초록 ▼

연구의 목적 및 내용
항암 특이성이 증가된 새로운 peptide와 혈관생성 억제 단백질을 융합한 신규 항암제를 개발하여 이를 단백질 생산 세포주를 이용하여 효율적으로 대량생산 함을 목표로 함. 이를 위해 본 연구진이 탐색 확보한 펩타이드 buforin과 parasin의 구조특성 분석을 바탕으로 암세포 특이성을 가지나 세포 독성이 없는 여러 펩타이드 유도체를 제작 발굴하여 세포 내 단백질 수송 능력을 확인함. 이와 같은 암세포 특이적 펩타이드와 혈관생성억제 단백질의 융합을 통한 신규항암제를 산업적으로 다양하게 활용할 수 있도록

연구의 목적 및 내용
항암 특이성이 증가된 새로운 peptide와 혈관생성 억제 단백질을 융합한 신규 항암제를 개발하여 이를 단백질 생산 세포주를 이용하여 효율적으로 대량생산 함을 목표로 함. 이를 위해 본 연구진이 탐색 확보한 펩타이드 buforin과 parasin의 구조특성 분석을 바탕으로 암세포 특이성을 가지나 세포 독성이 없는 여러 펩타이드 유도체를 제작 발굴하여 세포 내 단백질 수송 능력을 확인함. 이와 같은 암세포 특이적 펩타이드와 혈관생성억제 단백질의 융합을 통한 신규항암제를 산업적으로 다양하게 활용할 수 있도록 동물 세포주에서 일시발현을 통해 대량생산할 수 있는 방법을 연구 개발하여, 경제적인 생산 시스템을 구축함.
연구결과
효율적인 재조합 단백질의 발현을 위해서 최근에 전세계적으로 선호가 증가하는 동물세포주를 이용한 단백질일시발현(transient expression) 시스템을 사용함. 단백질의 생산량을 늘이기 위해서 부착배양이 아닌 부유배양법을 사용하고, 비용을 줄이고 단백질 생산의 고정적 재현성을 위해서 무혈청 배지 방법을 사용하기 위해 세포주 개량함. 개량된 동물세포의 DNA 트랜스펙션 및 배양환경 최적화 일반적인 트랜스펙션 조건에서 트랜스펙션 시보다 우수한 트랜스펙션 효율 증대 여부 및 배양 조건 최적화이후 재조합 단백질 생산량 증가 여부를 확인 하고자 함. 이를 위하여 실제 산업에서 많이 이용되는 동물 세포주인 CHO DG44와 HEK293E 세포주 자체를 개량하여 항세 포사 단백질을 과발현하도록 하였고, 이에 따라 세포의 생존 기간이 길어져 펩타이드 생산량이 향상되었음. 다양한 트랜스펙션 조건의 적용을 통해 최적화된 조건을 확립하였으며 저온 배양을 통한 생산량 증가를 확인하였음. 또한 대용량 생물 배양기에서의 부유 배양 및 분석을 통해 일시발현 시스템을 통한 펩타이드의 발현이 대용량에서 도 정상적으로 적용됨을 확인하였음.
연구결과의 활용계획
항암펩타이드 Buforin과 parasin의 암세포-특이성을 이용하여 혈관 생성 억제 단백질을 목표한 암세포에 특이적으로 전달되게 함으로써, 혈관생성 억제제가 목표한 암세포 부위에서만 국소적으로 작용할 수 있게 하는 새로운 표적치료제로 이용할 수 있음. 또한 펩타이드의 항암능력이 암세포의 성장 및 분화를 억제하여 혈관생성 억제제의 작용과 상승효과(synergy effect)를 나타낼 수 있음. 펩타이드-혈관생성억제제 융합 항암 치료제 개발을 통해 인류의 건강과 복지를 향상시키며 연간 20%의 성장률을 보이는 전세계 항암 치료제 시장에 참여, 국가 경제적 발전에 기여함.

Abstract ▼

Purpose& contents
We will develop potent cancer-specific peptides based on the structure of the anticancer peptides buforin and parasin derivatives, and create novel anticancer drugs by fusing cancer-specific peptides with an anti-angiogenic protein.
Result
Various potent cancer cell-penetr

Purpose& contents
We will develop potent cancer-specific peptides based on the structure of the anticancer peptides buforin and parasin derivatives, and create novel anticancer drugs by fusing cancer-specific peptides with an anti-angiogenic protein.
Result
Various potent cancer cell-penetrating peptides will be designed by amino acids substitution, deletion and insertion based on the structural motif of the potent antimicrobial and anticancer peptides buforin and parsin, which have cancer cell specificity. The target-delivery efficiency of the constructed cell-penetrating peptides will be examined by conjugating them with the green fluorescent protein (GFP).
"The cancer cell-specific anti-angiogenic proteins" will be constructed by fusing a selected potent cancer cell-specific peptide with an anti-angiogenic protein VEGF Trap to block angiogenesis and inhibit tumor growth and metastasis. To examine the possibility of the peptide-VEGF Trap fusion protein as anticancer therapeutics, the selective anticancer activity against the proliferation of HUVEC cell line (in vitro) and a mouse model (in vivo) will be studied. Finally, we will optimize the expression condition of the peptide-VEGF Trap fusion protein in CHO or HEK293E cell lines for the economical mass production for the therapeutic use.
Expected Contribution
This research will provide the basis for the development of novel anticancer therapeutics, which will open a door to a target-specific drug delivery system and promote the design of novel therapeutic drugs for the efficient treatment of cancers. Given their tremendous potential in human clinical therapy, successful development of our therapeutic fusion proteins will give a significant impact on the market of anticancer drugs, generating a great revenue for Korea economy.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• I. 연구계획 요약문 ... 4
• 1. 국문요약문 ... 4
• II. 연구결과 요약문 ... 5
• 1. 국문요약문 ... 5
• 2. 영문요약문 ... 6
• III. 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 37
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 38
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 39
• 7. 주관연구책임자(공동연구원) 대표적 연구실적 ... 40
• 8. 참고문헌 ... 40
• 9. 연구성과 ... 41
• 10. 기타사항 ... 49
• 별첨 1 대표연구성과 ... 50
• 자체평가 의견서 ... 55