초록 ▼

□ 연구개요
의약의 급속한 발전으로 인해 노인인구의 수가 급격히 증가하고 있으며 이와 더불어 치매 환자의 수도 비례적으로 증가하고 있음. 반면 치매를 치료 및 예방할 수 있는 의약품은 부재함. 치매의 원인으로는 과 생산된 베타-아밀로이드와 과인산화된 타우 단백질을 들 수 있는데 이 두 단백질은 각각 노인반과 신경섬유엉킴을 형성함. 따라서 이 두 단백질을 타겟으로 하는 의약품 개발 연구가 진행 중임. 이 중 타우단백질의 과인산화를 억제하여 치매를 치료 및 예방하려고 하는 시도는 상대적으로 제한적이어서, 본 연구에서는 천연물로부터

□ 연구개요
의약의 급속한 발전으로 인해 노인인구의 수가 급격히 증가하고 있으며 이와 더불어 치매 환자의 수도 비례적으로 증가하고 있음. 반면 치매를 치료 및 예방할 수 있는 의약품은 부재함. 치매의 원인으로는 과 생산된 베타-아밀로이드와 과인산화된 타우 단백질을 들 수 있는데 이 두 단백질은 각각 노인반과 신경섬유엉킴을 형성함. 따라서 이 두 단백질을 타겟으로 하는 의약품 개발 연구가 진행 중임. 이 중 타우단백질의 과인산화를 억제하여 치매를 치료 및 예방하려고 하는 시도는 상대적으로 제한적이어서, 본 연구에서는 천연물로부터 타우 단백질의 과인산화를 억제하여 치매를 치료 및 예방에 사용될 수 있는 소재를 찾고 그 유효성분을 규명하는 연구를 진행하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 타우단백질의 과인산화를 억제함으로 알츠하이머성 치매의 원인인 신경섬유엉킴의 발생을 억제하고 신경세포를 보호할 수 있는 천연물을 선별하고 그 유효성분을 연구함.
1) 타우 과인산화 억제 스크리닝법 확립 및 천연물 스크리닝
- 웨스턴블랏법을 활용해 구축한 bioassay 시스템을 활용하여 천연물을 스크리닝 하였으며 그 결과는 새로이 구축한 ELISA법으로 검증함. 스크리닝 결과 2종의 천연물인 석곡과 산조인이 선별되었음.
2) 석곡과 산조인의 유효성분 분리 및 동정
- 선별된 석곡과 산조인은 대량으로 구입한 후 에탄올로 추출하여 에탄올 추출물을 확보함. 확보한 추출물은 용매의 극성에 따라 분획하여 4 또는 5개의 층으로 분획함. 분획한 층은 bioassay에 적용하여 그 활성을 측정하고 활성이 가장 뛰어난 층을 선별하여 bioassay-guided isolation법을 시행함. 즉, 각종 크로마토그래피법 (실리카겔과 세파덱스를 고정상으로 이용한 오픈 컬럼크로마토그래피, MPLC, prep-TLC, HPLC)을 이용하여 물질 분리를 진행하였으며, 분리된 물질은 HPLC를 이용하여 순도를 확인한 후 NMR, MS 데이터를 확보함. 레퍼런스의 정보와 비교하여 구조를 동정함. 그 결과 석곡으로부터 2개의 유효물질 (densiflorol B, cypripedin)이, 산조인으로부터 2개의 유효물질 (methyl 13-octadecenoate)이 분리됨. 이 물질들은 타우 단백질의 과인산화를 (AT8 항체 사용, Ser202의 인산화 인식) 현저히, 농도 의존적으로 감소시킴.
3) 석곡 및 산조인에서 분리된 유효 물질의 타우 과인산화 억제 작용기전 검증
- 석곡의 유효성분인 densiflorol B, cypripedin과 산조인의 유효성분인 methyl 13-octadecenoate와 compound 2의 Ser202의 인산화 억제 효과 이외의 인산화 억제 효과를 AT100 (Thr 212, Ser214 인산화), AT270 (Thr181 인산화), AT180 (Thr231 인산화) 항체를 이용한 웨스턴블랏 실험으로 확인함. 그 결과 석곡과 산조인에서 분리된 물질들은 AT270, AT100 이 인식하는 잔기 (Thr 212, Ser214, Thr181)의 인산화를 억제함. 이는 GSK3β의 인산화를 억제함으로 확인됨.
- 반면 okadaic acid는 세포내 인산화된 타우 단백질의 세포내 분포를 현저히 증가시키는데, 석곡과 산조인의 유효성분들은 인산화된 타우단백질의 세포 내 localization을 감소시키며 컨트롤 그룹과 유사한 형태로 세포질 내에 분포시킴.
- 또한 석곡과 산조인의 유효성분들은 베타-아밀로이드에 의해 유도된 HT22 세포의 세포사멸을 감소시키는 경향성을 보여 신경세포의 보호 효과를 나타냄.

□ 연구개발결과의 중요성
현재까지 치매의 치료 및 예방약은 부재한 상태이며 치매 환자들은 새로운 의약품의 개발을 손꼽아 기다리고 있음. 본 연구는 치매 유발의 원인 중 하나로 알려진 타우단백질의 과인산화를 억제하는 천연물을 개발하고 그 유효성분을 제시함으로 향후 건강기능식품 및 천연물의약품으로의 개발 가능성을 제시함. 따라서 본 연구 결과는 산업화로의 연계 가능성이 높을 뿐 아니라, 치료제 및 예방약이 부재한 치매의 다양한 천연물의 치료제 및 예방약 개발 연구 활성화에 기여할 것으로 생각됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구의 최종 목표 ... 5
• 3) 연구범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 1) 치매 예방 및 치료제 개발을 위한 새로운 타겟 설정 및 스크리닝법 확립 ... 18
• 2) 타우과인산화 억제 천연물 소재 개발 ... 18
• 3) 타우 과인산화 억제 천연물 소재의 유효성분 규명, 작용 기전 및 신경세포 보호 작용 규명 ... 18
• 4) 타우 과인산화 억제 천연물 소재 및 유효성분의 건강기능식품 소재로의 개발 가능성 제시 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 19
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 23