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초록
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효능이 우수한 신규 미백 소재 개발을 위하여, 민간 및 전통 미백 처방에 사용되어 온 오이(Cucumis sativus L.)에서 활성 물질 분획 추적 연구를 통하여 cucurbitacin B를 분리 정제하고, cucurbitacin B의 멜라닌 합성에 미치는 효과를 B16F1 멜라노마 세포를 이용해 확인하였다. Cucurbitacin B는 세포 독성을 보이지 않는 농도에서 실험한 결과, 멜라닌 생합성을 농도 의존적으로 감소시켰다. Cucurbitacin B는 mushroom tyrosinase의 활성은 직접적으로 저해하지 않았지만, 세포에 처리했을 때 세포 내의 tyrosinase의 활성을 감소시킴을 확인하였다. 또한, cucurbitacin B의 이러한 멜라닌 합성 저해의 기전 연구를 위하여, 멜라닌 합성에 중요한 단백질인 tyrosinase와 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 단백질 발현을 조사한 결과, cucurbitacin B가 tyrosinase와 MITF의 단백질의 발현을 농도 의존적으로 감소시키는 결과를 확인하였다. 또한, cucurbitacin B는 자외선에 의한 피부암 발생 억제인자(tumor repressor) 및 $Wnt/{\beta}$-catenin 신호전달 과정에 대한 억제 기능이 밝혀진 WW domain-containing oxidoreductase (WWOX)의 단백질 발현을 증가시킴을 추가적으로 확인하였다. 따라서, 이상의 연구 결과를 통해, 오이에서 분리 정제된 cucurbitacin B는 멜라닌 세포(melanocytes)에서 멜라닌 합성을 저해하는 효능이 있음을 확인하였으며, 향후 피부 미백 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To develop an effective skin whitening agent for cosmetics, we isolated cucurbitacin B from Cucumis sativus L. which has been used as traditional skin lighting regimen by the bioactivity-guided fractionation, and investigated the inhibitory effects of cucurbitacin B on melanogenesis. At a non-cytoto...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 멜라닌세포에서 멜라닌 합성을 저해함과 동시에 피부의 방어 체계에 긍정적인 효과를 가지는 천연물질을 발굴 하고자, 약 300여 종의 식물의 메탄올(methanol, MeOH) 추출물을 대상으로 스크리닝을 실시하였고, 이 중에서 추출물 수준에서 효과가 우수하였던, 오이(Cucumis sativus L.)를 연구 대상 식물로 선정하여 유효성분인 cucurbitacin B를 분리 정제하였다.
  • 본 연구에서는 민방 및 고대 미백 처방에 사용되어온 오이로부터 cucurbitacin B를 분리 정제하고, 그 미백 효과를 알아봄으로써 미백화장품 원료로서의 가능성을 알아보았다. B16F1 멜라노마 세포에서 cucurbitacin B는 농도 의존적으로 멜라닌 생성량을 억제하였으며, tyrosinase의 직접적인 저해 기능은 없었다.
  • 본 연구에서는 오이(C. sativus)로부터 cucurbitacin B를 분리정제하고, B16F1 멜라노마 세포에서 cucurbitacin B가 멜라닌 합성에 미치는 영향을 조사하고, 그 작용 메커니즘을 조사하여, cucurbitacin B가 피부 흑화 개선을 위한 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다.
  • MITF는 tyrosinase, TRP1, TRP2 등 멜라닌 생성에 중요한 유전자의 promoter에 dimer로 결합하여 이들의 발현을 조절하는 중요한 전사인자(transcription factor)이다[26,27]. 우리는 cucurbitacin B가 이 MITF의 발현에도 영향을 줄 수 있을 것이라 생각하여 MITF의단백질 발현 양상도 살펴보았다. Figure 6b에서 보는 바와 같이, cucurbitacin B는 MITF의 발현을 농도 의존 적으로 감소시켰다.

가설 설정

  • 우리는 cucrubtiacin B가 tyrosinase의 발현에 영향을 주어 tyrosinase의 활성을 저해할 것이라고 가정하고 Western blot을 실시하여 tyrosinase의 단백질 발현을 살펴보았다. B16F1 멜라노마 세포에 cucurbitain B를 2.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
멜라닌이란 무엇인가? 멜라닌(melanin)은 표피에 존재하는 멜라닌세포(melanocytes) 내의 멜라노좀(melanosome)이라고 하는 특수한 세포 소기관에서 생성되는 색소이다. 멜라노좀에서 합성된 멜라닌은 멜라닌세포의 수지상 돌기를 통해 각질세포(keratinocytes)로 전달되어, 피부 각질층으로 이동하게 된다.
멜라닌이 과도하게 합성되어 피부 표면에 침착되는 것을 방지 및 해결하기 위해 개발된 성분으로는 무엇이 있는가? 앞서 언급한 것처럼 멜라닌은 피부를 보호하는 중요한 방어수단이나, 자외선, 호르몬 또는 약물 부작용 등의 여러 가지 요인으로, 멜라닌이 과도하게 합성되어 피부 표면에 침착되면, 기미, 주근깨 등의 원하지 않는 색소 침착을 유발하게 된다. 따라서, 이러한 색소 침착을 방지 및 해결하기 위해, 멜라닌 합성을 조절 및 저해하는 알부틴(arbutin), 하이드로퀴논(hydroquinone), 비타민 C 유도체(vitamin C derivatives) 등의 물질이 개발되어 왔으나, 효과가 충분하지 않거나 피부 자극 등의 안전성, 제형내의 안정성 등의 한계로 화장품 제 형에는 제한적으로 사용되어 왔다[8,9]. 그리고, 멜라닌의 합성 저해는 미용적인 측면에서는 장점이 있을 수 있으나, 생체가 가지고 있는 고유의 방어 시스템을 저해하는 측면에서는 그 단점을 고려해 보아야 할 필요가 있다.
사람 피부에서 멜라닌은 어떤 역할을 하는 물질인가? 멜라노좀에서 합성된 멜라닌은 멜라닌세포의 수지상 돌기를 통해 각질세포(keratinocytes)로 전달되어, 피부 각질층으로 이동하게 된다. 이러한 멜라닌은 사람의 피부색을 결정하는 중요한 인자이며, 태양으로부터 오는 자외선을 흡수하거나, 자외선에 의해 발생되는 자유 라디컬(free radical)을 소거함으로써, 피부를 자외선으로 부터 보호하는 중요한 방어 시스템의 하나이다[1,2]. 따라서, 피부에 존재하는 멜라닌의 양이 상대적으로 적은 백인의 경우 상대적으로 흑색종(melanoma)과 같은 피부암의 발생률이 높은 것으로 알려져 있다[3].
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참고문헌 (28)

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