한국해양과학기술원 ‘FGF2 폴리펩타이드’ 기술 이전
한국해양과학기술원 ‘FGF2 폴리펩타이드’ 기술 이전
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프로셀테라퓨틱스, 스킨 및 헤어케어 제품 개발 진행
【온도안정성이 개선된 FGF2 구조】인간 FGF2는 155개의 아미노산으로 구성된 단백질이며 상온에서는 24시간 내에 활성을 모두 상실하게 되어 고래 유전자와 실험 결과를 통해 안정형 FGF2를 개발하였다. 인간 FGF2에서 28번째 아스파트산(aspartic acid), 78번째 시스테인(cysteine), 96번째 시스테인(cysteine), 137번째 세린(serine)을 안정형 FGF2에서는 각각 글루탐산(glutamic acid), 류신(leucine), 류신(leucine), 프롤린(proline)으로 치환하였다. ⓒ한국해양과학기술원
【온도안정성이 개선된 FGF2 구조】인간 FGF2는 155개의 아미노산으로 구성된 단백질이며 상온에서는 24시간 내에 활성을 모두 상실하게 되어 고래 유전자와 실험 결과를 통해 안정형 FGF2를 개발하였다. 인간 FGF2에서 28번째 아스파트산(aspartic acid), 78번째 시스테인(cysteine), 96번째 시스테인(cysteine), 137번째 세린(serine)을 안정형 FGF2에서는 각각 글루탐산(glutamic acid), 류신(leucine), 류신(leucine), 프롤린(proline)으로 치환하였다. ⓒ한국해양과학기술원

[더케이뷰티사이언스] 한국해양과학기술원(KIOST, 원장 김웅서)이 온도안정성을 향상시킨 해양단백질 기반 바이오메디컬 소재인 ‘FGF2 폴리펩타이드’를 개발하고 스킨 및 헤어케어 제품과 신약을 개발하는 ㈜프로셀테라퓨틱스(대표 이병규)에 기술이전을 완료했다고 3월 31일 밝혔다.

FGF(fibroblast growth factors, 섬유아세포 성장인자)는 혈관계 세포의 증식을 촉진하거나 신경세포의 성장을 촉진하는 인자 및 신호 전달 단백질로 인간이나 고래류와 같은 포유류는 FGF 22종을 보유하고 있으며, 혈관형성·상처치유·세포분화·대사조절기능 등 다양한 생리조절작용에 관여한다.

폴리펩타이드(polypeptide)는 여러 개의 아미노산이 펩타이드 결합에 의해 사슬모양으로 연결된 화합물로 단백질과 같은 뜻이지만 보통 분자량이 비교적 작으면 폴리펩타이드, 분자량이 크면 단백질이다.

KIOST 이정현 박사(부원장) 연구진은 해양수산부의 해양수산생명공학기술개발사업인 ‘해양단백질 기반 바이오메디컬 소재 개발(2017-2022)’ 과제를 진행하고 있으며, 대표적인 해양 포유류인 고래의 생리적 특성인 저산소증 저항성·상처 치유능력과 관련된 FGF와 기타 해양동물 유전자의 활성과 활용 방안에 대해 연구해 왔다.

총 22종의 FGF 중 FGF2는 엘라스틴, 콜라겐 및 히알루론산의 합성과 유도 등의 기능을 갖추고 있어 상처 치유·주름 개선·탈모 예방 등의 효과가 있는 원료 물질로 각광을 받고 있으나, 인간의 FGF2는 매우 불안정하여 상온에서 24시간 내에 대부분의 활성이 소실되는 단점이 있어 제품의 소재로 활용하는데 어려움이 있었다.

【가혹 조건(45℃)에서 활성 비교】FGF2는 세포성장인자이므로 생리활성은 세포 증식으로 측정하게 되는데 가혹조건(45℃)에서 활성이 장시간 유지되면 공정 과정과 보관 과정에서도 활성이 유지되어 향장 소재로서 활용가치가 높아진다.  FGF2 야생형 (파란색)은 45℃ 보관 시 잔여 세포증식활성 50% 가 되는 시점은 0.5일인 반면, 개선된 FGF2 (붉은색)는 약 4.8일 정도까지 9.6배 연장된다.  ⓒ한국해양과학기술원
【가혹 조건(45℃)에서 활성 비교】FGF2는 세포성장인자이므로 생리활성은 세포 증식으로 측정하게 되는데 가혹조건(45℃)에서 활성이 장시간 유지되면 공정 과정과 보관 과정에서도 활성이 유지되어 향장 소재로서 활용가치가 높아진다. FGF2 야생형 (파란색)은 45℃ 보관 시 잔여 세포증식활성 50% 가 되는 시점은 0.5일인 반면, 개선된 FGF2 (붉은색)는 약 4.8일 정도까지 9.6배 연장된다. ⓒ한국해양과학기술원

KIOST는 고래의 FGF2의 특성과 구조를 분석하여 가혹 조건(45℃)에서 야생형 FGF2보다 잔여 활성 50% 기준으로 안정성이 9.6배 향상된 ‘안정형 FGF2’를 개발하고, 지난 2019년 국내특허를 출원한 이후 이번 기술이전까지 완료했다. 야생형은 유전 형질에서, 야생종들이 갖고 있는 유전자의 본래 형, 표준형을 뜻한다. 돌연변이형에 대비되는 형질로 자연에서 가장 흔히 볼 수 있는 형질이다.

이정현 부원장은 “최근 해양생물의 독특한 생명현상이 유전자 수준에서 밝혀지고 있으며, 특히 해양환경에 적응한 해양포유류의 특이한 생리적 특성을 이해하여 인간의 질환에 적용이 가능한 소재의 발굴을 목표로 하고 있다.”라며, “KIOST는 앞으로도 해양 생명공학 연구를 통해 유용 소재를 발굴하고, 이를 통해 해양바이오 산업의 발전에 앞장서겠다.”고 밝혔다.

한편, 이번 기술료는 KIOST의 기술이전 계약 및 사후관리 규정 중 중소기업 70% 감면규정을 적용해 3000만원(선급기술료 500만원, 경상기술료 총매출액의 3.3%)이며, 실시기간은 2020년 3월 3일부터 2025년 12월 31일까지다.


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