초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 ❶ 사람머리카락 유래 케라틴 (Human Hair Keratin)의 정상세포, 줄기세포, 암세포 등의 다양한 세포들과의 상호작용에 있어서 세포의 Proliferation,Differentiation, Binding, Endocytosis, Metabolism 등 다양한 분자생물학적 메커니즘규명 및 케라틴 단백질의 다양한 기능 규명 연구, ❷ 세포와의 상호작용에 가장 효과적인 케라틴 class의 발굴 및 케라틴 기반 펩타이드의 개발 연구, ❸ PEGylation 등의 화학적 개질을 통한 수용성 Kera

□ 연구개요
본 연구에서는 ❶ 사람머리카락 유래 케라틴 (Human Hair Keratin)의 정상세포, 줄기세포, 암세포 등의 다양한 세포들과의 상호작용에 있어서 세포의 Proliferation,Differentiation, Binding, Endocytosis, Metabolism 등 다양한 분자생물학적 메커니즘규명 및 케라틴 단백질의 다양한 기능 규명 연구, ❷ 세포와의 상호작용에 가장 효과적인 케라틴 class의 발굴 및 케라틴 기반 펩타이드의 개발 연구, ❸ PEGylation 등의 화학적 개질을 통한 수용성 Keratin의 개발 및 이를 이용한 나노입자 및 하이드로젤 등의 기능성 케라틴 기반 생제채료 개발 연구를 통해, 최종적으로 규명된 케라틴의 기능을 바탕으로 사람머리카락유래 케라틴을 기반으로 한 세포/약물전달 및 조직재생용 자가이식 가능 바이오소재 개발하는 것을 목표로 사람머리카락 유래 케라틴의 조직공학적 응용에 대한 초석을 마련하고자 하였음

□ 연구 목표대비 연구결과
● 케라틴의 세포와의 상호작용 분석
- 케라틴의 피부 상피세포와의 상호작용 분석을 통해 상피세포의 epithelial-mesenchyme transition을 유도하여 cell migration을 acceleration시키는메커니즘을 규명함
- 케라틴의 hair regeneration에 참여하는 outer root sheath cell과 dermal papilla cell과의 상호작용 분석을 통해 사람머리카락 유래 Keratin이 Secondary Hair Germ형성과 Dermal Papilla cell condensiation에 의한 hair follicle 형성에 작용하는 메커니즘을 규명함 (Nature: In Revision)
- 또한 케라틴의 암세포 증식능을 억제하는 것을 규명함

● 케라틴의 화학적 개질을 통한 하이드로젤 및 나노입자의 개발을 통한 기능성 케라틴 기반 생제채료 개발
- 케라틴의 PEGylation을 통해 drug을 encapsulation 할 수 있는 nanoparticle을 개발하였으며, 또한 PEGylated keraitn의 화학적 개질을 통해 enzyme에 의해 in situ forming hydrogel을 개발함

● 케라틴 class의 발굴 및 케라틴 기반 펩타이드의 개발
- HEK293 cell line과 E.coli를 이용한 헤어케라틴의 한 class인 KRT34에 대한 recommbinant KRT 34를 개발하고 공정을 확립함

● 동물실험을 통한 케라틴의 조직재생 효과 분석
- 추출된 케라틴 단백질과 개발된 케라틴 기반 하이드로젤을 이용하여 동물실험을 통해 wound healing effect와 hair growth 기능을 검증함 (J Industrial & Engineering Chemistry에 게제)

□ 연구개발결과의 중요성
● 사람머리카락 유래 케라틴의 생물학적 기능에 대한 메커니즘 규명과 생체재료로서의 활용을 높이기 위한 분자개질 기술의 개발이 성공적으로 이루어질 경우 창상치료 등의 조직재생뿐만 아니라 약물의 전달 등의 조직공학 및 생명공학, 의학분야 등에도 광범위하게 활용 가능

● 본 연구를 통해 헤어케라틴의 생물학적 기능에 대한 새로운 규명과 이를 기반으로 한자가이식 가능 케라틴 생체재료에 대한 원천기술의 개발을 통해 천연생체재료 및 조직공학 연관 분야에서 기술적 우위를 점유 할 수 있을 것으로 예상

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• ■ 연구의 필요성 ... 3
• ■ 연구의 목표 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• 5. 연구성과 ... 12
• 끝페이지 ... 13