솔비탄지방산에스테르, POE 솔비트지방산에스테르, POE 글리세린지방산에스테르, POE 알킬에테르, POE 지방산에스테르, POE 경화피마자유, POE 피마자유, POE 및 POP (폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌) 공중합체, POE 및 POP 알킬에테르, 폴리에테르변성실리콘, 라우린산알카놀아미드, 알킬아민옥시드, 수소첨가대두인지질 등을 들 수 있다.

음이온성 계면 활성제로서는 지방산비누, 알파-아실술폰산염, 알킬술폰산염, 알킬알릴술폰산염, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬황산염, POE 알킬에테르황산염, 알킬아미드황산염, 알킬인산염, POE 알킬인산업, 알킬아미드 인산염, 알킬로일알킬타우린염, N-아실아미노산염, POE 알킬에테르카르복실산염, 알킬술포숙신산염, 알킬술포아세트산나트륨, 아실화 가수분해 콜라겐펩티드염, 퍼플루오로알킬인산에스테르 등을 들 수 있다.

양이온성 계면 활성제로서는 염화알킬트리메틸암모늄, 염화스테아릴트리메틸암모늄, 브롬화스테아릴트리메틸암모늄, 염화세토스테아릴트리메틸암모늄, 염화디스테아릴디메틸암모늄, 염화스테아릴디메틸벤질암모늄, 브롬화베헤닐트리메틸암모늄, 염화벤잘코늄, 스테아르산 디에틸아미노에틸아미드, 스테아르산디메틸아미노프로필아 미드, 라놀린 유도체 제 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 양성 계면 활성제로서는 카르복시베타인형, 아미드베타인형, 술포베타인형, 히드록시술포베타인형, 아미드 술포 베타인형, 포스포베타인형, 아미노카르복실산염형, 이미다졸린 유도체형, 아미드아민형 등의 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.

유기 및 무기 안료로서는 규산, 무수규산, 규산마그네슘, 탤크, 세리사이트, 마이카, 카올린, 벵갈라, 클레이, 벤토나이트, 티탄피막운모, 옥시염화비스무트, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화티탄, 산화알루미늄, 황산칼슘, 황산바륨, 황산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 산화철, 군청, 산화크롬, 수산화크롬, 칼라민 및 이들의 복합체등의 무기 안료; 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 비닐수지, 요소수지, 페놀수지, 불소수지, 규소수지, 아크릴수지, 멜라민수지, 에폭시수지, 폴리카보네이트수지,디비닐벤젠 및 스티렌 공중합체, 실크파우더, 셀룰로오스, CI 피그먼트옐로우, CI 피그먼트오렌지 등의 유기 안료 및 이들의 무기 안료와 유기 안료의 복합 안료 등을 들 수 있다.

유기 분체로서는 스테아르산칼슘 등의 금속비누; 세틸린산아연나트륨, 라우릴린산아연, 라우릴린산칼슘 등의 알킬인산금속염 ; N-라우로일-베타-알라닌칼슘, N-라우로일-베타-알라닌아연, N-라우로일글리신칼슘 등의 아실아미노산 다가금속염 ; N-라우로일-타우린칼슘, N-팔미토일-타우린칼슘 등의 아미드술폰산 다가금속염 ; N-엡실론-라우로일-L-리진, N-엡실론-팔미토일리진, N-알파-파리토일올니틴, N-알파-라우로일아르기닌, N-알파-경화우지 지방산아실아르기닌 등의 N-아실염기성아미노산 ; N-라우로일글리실글리신 등의 N-아실폴리펩티드 ; 알파-아미노카프릴산, 알파-아미노라우린산 등의 알파-아미노지방산 ; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 디비닐벤젠 및 스티렌 공중합체, 사불화에틸렌 등을 들 수 있다.

자외선 흡수제로서는 파라아미노벤조산, 파라아미노벤조산에틸, 파라아미노벤조산아밀, 파라아미노벤조산옥틸, 살리실산에틸렌글리콜, 살리신산페닐, 살리신산옥틸, 살리신산벤질, 살리신산부틸페닐,살리신산호모멘틸, 계피산벤질, 파라메톡시계피산-2-에톡시에틸, 파라메톡시계피산옥틸, 디파라메톡시계피산모 노-2-에틸헥산글리세릴, 파라메톡시 계피산 이소프로필, 디이소프로필 및 디이소프로필계피산에스테르 혼합물, 우로카닌산, 우로카닌산에틸, 히드록시메톡시벤조페논, 히드록시메톡시벤조페논술폰산 및 그 염, 디히드록시메톡시벤조페논, 디히드록시메톡시벤조페논디술폰산나트륨, 디히드록시벤조페논, 테트라히드록시벤조페논, 4-tert-부틸-4'-메톡시디벤조일메탄, 2,4,6-트리아닐리노-p-(카르보-2'-에틸헥실-1'-옥시)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있다.

살균제로서는 히노키티올, 트리클로산, 트리클로로히드록시디페닐에테르, 크로르헥시딘글루콘산염, 페녹시에탄올, 레조르신, 이소프로필메틸페놀, 아줄렌, 살리칠산, 진크필리티온, 염화벤잘코늄, 감광소 301 호, 모노니트로과이어콜나트륨, 운데시렌산 등을 들 수 있다.

산화 방지제로서는 부틸히드록시아니솔, 갈릭산프로필, 엘리소르빈산 등을 들 수 있다.

pH 조정제로서는 시트르산, 시트르산나트륨, 말산, 말산나트륨, 프말산, 프말산나트륨, 숙신산, 숙신산나트륨, 수산화나트륨, 인산일수소나트륨 등을 들 수 있다.

알코올로서는 세틸알코올 등의 고급 알코올을 들 수 있다.

또한, 이외에 첨가해도 되는 배합 성분은 이에 한정되는 것은 아니며, 또, 상기 어느 성분도 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 배합 가능하다.

본 발명의 화장료는 용액, 유화물, 점성형 혼합물 등의 형상을 취할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 성분은 유효성분으로서 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제 및 담체를 포함한다.

본 발명의 항염증용 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어 유액, 크림, 화장수, 팩, 파운데이션, 로션, 미용액, 모발화장료 등을 들 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 화장료 조성물은 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 밀크 로션, 아스트린젠트, 로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스처크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 헤어로션, 헤어토닉, 헤어에센스, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어트리트먼트, 바디로션 및 바디클린저의 제형을 포함한다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화 아연 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 유탁액의 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 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 액상 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, 지방산디에탄올아미드, 식물성 유, 리놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

먼저 본 발명에서 사용된 약어를 정리하면 아래와 같다: AMP, antimicrobial peptide (항생 펩타이드); CD, Circular dichroism(원편광 이색법); GM, geometric mean of the MICs (최소저해농도의 기하평균값); iNOS, Inducible nitric oxide synthase (산화 질소 생성효소); LPS, lipopolysaccharides; NO, Nitric Oxide; MHC, minimal hemolytic concentration (최소용혈농도); MIC, minimal inhibitory concentration (최소저해농도); MTT; 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide; SDS, Sodium Dodecyl Sulfate; [θ], mean residue molar ellipticity (평균잔기 몰 타원율); TFE, trifluoroethanol.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.

실시예 1 : 펩타이드 준비

1-1 : 펩타이드 디자인 및 구조

본 발명의 L₄K₃W₂ 모델 펩타이드(WALK)의 아미노산 서열들을 도 1에 요약하였다. 도 1의 각각의 서열은 서열번호 1에서 9로 지정하였다: 모델 243.01(서열번호 1) ~ 모델 243.09(서열번호 9).

각 서열을 고안하기 위하여 본 발명자들은 도 2에서 나타난 나선 휠 도식을 이용하였다. 모든 펩타이드들은 α-나선 구조로 형성될 때, 나선 축의 한쪽으로 소수성 류신 잔기가 다른 한쪽으로는 양이온성 라이신 잔기가 모여서 완전하게 양친매성이 되도록 고안하였으며, 2개의 트립토판 잔기는 나선 휠 사영에서 친수성(lysyl) 말단부와 소수성(leucyl) 시작부 사이의 임계 양친매성 경계면에 위치시켰다(도 2 참조).

결국, 상기 모델 펩타이드의 L:K 비율은 4:3로 분포하였다. AMP(Bessalle, R., et al., J. Med. Chem. 36:1203, 1993; Dathe, M., et al., FEBS Lett. 403:208, 1997; Deslouches, B., et al., Antimicrob. Agents Chemother. 49:316, 2005)의 드 노보 설계(de novo)에서 트립토판 잔기가 종종 나타나며, LKW 서열 역시 나타난다: K₆L₆W(KWKKLLKKLLKLL-NH₂), K₄L₇W(KLLLKWLLKLLK-NH₂) 및 이들의 유사체는 항생제로 평가되고 있다(Avrahami, D., Z. et al., Biochemistry 40:12591, 2001; . Shin, S. Y., et al., Biotechnol. Lett. 26:735, 2004; Oren, Z., J. et al., Eur. J. Biochem. 269:3869, 2002). 그러나 이들은 본 발명에서 제시하는 펩타이드들에 비해 길고, 트립토판 배치법이 다르며, 서열을 고안할 수 있는 아무런 규칙도 제시되지 않았다.

1-2 : 펩타이드 준비

모델 펩타이드 및 Omiganan(서열번호 10: ILRWPWWPWRRK-NH₂)은 화학적으로 합성된 건조 분말 형태로 구입했다. 모든 펩타이드 중성 pH에서 추가 양전하를 부여하기 하고, C-terminal의 음전하를 제거하기 위하여 C-terminal amidation하여 화학적으로 합성하였다. 합성된 펩타이드의 순도 및 정확한 질량은 HPLC 및 질량분석기(mass spectrometry)를 이용하여 확인하였다.

또한, 본 발명의 펩타이드 분말을 각각의 용매에 녹인 후, 용액에서의 상기 펩타이드 농도는 분광광도계를 이용하여 280 ㎚에서의 흡광량으로부터 결정하였다. 모델 펩타이드들은 모두 2개의 트립토판 잔기를 가지고 있기 때문에 280 ㎚에서의 몰흡광계수(molar extinction coefficient)를 11,000 M^-1㎝^-1로 사용하였고, omiganan은 4개의 트립토판을 가지고 있기 때문에 22,000 M^-1㎝^-1의 몰흡광계수를 사용하여 농도를 계산하였다.

실시예 2 : 2차 구조 분석

2-1 : 펩타이드 구조-활성 분석

상기 실시예 1-2의 펩타이드들의 2차 구조를 측정하기 위해 원편광 이색성 분광 측정(Circular dichroism spectroscopy, CD)법을 이용하였다. CD 측정은 10mM Sodium Phosphate 10mM NaCl buffer(10mM PBS), pH 6.5에 녹아있는 50μM 펩타이드와 15mM SDS 및 50% TFE을 함유하는 10mM PBS, pH 6.5, 50μM 펩타이드에 대하여 20℃에서 Jasco J-1500 분광편광계에서 수행하였고, 260~190 nm 범위에서 스캔속도 50 nm/분 및 0.2 nm 단계 해상도로 스캔하였다.

3번의 스캔을 하고, 용매의 CD 신호를 빼어 평균 내었다. 최종적으로 상기 CD 강도는 평균 잔기의 몰 타원률(molar ellipticity)로 변환하였다(Won, H. S., et al., Eur. J. Biochem. 269:4367, 2002).

2-2 : 펩타이드 구조-활성 분석 결과

상기 실시예 1-2의 펩타이드들이 실제로 나선 구조로 접힐 수 있는지 확인하였다. 일반적으로, 양친매성 나선 AMP는 세포막과 상호작용을 통해 나선 구조를 형성하는 것이 알려져 있다(Oren, Z., et al., Biopolymers 47:451, 1998; Shai, Y. Biochim. Biophys. Acta 1462:55, 1999; Zelezetsky, I., et al., Biochim. Biophys. Acta 1758:1436, 2006). 10mM PBS 수용액 상태에서의 펩타이드의 구조는 random coil의 형태로 아무런 구조를 취하지 않고 있는 것을 확인하였고, 생체막 유사 환경인 SDS micelles 및 Hydrophobic한 환경인 50% TFE 용매에서의 펩타이드 구조는 나선형의 구조 성질을 확인하였다. 즉, 208 및 222 nm 쪽으로 신호가 이동하여 200 nm가 넘는 곳에서 넓은 범위의 음성 밴드 스펙트럼을 나타내었다(도 3).

222 nm에서의 상기 신호 증감은 나선성의 정도를 반영하는데, 이를 바탕으로 볼 때, 이것은 생체 내에서는 아무런 구조를 취하지 않고 존재하던 펩타이드가 박테리아의 세포막과 만나면 설계했던 대로 양친매성 나선 구조를 취한다는 것을 유추 할 수 있다.

실시예 3 : 용혈활성 분석

3-1 : 펩타이드 용혈 활성 분석

상기 실시예 1-2의 펩타이드들에 대한 독성 평가의 일환으로, 용혈 활성을 측정하기 위하여, 다양한 농도의 펩타이드들(0.5 ~ 64 μg/ml, 2-배씩 순차적으로 희석)이 있는 조건에서, 인간 적혈구 세포 현탁액(10% V/V)을 37℃ 조건에서, 30분간 배양했다. 상기 배양액을 원심분리한 다음, 상층액의 흡광도를 550 nm에서 측정하여 용혈 정도를 평가하였다. 펩타이드 대신 0.2% Triton X-100을 처리한 결과를 100% 용혈활성의 대조군으로 하여, 각 펩타이드의 용혈 능력을 %로 나타내었다.

상기 실험은 3개의 샘플로 수행되어졌으며, 3회의 독립적인 측정의 평균값으로 나타내었다.

3-2 : 펩타이드 용혈 활성 분석 결과

용혈 독성 측정한 결과(도 4) 본 발명의 모든 펩타이드에서 항생활성 농도인 MIC 농도에서는 10% 이상의 독성이 보이지 않았고, 용혈 독성 5% 이하인 농도를 기준으로 확인하였을 때, 모델 243.07과 모델 243.08을 제외한 모델에서는 32 μg/ml 이상 농도에서 용혈 독성이 없는 것으로 나타났다.

따라서, 새로운 항생제 개발에 있어 길고 조성이 복잡한 Omiganan보다, 길이가 짧고 조성이 간단한 본 발명의 펩타이드의 우수한 효과를 확인하였다.

실시예 4 : 항균성 분석

4-1 : 펩타이드 항균 활성 분석

상기 실시예 1-2의 펩타이드들의 항균 활성을 2 종의 그램 양성균(Bacillus subtilis ATCC 6633, Staphylococcus aureus ATCC 6538p) 및 2 종의 그램 음성균(Escherichia coli ATCC 25922, Shigella dysenteriae ATCC 9752)으로 측정하였다.

상기 균주들을 이용하여, 본 발명의 모델 펩타이드에 대한 항생 감수성 평가는 액상(broth)배지에서의 미량희석법(microdilution method)으로 최소저해 농도(Minimum inhibitory concentration, MIC) 값들을 측정하여 수행하였다.

즉, 다양한 농도(2 ~ 64 μg/ml, 2배 연속 희석)로 각각의 펩타이드가 첨가된 세포 배양액(10⁶~ 10⁸ cells/ml, LB 액상 배지)으로부터, 세포 성장을 완전하게 저해하는 가장 낮은 펩타이드 농도를 그 MIC로 결정하였다. 독자적인 3회 실험을 통해 두 번 또는 세 번 모두 재현된 MIC 값들을 기록하였다.

4-2 : 펩타이드 항균 활성 분석 결과

항균 활성 측정 결과(표 2) 본 발명의 모든 펩타이드 및 대조 펩타이드(Omiganan)의 MIC 값 및 GM(MICs값들의 기하평균)을 정리한 것이다. Omiganan의 MIC값은 그램 양성 박테리아에서 5μg/ml, 그램 음성 박테리아에서는 40~80 μg/ml 값을 가진 것에 비해 서열 1 ~ 9까지 모든 모델에서 Omiganan보다 낮은 MIC 값을 가짐을 확인할 수 있다. 그중 강한 항균 활성은 모델 243.07, 243.08 에서 관찰되었고 상기 펩타이드(243.07, 243.08)는 그램 양성 박테리아 ATCC 균주에서 2μg/ml 이하 값을 가지고, 그램 음성 박테리아 ATCC 균주에서는 4μg/ml 이하 값을 가졌다. GM 값의 경우 모든 펩타이드는 대조 펩타이드인 Omiganan보다 낮은 값을 가졌다.

따라서, 새로운 항생제 개발에 있어 본 발명의 신규 펩타이드가, Omiganan보다 더 강력한 항균 활성을 보이는 펩타이드인 것을 확인하였다.

Serial number	MIC(μg/ml)
	Gram-positive bacteria		Gram-negative bacteria		GM(μg/ml)
	B. subtilis	S. aureus	E. coli	S. dysentariae	GM(μg/ml)
243.01	4	4	4	8	4.8
243.02	4	4	4	16	5.7
243.03	4	4	8	16	6.7
243.04	4	4	4	4	4.0
243.05	2	2	2	16	3.4
243.06	2	2	2	8	2.8
243.07	2	2	2	4	2.4
243.08	2	2	2	2	2.0
243.09	4	4	8	16	6.7
omiganan	5	5	40	80	16.8

상기 표 2는 L₄K₃W₂모델 펩타이드의 항균 활성을 나타낸 것이다.

실시예 5: 항염증 분석

5-1: 펩타이드의 항염증 활성 및 세포 독성 분석

상기 실시예 1-2의 펩타이드들의 항염증 활성을 마우스 유래 대식세포의 일종인 J774A.1으로 측정하였다.

상기 세포는 RPMI(10% FBS , 1% P/S)배지를 사용하여 계대배양 하였고, 3 X 10⁴cell/well로 96-well plate에 seeding 한 다음, 16시간 동안 37℃, CO₂5%에서 배양한 후 실험에 사용되었다. 실험은 염증 유발 요소인 LPS 처리하기 30분 전 다양한 농도의 펩타이드들(1 ~ 8 μM, 2배씩 순차적으로 희석) 전처리하여 염증 반응을 억제하였고, NO 생성량을 확인하여 염증 반응 산물을 확인하였다.

그와 동시에 MTT 분석법으로 세포 생존율을 확인하였으나 세포 생존율이 아무것도 처리하지 않은 대조군 Non보다 더 높게 나타났기에, MTT 시약 처리시간을 반으로(1시간) 줄여 세포 생존율을 확인하였다.

상기 실시예 1-2의 펩타이드들 중 염증 반응에 모델 243.04 펩타이드 처리 시 염증 최종 산물 및 관련 인자들을 마우스 유래 대식세포의 일종인 RAW264.7으로 측정하였다.

상기 세포는 RPMI(10% FBS , 1% P/S)배지를 사용하여 계대배양 하였고, 3 X 10⁴cell/well로 96-well plate에 seeding 한 다음, 16시간 동안 37℃, CO₂5%에서 배양한 후 실험에 사용되었다. 실험은 염증 유발 요소인 LPS 처리하기 5분 전 다양한 농도(2, 4, 8 μM, 2배씩 순차적으로 희석) 전처리하여 염증 반응을 억제하였고, 세포 용해 후 염증 관련 인자들의 단백질 발현량을 Western blot을 통해 확인하였다.

5-2 : 펩타이드 항염증 활성 및 세포 독성 분석결과

항염증 활성 측정 결과(도 5a) 본 발명 발명된 9개의 펩타이드들은 LPS 단독 처리 군에 비해 모두 NO의 생성량을 감소시켰고, 대조군인 Omiganan에 비해 유의성 있는 값을 가졌다.

세포 독성에 따른 세포 생존율(도 5b)에 대해서는 독성을 나타내는 것처럼 보이나 MTT 시약처리 시간을 줄여 독성을 나타내는 것처럼 보이는 것이다. 현미경을 통해 세포 모양을 확인하였을 때, 세포 생장 속도에 영향을 줄 뿐 독성을 나타내는 모델은 없는 것을 확인하였다.

염증 최종 산물 인자인 iNOS를 측정 결과 농도 의존적이게 단백질의 발현량이 줄어드는 것을 확인 되었고, 농도 8 μM에서는 대조군인 Omiganan 처리 시 단백질 발현량과 비슷한 것으로 유의성 있는 값을 가졌다(도 5c).

TLR4 신호 경로 중 MyD88-independent 경로인 TRIF 신호 경로에서 LPS만 처리한 군과 비교하여 p-STAT1과 p-TBK1의 단백질 발현량이 유의미하게 줄어드는 것을 확인하였다(도 5c).

이것을 통해 9개 펩타이드들은 진핵세포인 마우스 유래 J774A.1에서 염증 매개 산물인 NO의 생성량을 줄이는 동시에 세포 독성을 나타내지 않지만 원핵세포인 박테리아에서는 세포 독성을 나타냈었다. 또 다른 마우스 유래 RAW246.7에서 모델 243.04는 TRIF 신호 경로를 통해서 염증 반응을 줄이고, 최종적으로 염증 산물인 iNOS를 줄이는 것을 통해 상기 펩타이드는 원핵세포의 선택적 항균 활성과 더불어 항염증 활성을 가지는 치료제 개발의 소재로 활용될 수 있다.

실시예 6: 고찰

본 발명에서는 단순한 아미노산 조성을 가지고 길이가 짧은 항균과 항염증 활성을 가지는 펩타이드 이성질체를 개발하는 방법을 고안하였다. 즉, 본 발명에서 사용된 L₄K₃W₂ 모델 펩타이드들은 3종의 아미노산만을 이용하여 설계, 합성되었고, 나선 휠 사영 상에서 친수성 말단부와 소수성 시작부 사이 임계 양친매성 경계면에 두개의 트립토판이 위치하였다. 이러한 Trp의 규칙에 따라 제조된, 9 잔기의 짧은 펩타이드들은 강하고 넓은 범위의 항균성과 항염증성을 보였다.

본 발명에서 대조군으로 사용된 펩타이드인 omiganan(MBI-226)은 항생 펩타이드 최초로 새로운 항생제 의약품으로 개발 완료 시점에 근접한 물질로서, 현재 임상 3상 시험이 진행 중이다(Gordon J, et al., Curr. Eye Res. 30:505-515, 2005).

본 발명의 LKW 모델 펩타이드들은 상용 발전 중인 omiganan 보다 짧으며, 더 단순한 아미노산 조성을 지니고 있다. 이 모델들은 강력한 항균성을 및 항염증성을 가지므로 omiganan 보다 더 훌륭한 치료 및 상용 발전용 후보물질이 될 수 있으며 가장 좋은 신약 후보물질로 사용될 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 것은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구 항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

항균 및 항염증 활성을 갖는, 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는, 펩타이드.
제1항에 있어서,
상기 펩타이드는 양친매성 나선(amphipathic helix) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 펩타이드.
제1항에 있어서,
상기 펩타이드는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 에스체리키아 콜라이(Escherichia coli) 및 시겔라 디센테리(Shigella dysenteriae)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 세균에 대해 항균활성을 가지는 것인, 펩타이드.
제1항에 있어서,
상기 펩타이드는, 산화질소(Nitric oxide, NO) 생성을 억제하는 것인, 펩타이드.
제 1항에 있어서,
상기 펩타이드는, iNOS 발현을 억제시키는 것인, 펩타이드.
서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 항균용 조성물.
서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8 및 서열번호 9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 항염증 조성물.