일반기술

병리적 특이단백질 분해효소 저해물질 발효생산 공정개발 및 약리독성연구를 위한 scale-up

1. 기술의 개요 토양으로부터 카뎁신 비 저해제 (Cathepsin B inhibitor) 활성을 가지는 균주를 선별 후 유전자조작을 통해 안정적인 고활성을 갖는 균주를 제작하였고, 선도물질 (lead compound)를 생산하여 그 구조를 규명하였다 (CBI-55). 또한 다양한 배양조건 검색을 통해 카뎁신 비 저해제 (cathepsin B inhibitor)의 최적 생산 조건을 확립하였다. 발효 배양 상등액에서 활성물질 CBI-55를 이온교환수지를 사용하여 경제적으로 분리하였다. CBI-55 생산균주내에 존재하는 생합성 효소를 이용하여 CBI-55의 유도체인 acetyl-leu-leu-arginal과 acetyl-leu-leu-orinitnal를 생체 외 생합성 하였다. 염증진행을 측정이 가능한 쥐 (mouse)와 래트 (rat)의 air-pouch 형성방법을 확립하였고, 염증유발 및 염증의 진행정도를 측정하는 효과적인 방법을 확립하였다. 또한 카뎁신 B 저해물질의 신혈관생성 (angiogenesis) 억제 여부를 확인하기 위하여, CAM assay model 및 Matrigel assay 방법을 구축하였다. 2. 기술의 특징 CBI-55를 분해하는 효소를 탐색하여 유전체로부터 제거하여 CBI-55의 활성이 높고 안정적인 변이 균주를 제작하였다. 또한, CBI-55의 생합성이 질소원, 인산원, 탄소원에 의하여 조절 받는 것을 확인하여 최적 배지 조건을 확립하였다. CBI-55의 특성에 따라 이온교환수지를 사용한 분리 정제 방법을 확립하였다. 이 압법은 DNA 분절이나 의약품 제조 시 문제가 되는 endotoxin을 동시에 제거할 수 있는 장점이 있어 생체 내 테스트에 유용한 장점이 있다. 또한, 유기용매의 사용을 최소한으로 사용하며 정제수율 및 공정 단축과 효율성이 우수한다. 생물전환반응을 통하여 생체 외에서 특이성 및 활성이 높을 것으로 기대되는 CBI-55 유도체를 개발하였다. CBI-55 및 그 유도체의 약리 및 생리활성을 측정하기 위한 모델 시스템을 개발하여 적용하였다. 염증 진행 및 신혈관생성 정도를 신속하게 예측하는 시스템을 구축하여 선도물질 및 유도물질의 생체 내 효능을 즉각적으로 검증이 가능하도록 하였다.