[한국기술뉴스] 인천대학교 생명공학부 이원종교수 연구팀은 세포자멸 관련 질병을 치료 및 예방하는 배추속 식물 기반 의약품을 개발했다. 개발된 기술은 인천대학교 산학협력단을 통해 2020년 03월 27일 특허를 출원(출원번호 제1020200037492호)했다. 특허 명칭은 '배추속 식물 유래 세포밖 소포체를 유효성분으로 포함하는 세포자멸 억제용 조성물’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

인간을 포함한 모든 세포들은 아주 작은 크기의 나노 입자를 만들어 낼 수 있습니다. 세포들이 만들어 낸 나노 입자를 세포밖 소포체 또는 세포외 소포체라고 합니다. 세포밖 소포체는 이중 지질막 구조로 되어 있으며 그 안에 세포로부터 유래된 단백질, DNA, RNA, 대사체 등의 다양한 분자들을 갖고 있습니다. 세포밖 소포체는 이들 분자들을 인체 내에서 안정적으로 보호할 수 있으며, 다른 세포와 조직으로도 전달할 수 있습니다. 그렇기 때문에 최근 많은 연구자들이 인간의 세포로부터 세포밖 소포체를 생산해서 새로운 의약품, 화장품, 그리고 기능성 건강식품 소재로 개발하고 있습니다. 하지만, 이런 특징에도 불구하고 인간 세포를 통해 세포밖 소포체를 만드는 데에는 낮은 생산성과 부족한 기능성 등 극복해야할 과제들이 많이 있습니다.

인천대학교 이원종 교수 연구팀은 식물로부터 직접 세포밖 소포체를 고효율로 분리하는 방법을 개발하였으며, 특히 배추속 식물 세포밖 소포체가 우리 인간세포의 자멸을 막아줄 수 있다는 것을 발견하였습니다.

배추속 식물을 가압하여 착즙액을 만듭니다. 커다란 불순물을 원심분리로 제거한 후, 한외 여과를 통해 착즙액을 농축합니다. 농축된 착즙액에 있는 세포밖 소포체를 정제하기 위해 크기 배제 크로마토그래피 컬럼에 넣고 용리액을 통해 분획물을 수득합니다. 이 방법을 통해 착즙액 중 세포밖 소포체와 같은 나노 크기(100 nm 정도)의 입자를 선택적으로 정제할 수 있습니다. 즉, 나머지 미세한 불순물들은 컬럼 내부에 머무르게 되어 천천히 용출되지만, 이보다 큰 세포밖 소포체는 용리액에 의해 우선적으로 용출되기 때문에 고순도의 분리가 가능합니다.

연구팀은 본 발명에 따라 분리된 배추속 식물 세포밖 소포체의 효능을 확인했습니다. 실험 결과 세포밖 소포체는 인간 세포 내 투과가 잘 이루어지고, 인간 세포가 받는 스트레스로부터 세포를 보호하여 세포자멸을 억제하는 효과가 있음을 규명 하였습니다.

본 발명을 통해 식물로부터 세포밖 소포체를 고순도로 대량 생산할 수 있으며, 세포자멸 등 식물 세포밖 소포체가 갖는 다양한 기능을 통해 각종 질병의 치료 또는 예방에 유용하게 활용될 것으로 기대됩니다.