초록 ▼

□연구개요
역류된 위액 내 펩신을 타액에서 검출하는 비침습성 진단법으로 펩신의 단백질 분해 능력을 이용한 개념으로 저비용으로 간단하게 펩신을 효과적으로 검출하고자 함. 이를 위해, 펩신에 의해 잘 분해되는 폴리펩타이드 사슬, 펩신 분해능의 조건 최적화와 비색 변화 분석으로 펩신의 정량이 가능한 역류성 인후두염 진단 스트립을 개발하고자 함.

□연구 목표대비 연구결과
1. 폴리펩타이드 기반 단백질 분해능을 이용한 펩신 검출 기반 기술 개발
• 펩신 효소에 의해 분해가 잘되는 폴리펩타이드 서열, 길이 선정 -

□연구개요
역류된 위액 내 펩신을 타액에서 검출하는 비침습성 진단법으로 펩신의 단백질 분해 능력을 이용한 개념으로 저비용으로 간단하게 펩신을 효과적으로 검출하고자 함. 이를 위해, 펩신에 의해 잘 분해되는 폴리펩타이드 사슬, 펩신 분해능의 조건 최적화와 비색 변화 분석으로 펩신의 정량이 가능한 역류성 인후두염 진단 스트립을 개발하고자 함.

□연구 목표대비 연구결과
1. 폴리펩타이드 기반 단백질 분해능을 이용한 펩신 검출 기반 기술 개발
• 펩신 효소에 의해 분해가 잘되는 폴리펩타이드 서열, 길이 선정 - 2종 올리고와 길이에 따른 4종의 펩신 특이 펩타이드 확보
• 펩신의 펩타이드 분해활성 조건 최적화 - 펩신의 단백질 분해능 극대화를 위한 온도, 시간, pH, 반응용액 조성 등의 조건을 최적화하여 펩신 농도별 펩타이드 분해율 증가를 확인, 또한 타액 내 펩신의 보관온도 및 시간을 최적화
2. 펩신 검출 스트립 설계 및 최적화
• 펩신 검출 스트립 센서 구성 및 설계 - 펩신 검출 비색 발현의 감도와 반응 속도 등을 고려한 최적의 스트립 구성 패드를 결정하고, lateral flow test plastic cassette에 적합한 스트립 센서의 규격으로 설계를 완성
• 펩신 분해 활성을 위한 발열판과 분리막 도입 - 최적 반응온도 유지를 위해 가열 패드를 설치하였고, 일정 반응시간을 제공하는 분리막을 도입
3. 펩신 검출용 비색표지자-폴리펩타이드 결합체 제작 및 분해 성능평가
• 금나노입자-폴리펩타이드 결합체 제작 - 대량제작이 가능하고 재현성이 우수한 펩신 검출용 금나노입자-폴리펩타이드 결합체 확보
• 펩신 검출용 비색표지자-폴리펩타이드 결합체의 분해 성능평가 - 펩신 농도별 펩타이드의 분해능을 dipstick test로 수행한 결과, 펩신 농도에 따라 펩타이드가 잘려져 검사선의 색이 점차 감소함을 확인
√ 검출농도범위 : 0 ~ 500 ng/ml
√ 최저검출한계 : 5 ng/ml
4. 폴리펩타이드 기반 펩신 검출 스트립 개발 및 성능평가
• 펩신 검출용 스트립 센서의 성능평가 - 개발된 스트립 센서에서도 펩신 농도에 따라 펩타이드의 절단으로 검사선의 색 발현이 점차 감소함을 확인
• 펩신 표준용액을 이용하여 개발된 스트립과 ELISA 어세이 비교평가 - 펩신 ELISA 키트를 이용하여 개발된 스트립 상에 적용하는 펩신 표준용액의 농도를 비교 분석해 본 결과, 농도값 간 우수한 상관관계 (0.9959)

□연구개발결과의 중요성
• 펩신 자체의 단백질 분해 능력을 이용하는 개념으로, 제작된 아미노산 서열의 펩타이드는 다른 단백질 분해 효소나 타액 중의 효소에 의해서는 거의 분해되지 않고 펩신에 의해서만 분해되는 특이성으로 역류성 인후두염 진단에 유용하게 사용될 수 있으며, 폴리펩타이드를 이용하므로 높은 안정성으로 실온 보관이 가능하고, 적은 비용의 생산 단가 및 적시에 간편하게 진단할 수 있는 현장진단 기술의 연구 결과는 원천기술로서의 파급효과가 매우 클 것으로 기대됨.
• 폴리펩타이드 기반 타액 내 펩신 검출용 스트립 센서는, 현재까지 유일하게 제품화된 영국 RD Biomed 사의 Peptest의 한계점을 뛰어넘는 혁신적인 진단기술로 특허화 및 제품화를 통해 국가경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대됨.
• 역류성 인후두염에 대한 체외진단기기는 인체에 직접 삽입되거나 혈액을 이용하는 것이 아니라 타액을 이용하여 진단이 이루어지기 때문에 직접적인 위해성이 적어 활용도 높은 질병 진단기술이 될 수 있으며, 시장 진입 장벽이 낮을 것으로 기대되며, 환자의 진단 및 치료는 물론이고 개개인의 의료비 부담뿐 아니라, 국가 경제적 손실을 줄일 수 있을 것으로 기대됨

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 본 연구개발의 필요성 ... 4
• 1-2. 연구목표 및 내용 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) 폴리펩타이드 기반 단백질 분해능을 이용한 펩신 검출 기반 기술 개발 ... 6
• 2) 펩신 검출 스트립 설계 및 최적화 ... 12
• 3) 펩신 검출용 비색표지자-폴리펩타이드 결합체 제작 및 분해 성능평가 ... 16
• 4) 폴리펩타이드 기반 펩신 검출 스트립 개발 및 성능평가 ... 18
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 22
• 4. 참고문헌 ... 22
• 5. 연구성과 ... 24
• 끝페이지 ... 24