초록 ▼

미생물과 식물로부터 세포신호조절에 중요한 작용을 하는 DSPase와 PTPlB 저해물질을 탐색하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
인체유래 VHR유전자를 대장균에서 발현시켜 DSPase 효소원으로 확보하고 VHR 저해활성 검색계와 PTPlB 저해활성 검색계를 96 well plate로 수립하였다. 토양 미생물 분리주 3,120주의 시료와 생약식물 400종의 용매추출물 1,600가지 시료에 대한 VHR 및 PTPlB 저해활성을 검색하여 3종의 후보균주를 선정한 후 Aspergillus terrus, Eupenicillium baar

미생물과 식물로부터 세포신호조절에 중요한 작용을 하는 DSPase와 PTPlB 저해물질을 탐색하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
인체유래 VHR유전자를 대장균에서 발현시켜 DSPase 효소원으로 확보하고 VHR 저해활성 검색계와 PTPlB 저해활성 검색계를 96 well plate로 수립하였다. 토양 미생물 분리주 3,120주의 시료와 생약식물 400종의 용매추출물 1,600가지 시료에 대한 VHR 및 PTPlB 저해활성을 검색하여 3종의 후보균주를 선정한 후 Aspergillus terrus, Eupenicillium baarnense와 Micromucor ramannianus var. angulisporus로 동정하였으며 취오동, 황금, 천마, 석곡, 희첨, 과루인, 구아바를 후보식물로 선정하였다. 후보미생물 분리주 3주에서 VHR 저해물질로 신규물질인 CRM31151 등의 3종의 저해물질을 단일물질로 분리하고 구조를 규명하였다. 후보식물 중 VHR 저해물질로 취오동에서 verbascoside와 rosemarinic acid 등 3종을 분리하였고 황금과 천마에서 baicalein 등의 flavone 유도체 3종을 분리하고 구조를 동정하였으며 또한 석곡에서 phenathraquinone 계열의 신규물질을 분리하고 구조를 동정하였다. 한편 희첨,과루인, 구아바에서 PTPlB 저해물질로 3종의 물질을 성공적으로 분리하고 구조를 동정하였다. 그리고 이들 분리된 활성물질들의 protein phosphatase에 대한 저해활성도를 비교하여 DSPase 혹은 PTPase 저해 특이성을 확인하였고 VHR 저해물질들은 인체유래 7가지 암 세포주에 대한 세포증식저해와 세포분열주기 조절 활성을 분석하고 종양이식 마우스의 수명연장효과를 조사하여 항암활성을 판정하여 verbascoside의 경우에는 항암유용성을 확인하였다. 또한 희첨과 구아바에서 분리한 2종의 PTPlB 저해물질은 당뇨병 모델 mouse에서 in-vivo 혈당상승억제 및 혈당강하작용이 뛰어나 성인형 당뇨병의 예방과 치료 효과를 확인할 수 있었다.

Abstract ▼

1. Establishment of PTPase assay and inhibitor screening system
For the screening of inhibitors for VHR and PTPIB, the enzyme was obtained from the E. coli expressed by the cDNA of human VHR fused with GST gene. Using pNPP as substrate of PTPase, the detect method of the enzyme activity will be e

1. Establishment of PTPase assay and inhibitor screening system
For the screening of inhibitors for VHR and PTPIB, the enzyme was obtained from the E. coli expressed by the cDNA of human VHR fused with GST gene. Using pNPP as substrate of PTPase, the detect method of the enzyme activity will be established and construct the miniature system for 96 microwell plate.
2. Screening of soil microorganisms for inhibitors
For the primary screening of inhibitors from microorganisms, Actinomycetes and fungi have been isolated from soil and the isolated strains have been cultivated. The solvent extracts of cultured broth and mycellium have been prepared The extracts were assayed the inhibitory activity against VHR and selected candidate strains.
3. Screening of medicinal plants for inhibitors
For the primary screening of inhibitors from plant resomces, The solvent extracts of medicinal herbs and oriental medicine have been prepared. The extracts were assayed the inhibitory activity against VHR and PTPIB enzyme and selected candidate plants.
4. Isolation and chemical structure determination of inhibitory compounds
1) Isolation of inlnbitory compounds from soil microorganisms
From the cultured broth of selected candidate microorganisms, the inhibitory compounds would be isolated as a pure compound.
2) Isolation of inhibitory compounds from medicinal plants
From the selected candidate plant source, the inhibitory compounds would be isolated as a pure compound.
3) Chemical structure determination of isolated compounds
The chemical structures of isolated inhibitors would be detennined
5. Analysis of biological activities of isolating compounds
1) Analysis of inlnbitory activities on protein phosphatases
The inhibitory activities of isolated compounds on various protein phosphatases, DSPase, PTPase and PPase, would be evaluated and compared.
2) Evaluation of anticancer activities
The anticancer activities of isolated compounds would be evaluated through in vitro analysis for the cytotoxic activity on tumor pannel originating from various human cancer tissues and analysis of the cell cycle arrest effect and in vivo the life spanning effect in the mouse implanted with B16 melanoma cancer cell.
3) Evaluation of anti-diabetes activities
The anti-diabetes activities of isolated compounds would be evaluated through in vivo analysis for blood glucose reducing effect in type II diabetes and obesity model mouse, db/db mouse.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...4
• 요약문 ...6
• SUMMARY ...20
• CONTENT ...30
• 목차 ...32
• 제1장 연구개발 과제의 개요 ...34
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...40
• 제1절 외국의 경우 ...40
• 제2절 국내의 경우 ...46
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...48
• 제1절 Protein tyrosine phosphatase (PTPase) 저해활성 검색계의 수립 ...48
• 1-1. Dual specific protein tyrosine phosphatase(DS-PTPase, DSPase) 저해활성 검색계의 수립 ...48
• 1-2. Protein tyrosine phosphatase 1B(PTP1B) 저해활성 검색계의 수립 ...52
• 제2절 미생물 및 식물자원의 탐색 ...54
• 2-1. 토양미생물 분리주 탐색 ...54
• 2-2. 식물자원의 탐색 ...55
• 제3절 미생물의 DSPase 저해물질 탐색 ...58
• 3-1. 미생물 분리주 No. 80161의 VHR DSPase 저해 ...58
• 3-2. 미생물 분리주 No. 91151의 VHR DSPase 저해 ...77
• 3-3. 미생물 분리주 No. 000232의 VHR DSPase 저해 ...91
• 제4절 식물자원으로부터 DSPase 저해물질 탐색 ...100
• 4-1. 후보식물 취오동으로부터 DSPase 저해물질의 분리 ...100
• 4-2. 후보식물 황금으로부터 DSPase 저해물질의 분리 ...112
• 4-3. 후보식물 천마로부터 DSPase 저해물질의 분리 ...126
• 4-4. 후보식물 석곡으로부터 DSPase 저해물질의 분리 ...129
• 제5절 식물자원으로부터 PTP1B 저해물질의 분리 ...138
• 5-1. 후보식물 희첨으로부터 PTP1B 저해물질의 분리 ...138
• 5-2. 후보식물 과루인으로부터 PTP1B 저해물질의 분리 ...144
• 5-3. 후보식물 구아바로부터 PTP1B 저해물질의 분리 ...149
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...156
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...162
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...164
• 제7장 참고문헌 ...168
• [첨부1] 연구결과 활용계획서 ...176
• [첨부2] 기술 요약서 ...182