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Streptococcus dysgalactiae로부터 분리된 히알루론산과 황화된 유도체의 구조와 항염증 활성
Structural Characteristics and Anti-inflammatory Activities of Chemically Sulfated-hyaluronic Acid from Streptococcus dysgalactiae 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.26 no.5 = no.193, 2016년, pp.545 - 554  

홍창일 (순천향대학교 생명시스템학과) ,  정의길 (순천향대학교 생명시스템학과) ,  한국일 (순천향대학교 생명시스템학과) ,  김용현 ((주)한국비엠아이) ,  이성희 ((주)한국비엠아이) ,  이홍섭 (일동제약(주)) ,  한만덕 (순천향대학교 생명시스템학과)

초록
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히알루론산(HA, Hyaluronic acid)은 β-1, 3-N-acetyl glucosamine과 β-1, 4-glucuronic acid가 반복된 선형 폴리머 고분자로서 생물학적 활성 및 생체친화성 특성 때문에 의약 및 약학분야에서 중요한 분자로 여겨지고 있다. 본 연구는 HA을 S. dysgalactiae으로 얻고, 화학적 방법을 통해 황화된 히알루론산(S-HA, Sulfated hyaluronic acid) 유도체를 합성하여 그 구조와 항염증 활성을 비교하였다. HA의 생산은 S. dysgalactiae를 5 l 생물반응기를 이용하여 대량 배양하여 수용성 히알루론산(HA-WS, water soluble hyaluronic acid)과 비수용성 히알루론산(HA-WI, water insoluble hyaluronic acid)을 분리 정제하였다. 특히 HA-WI를 황화시켜 황화된 히알루론산(S-HA) 유도체를 합성하였으며, 그 수율은 90%로 나타났다. 합성된 S-HA의 구조를 FT-IR1H/13C-NMR를 통해 S. dysgalactiae로부터 생산된 표준 HA, HA-WS 및 HA-WI와 비교 분석한 결과, 황으로 치환된 양상을 확인하였다. 또한, S-HA 의 항염증 활성을 RAW 264.7 대식세포를 통해 확인한 결과, S-HA는 천연 형태의 HA (HA, HA-WS)보다 nitric oxide (NO)와 COX-2 및 PGE2 유전자 발현이 유의하게 낮게 발현되었다. 염증 매개 cytokine인 TNF-α (<80 pg/ml) 및 IL-6 (<100 pg/ml)의 생성도 S-HA가 천연 HA보다 낮은 수준으로 정량되었다. 이 같은 결과에서 황화된 S-HA은 천연 히알루론산보다 용해성이 우수하고 염증관련 사이토카인의 생성 억제를 통해 항염증 효과를 나타내므로 염증치료제, 성형 및 생체 적용 약물전달 소재로 그 활용이 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Hyaluronic acid (HA) is an important macromolecule in medical and pharmaceutical fields. HA is a natural and linear polymer composed of repeating disaccharide units of β-1, 3-N-acetyl glucosamine and β-1, 4-glucuronic acid. This work aimed to confirm the structural characteristics and an...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 Streptococcus dysgalactiae의 배양을 통해 수용성 및 비수용성 히알루론산을 분리하고, 분리된 비수용성 히알루론산으로부터 황화(sulfation) 방법으로 황화된 히알루론산 (S-HA)을 합성하고자 한다. 이 같은 황화 목적은 우선 항원성이 최소화하여 조직 내 주입 시 염증반응과 항원항체반응을 줄이고, 천연히알루론산보다 가용성을 높여 이물질로 작용하지 않도록 하여, 생체 내 효소의 영향을 받지 않는 지속성이 개선된 황화된 히알루론산 유도체를 개발하기 위해서이다.
  • 합성하고자 한다. 이 같은 황화 목적은 우선 항원성이 최소화하여 조직 내 주입 시 염증반응과 항원항체반응을 줄이고, 천연히알루론산보다 가용성을 높여 이물질로 작용하지 않도록 하여, 생체 내 효소의 영향을 받지 않는 지속성이 개선된 황화된 히알루론산 유도체를 개발하기 위해서이다. 또한, S-HA가 세포독성이 있는지 확인하였고, 염증 관련 사이토카인 분석을 위해 TNF-α 및 IL-6의 발현량을 알아보았다.
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