프로테옴 프로파일링을 통한 황기 폴리펩타이드의 피부 항노화 효과 연구
Studies on the proteome profiling for anti-aging efficacy of polypeptides from Astragalus membranaceus Bunge
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 변상요
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 응용생명공학과정
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000019318
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
한방 약초인 황기 (Astragalus membranaceus Burge)로부터 피부 항노화 활성이 우수한 폴리펩타이드를 개발하였다. 황기로부터 단백질을 추출하였고, trypsin과 chymotrypsin 복합효소를 이용하여 단백질을 가수분해 하였다. 생성된 펩타이드들은 전기영동으로 분리되어 10개 part로 부분 정제한 펩타이드를 얻었다. 부분 정제된 황기 펩타이드를 2D-PAGE 프로테오믹스 기법을 활용하여 항노화 주름개선 효능을 평가하였다. Part5와 Part8의 항노화 주름개선 효과가 우수하였으나, 특히 part5는 MMP1, MMP3, MMP8, MMP13를 각각 최대 43%, 5%, 22%, 57% 까지 감소시켜 주름개선효과가 가장 우수함을 알 수 있었다. Part5에서 항노화 효과가 우수한 펩타이드를 찾기 위하여 전체 펩타이드를 LC-MS/MS를 이용하여 분리하고 squencing 하였고, 항노화 주름개선 기능성 소재로 개발 가능성이 높은 1종류의 펜타펩타이드와 2종류의 헥사펩타이드를 발견하였다. 이들을 인공 합성하여 각각의 펩타이드에 대한 기능성을 평가하였다. 합성된 펜타펩타이드와 헥사펩타이드에 대한 항노화 실험을 한 결과 콜라겐 합성 경로의 발현을 본 결과 펜타펩타이드가 항노화 주름개선 효과가 우수하였다. VGDID 펜타펩타이드는 특히 대조군 대비 MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9 발현을 각각 41%, 27%, 61%, 33% 저해시켜 콜라겐 분해억제 효과가 우수하였다. 3종의 펩타이드에 대한 경피 흡수 실험 결과 피부 투과 효율은 큰 차이를 보이지 않았으나 VGDID 펜타펩타이드등 3종 모두 10시간 이후까지 약 0.5%가 경피흡수 됨을 알 수 있었고, 확산계수 단위는 10-12 cm2/s 였었다. 본 연구에서는 황기유래 폴리펩타이드의 항노화 효과를 확인하였다. 특히 부분 정제된 펩타이드 중에서 발견한 VGDID 펜타펩타이드는 항노화 주름개선 효과가 우수하였고, 제형 안정성 등의 장점을 보이고 있어, 피부 항노화 주름개선 화장품 소재로 개발될 것으로 예측된다.
more목차
국문 요약 Ⅰ
목 차 Ⅲ
표목차 Ⅴ
그림목차 Ⅵ
1. 서 론 1
1.1 항노화 기능성 펩타이드 2
1.2 피부 항노화 기능성 6
1.2.1 Collagen 합성 6
1.2.2 ECM 분해 효소 8
1.2.3 Cytokines의 조절 8
1.2.4 ECM (extracellular matrix)과의 상호작용 10
1.2.5 항산화 효소 11
1.3 황기유래 항노화 Peptide 발굴 12
1.4 경피 흡수 15
1.5 연구의 목적 16
2. 재료 및 방법 17
2.1 재료 및 기기 17
2.2 황기 단백질 추출 18
2.3 황기 단백질 가수분해 19
2.4 Peptide 분리 정제 22
2.5 Peptide sequencing by LC-MS/MS 23
2.6 Peptide의 합성 25
2.7 2D-PAGE 32
2.8 Human Epidermis를 이용하는 경피흡수 효율 측정 35
3. 결과 및 검토 36
3.1 황기로부터 단백질 추출 36
3.2 황기 단백질 가수분해 36
3.3 가수분해된 황기 펩타이드의 분자량 기반 부분정제 (Fractionation) 42
3.4 부분정제 황기 펩타이드의 항노화 효과 43
3.4.1. 부분정제된 황기 펩타이드 PEP1 – PEP10의 collagen 합성 효과 46
3.4.2. 부분정제된 펩타이드가 MMPs (metalomatrix proteinase)에 미치는 영향 51
3.4.3. 부분정제된 펩타이드가 Cytokines에 미치는 영향 54
3.4.4. 부분정제된 펩타이드가 ECM-CELL에 상호작용 단백질들에 미치는 영향 55
3.4.5. 부분정제된 펩타이드가 Antioxidant enzyme들에 미치는 영향 56
3.4.6. 부분정제된 펩타이드의 항노화 주름개선 효과 59
3.5 부분정제 황기 펩타이드 fraction 5 (PEP5) 구성 펩타이드 61
3.6 Fraction 5 (PEP5)에서 선발된 3종 펩타이드 합성 65
3.7 합성 3종 펩타이드의 피부 항노화 효과 67
3.8 황기유래 펩타이드의 경피흡수 효과 78
4. 결 론 91
참고 문헌 93
ABSTRACT 99
부록 100
