| 초록 |
연구개발 목표 및 내용 최종 목표 본 연구개발의 최종 목표는 ① 다양한 해양생물 자원으로부터 효소적 추출법을 이용하여 기능성이 우수한 신규 올리고펩타이드의 분리, 정제 및 구조 규명 ② 세포 수준에서 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 항산화, 항비만 및 항당뇨 기전 확인 ③ zebrafish 동물 모델과 제2형 비만형 당뇨 마우스 모델을 이용한 해양생물 유래 신규 펩타이드의 항산화 및 대사성질환에 대한 효능과 그 작용기전을 체계적이고 과학적으로 규명하고자 함이다. 전체 내용 ◑ 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 분리 및 정제 - 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 최적 추출조건 확립 및 신규 올리고펩타이드의 분리, 정제 ◑ 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 in vitro 항산화 활성 분석 - ESR spectrometer를 이용하여 신규 올리고펩타이드의 항산화 분석 ◑ in vitro 실험계 및 제브라피시 모델에서 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 항산화 효능 및 작용기전 탐색 - 세포주를 이용하여 항산화 활성 및 세포사멸 제어 효과 분석 - in vivo 제브라피시 모델에서 항산화 효능 및 작용 기전 구명 ◑ 인슐린 감수성 조직 세포모델에서 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 항비만 효능 및 작용기전 탐색 - 3T3-L1 cell을 이용한 항비만 효능 및 작용기전 탐색 ◑ 전임상실험을 통한 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 항비만 작용기전 탐색 - ob/ob mice를 이용하여 항비만 효능 평가 및 작용기전 구명 ◑ in vitro 실험계에서 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 항당뇨 작용기전 탐색 - L6 myotube을 이용하여 in vitro 수준에서 항당뇨 작용 기전 확인 - AGEs에 의해 유도된 산화적 스트레스로부터 pancreatic β cells 보호 효능 평가 ◑ 전임상실험을 통한 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 항당뇨 효능 및 작용기전 구명 - 제2형 비만형 당뇨 모델인 db/db mice를 이용하여 항당뇨 효능 평가 및 작용기전 구명 연구개발성과 ○ 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 분리 및 정제 - 백합 유래 flavourzyme 추출물과 protamex 추출물의 ≤1kDa 분획물로부터 ValAspAspLeuThrArgGln (heptapeptide, MW: 423.72m/z)와 LysAspLeuGluLeu (pentapeptide, MW: 617.35m/z)의 올리고펩타이드 분리 ○ in vitro 실험계 및 제브라피시 모델에서 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 항산화 효능 및 작용기전 탐색 - H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>로 자극한 Chang cell 및 Zebrafish model에서 백합 유래 올리고펩타이드 (ML-FLOP, ML-PROP)는 세포 사멸 억제, 세포내 ROS 및 apoptotic body 생성을 효과적으로 억제함으로써 항산화 효능을 보임 ○ in vitro 및 전임상실험에서 해양생물 유래 활성 펩타이드의 항비만 효능 및 기전 연구 - ML-FLOP와 ML-PROP는 3T3-L1 지방세포에서 C/EBPα, SREBP-1c, PPARγ의 mRNA 및 단백질 발현 억제와 AMPK, ACC 활성화를 통해 지방 축적을 억제 - ob/ob mice에서 ML-FLOP 및 ML-PROP의 투여는 간 조직내 주요 gluconeogenic enzyme (PEPCK, G6Pase)의 mRNA expression 감소, GS의 mRNA expressionl을 증가시켰음. 한편, 지방산 합성 관련 효소 (ACC, FAS 및 SCD)의 mRNA expression 감소, 지방산 산화관련 효소 (CPT)의 mRNA expression을 증가시킴으로써 혈당 강하 및 항비만 효능을 보임 ○ in vitro 및 전임상실험에서 해양생물 유래 활성 펩타이드의 항당뇨 효능 및 기전 연구 - ML-FLOP 및 ML-PROP 처리는 세포막으로의 GLUT4 translocation과 AMPK phosphorylation 활성화를 통해 L6 myotubes내로의 glucose uptake를 증가시켜 혈당강하 효능을 보임 - AGEs에 의해 유도된 산화적스트레스로부터 ML-FLOP과 ML-PROP는 세포내 ROS 생성 억제, ERK, JNK 및 p38의 인산화를 저해하여 세포사멸을 억제함으로써 췌장 β세포 보호 - ML-FLOP 및 ML-PROP 공급은 제2형 당뇨 동물모델인 db/db mice에서 간 조직의 주요 gluconeogenic enzyme (PEPCK와 G6Pase)의 mRNA expression 감소, 글리코겐 합성 효소 (GS)의 mRNA expression은 유의적으로 증가시켰음. 한편, 간 조직의 지방산 합성 관련 효소 (ACC, FAS, SCD)의 mRNA expression의 감소, 지방산 산화 관련 효소 (CPT)의 mRNA expression 증가를 통해 항당뇨 효능을 보임 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 해양생물로부터 분리, 정제된 기능성 올리고펩타이드의 항산화, 항비만 및 항당뇨 효능과 그 작용기전을 과학적으로 규명하여 대사성 질환 예방 및 치료에 대한 궁극적인 조절기전을 밝힘으로서 해양 생물을 활용한 바이오 식의약 관련 산업 발전과 건강증진에 도움을 줄 수 있을 것임 ○ 해양생물 유래 신규 올리고펩타이드의 발굴과 해양생물 유래 생리활성 소재의 선호도 및 관심이 급증함에 따라 차후 국내․외 제약회사와의 교류를 통해 적극적인 신소재의 개발과 추가적으로 요구되는 연구를 수행함으로써 학문적 연구 및 효율적이고 체계적은 산업화 연계의 활성화 유도가 가능할 것임 ○ 대사성질환 개선 및 치료를 위한 천연 소재 개발 시 세계적으로 연간 210조원 이상의 시장규모를 형성하고 있는 대사성질환 치료 시장에서 해양 바이오산업 발전 및 수산 기능성 식품산업의 경제와 부 창출에 기여 가능할 것임 (출처 : 요약문 2p) |
