고래에서 힌트 얻은 상처치유·주름개선 소재 기술 이전

2020.03.30 16:28
인간의 FGF2는 155개의 아미노산으로 구성된 단백질이다. 상온에서는 24시간 내에 활성을 모두 상실하는데, KIOST 연구팀은 고래 유전자와 실험 결과를 활용해 안정형 FGF2를 개발했다. 인간 FGF2에서 28번째 아미노산인 아스파트산, 78번째 시스테인, 96번째 시스테인, 137번째 세린을 각각 글루탐산과 류신, 류신, 프롤린으로 치환했다. KIOST 제공
인간의 FGF2는 155개의 아미노산으로 구성된 단백질이다. 상온에서는 24시간 내에 활성을 모두 상실하는데, KIOST 연구팀은 고래 유전자와 실험 결과를 활용해 안정형 FGF2를 개발했다. 인간 FGF2에서 28번째 아미노산인 아스파트산, 78번째 시스테인, 96번째 시스테인, 137번째 세린을 각각 글루탐산과 류신, 류신, 프롤린으로 치환했다. KIOST 제공

국내 연구팀이 상처를 치료하거나 주름을 개선하는 기능성 바이오 의약 소재를 해양에서 발굴하고 국내 기업에 기술을 이전했다. 


한국해양과학기술원(KIOST)은 고래의 체내 단백질에서 바이오의약 소재인 섬유아세포성장인자(FGF)2 폴리펩타이드(단백질조각)를 개발하고, 이를 피부 및 헤어케어 제품과 신약을 개발하는 기업 ‘프로셀테라퓨틱스’에 이전했다고 30일 밝혔다.


FGF는 혈관 세포의 증식이나 신경세포의 성장을 촉진하는 신호전달 단백질이다. 인간과 고래 등 포유류는 총 22종을 보유하고 있는데, 대사조절이나 상처 치유 등의 생리조절작용에 관여하는 것으로 밝혀져 있다.


특히 FGF2는 155개의 아미노산으로 이뤄진 단백질로 피부 등에 필요한 단백질인 엘라스틴이나 콜라겐, 히알루론산 등의 합성을 유도해 상처를 치유하고 주름을 개선하며 탈모를 예방하는 효과가 있다. 하지만 인간의 FGF2는 불안정해서 상온에서 24시간 내에 대부분 활성이 사라지는 단점이 있어 제품에 응용하기 어려웠다. 


이정현 KIOST 부원장 연구팀은 해양 포유류인 고래가 저산소증에 잘 견디고 상처를 쉽게 치유하는 데 주목했다. 고래의 FGF2를 분석한 뒤 이를 응용해, 인간 FGF2의 단백질 구조를 일부 변형했다.

 

그 결과 총 4곳의 아미노산을 다른 아미노산으로 치환한 결과, 체온보다 월등히 높은 온도인 45도의 조건에서 안정성을 9.6배 높인 ‘안정형 FGF2’를 개발해 지난하는 데 성공했다(위 사진). 기존 FGF2는 세포증식을 일으키는 활성이 반으로 주는 데 약 12시간이 걸렸지만, 새로 개발한 FGF2는 약 115시간으로 늘어났다. 연구팀은 지난해 이 물질의 국내 특허를 출원한 데 이어 올해 기술이전을 완료했다.


이 부원장은 “해양환경에 적응한 해양포유류의 특이한 생리적 특성을 이해해 인간의 질환에 적용할 수 있는 소재를 발굴하는 게 목표”라며 ”앞으로도 해양 생명공학 연구를 통해 유용한 소재를 발굴하겠다”고 말했다.

 

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