초록 ▼

□ 연구개요
무청을 대상으로 면역활성이 우수한 산성다당체 분리 공정을 확립하고 다양한 면역 효능, macrophage 활성, natural killer (NK) cell 활성 및 항전이를 통한 항암활성 등을 평가하며, 그 활성화 메카니즘과 구조적 특성을 규명함으로써 새로운 면역활성 기능성 소재 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
◯ 무청으로부터 다당의 분리 및 정제
• 무청 유래 단순 열수추출 조다당 RWP 및 pectin methylesterase와 endo-polyga

□ 연구개요
무청을 대상으로 면역활성이 우수한 산성다당체 분리 공정을 확립하고 다양한 면역 효능, macrophage 활성, natural killer (NK) cell 활성 및 항전이를 통한 항암활성 등을 평가하며, 그 활성화 메카니즘과 구조적 특성을 규명함으로써 새로운 면역활성 기능성 소재 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
◯ 무청으로부터 다당의 분리 및 정제
• 무청 유래 단순 열수추출 조다당 RWP 및 pectin methylesterase와 endo-polygalacturonanase 처리를 통한 효소처리 조다당 REP 분리
• 무청 유래 효소처리 조다당을 Sephadex G-100 column을 이용하여 분자량이 상이한 3개의 무청 유래 정제 다당 REP-I, -II 및 –III로 분리함.
◯ 무청 유래 다당의 in vitro 면역 활성 평가
• In vitro 상에서 정상세포 및 종양 세포에 대한 독성은 나타나지 않음.
• 시료의 직접적인 자극에 의한 대식세포 cytokine 분비능을 확인한 결과, RWP에서 가장 우수한 interleukiin (IL)-6, IL-12 및 TNF-α 분비를 나타내었음.
◯ 무청 유래 다당의 in vivo 면역 활성 및 항전이 활성평가
• RWP의 자연 살해 세포 활성을 측정한 결과, 정맥주사 시에는 약 8배, 경구투여 시에는 1.5배 높은 종양세포 살해능을 나타내었음.
• RWP의 항전이 활성을 측정한 결과, 정맥주사 시에는 77.2%, 경구투여 시에는 55.0%의 항전이 활성을 나타내었음.
• 또한 NK세포의 활성을 저해하였음에도 불구하고 우수한 항전이 활성을 나타내어 RWP는 NK cell 뿐만 아니라 macrophage 또는 CTL과 같은 면역세포를 활성화 시킬 것으로 추정되었음.
◯ 무청 유래 면역활성 다당체의 세포 내 신호전달 메카니즘 규명
• 무청 유래 다당체 RWP의 면역활성 본체인 REP-I에 대한 대식세포 신호전달 기작을 확인한 결과를 모두 종합해보면, REP-I은 대식세포의 SR 수용체를 경유하고, ERK, JNK및 NF-κB 경로를 거쳐 핵내로 들어가 IL-6를 생산하며, TLR2 수용체를 경유하고 NF-κB 경로를 거쳐 핵내로 들어가 TNF-α를 생산한다고 최종 결론지었음.
• 반면, REP-I은 대식세포의 Dectin-1, SR, TLR2, TLR4, CD14 및 CR3 수용체를 경유하여 대식세포를 활성화시키며, JNK와 NF-κB 경로를 거쳐 핵내로 들어가 NO를 생산한다고 최종 결론지었음.
◯ 무청 유래 면역활성 다당체의 구조적 특성 규명
• 무청 유래 정제 다당 REP-I은 GalA와 Rha가 번갈아가며 결합된 [-4)-α-D-GalpA-(1,2)-α-L-Rhap-(1] 형태로 주쇄를 이루고 있으며 Rha의 C₄ 위치에서 branched α-(1→5) arabinan, branched β-(1→4) galactan, linear α-(1→5) arabinan, linear β-(1→4) galactan, linear α-(1→2) arabinan 및 비환원 말단에 간혹 Ara 또는4-O-methyl glucuronic acid가 결합되어있는 arabino-β-3,6-galactan이 분지된 형태의 전형적인 RG-I의 구조를 갖는 것으로 최종 규명되었음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
• 아시아권에서는 과거부터 천연물을 이용한 의학인 한의학이 발달되어 왔으며, 대부분의 약리활성 연구가 추출 및 분석이 비교적 간편한 저분자 물질에 초점이 맞춰져 왔음. 그러나,최근에는 저분자 물질은 물에 난용성으로 식물 열수추출물의 약리활성에는 저분자 물질이 아닌 수용성 성분인 고분자 물질이 활성에 관여할 것으로 지목되며, 많은 연구자가 식물유래 다당체에 관심을 두고 있음.
• 하지만 다당체의 구조 규명 연구는 기존에 알려진 생체 고분자 화합물인 단백질이나 핵산에 비해 그 과정 및 방법이 매우 복잡하여 대부분의 다당체 연구는 생리활성 분석 정도만 이루어지고 있음.
• 하지만 연구책임자 본인은 농산부산물인 무청을 대상으로 면역활성이 우수한 산성다당체 분리 공정을 확립하고 다양한 면역 효능 및 항전이 활성 등의 평가뿐만 아니라 대식세포활성화 메카니즘과 면역활성 본체의 미세한 구조적 특성을 규명함으로써 새로운 면역 활성 기능성 소재 개발을 위한 기초자료 제공에 기여하였다고 사료됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 무청 유래 다당체의 선천면역 활성화 및 항전이 활성 평가 ... 4
• 가. 무청 유래 다당의 분리 및 정제 ... 4
• 나. 무청 유래 다당의 일반화학적 특성 ... 5
• 다. 무청 유래 다당의 macrophage에 대한 세포독성 및 cytokine 분비능(in vitro) ... 5
• 라. 무청 유래 다당의 NK cell 활성능 측정(정맥주사 및 경구투여) ... 5
• 마. 무청 유래 다당의 항종양 전이 효과 평가(정맥주사 및 경구투여) ... 6
• 바. NK cell의 기능이 억제된 mouse에서 항종양 전이 효과 ... 6
• 사. 무청 유래 다당의 CTL 활성능 측정 ... 6
• 2) 무청 유래 다당체의 면역세포내 신호전달 메카니즘 규명 ... 7
• 가. 무청 유래 정제 다당체에 의한 RAW 264.7 cell의 cytokine 및 chemokine 분비능 측정 ... 7
• 나. 무청 유래 정제 다당 REP-I의 대식세포 활성화 기전 분석 ... 7
• 다. Inhibitor를 통한 무청 유래 정제 다당 REP-I의 세포 내 활성화 경로 분석 ... 8
• 라. 무청 유래 정제 다당 REP-I의 대식세포 receptor 경로 확인 ... 8
• 3) 무청 유래 정제 다당의 구조 규명 ... 8
• 가. 무청 유래 정제 다당과 β-glucosyl Yariv reagent와의 반응성 검토 ... 8
• 나. Methylation analysis에 의한 무청 유래 정제 다당의 당쇄 결합양식 규명 ... 9
• 다. 무청 유래 정제 다당 REP-I의 미세구조 분석을 위한 선택적 가수분해 ... 9
• 라. 단편획분의 구조 분석 ... 9
• 마. 단편획분의 구조 분석 ... 10
• 바. 단편획분의 구조 분석 ... 10
• 사. 단편획분의 구조 분석 ... 11
• 아. 무청 유래 정제 다당 REP-I의 최종 구조 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
• 끝페이지 ... 19