WNT10의 활성을 모방하는 기능성 펩타이드의 개발
본 발명자들은 모발의 성장에 있어 중요한 기능을 하는 cytokine들 중의 하나인 WNT10에 주목하여, WNT10 단백질과 동일한 또는 유사한 기능을 수행하면서 상당한 정도의 활성을 가지는 모방 펩타이드 (mimicking peptide)를 개발하고자 하였다. 이를 위해, WNT10 단백질 내에 존재하는 여러 부위를 무작위적으로 부분 합성하여 수용체에 대한 결합 가능 부위를 1차로 탐색한 뒤, 이 예측된 부위의 아미노산 서열을 약간씩 변화시킨 펩타이드들 중에서 가장 활성이 우수한 펩타이드를 선별하고, 이 펩타이드를 WNT10 유래 기능성 펩타이드 CG-WINT로 명명하였다. 본 발명의 CG-WINT 펩타이드는 섬유아세포 및 각질세포 성장 촉진능을 보이며, WNT 단백질들의 대표적인 신호전달 경로인 β-catenin signal을 촉진시키는데, WNT 단백질들의 억제제인 DKK-1이 존재하는 경우에도 CG-WINT에 의해 신호전달 경로가 정상적으로 작동된다는 것을 확인하였다. 또한, WNT 단백질들에 의해 발현양이 증가하는 것으로 알려진 fibronectin의 발현양이 본 발명의 CG-WINT 펩타이드의 처리에 의해 증가하였는데, 상기에서와 마찬가지로 DKK-1의 존재에서도 CG-WINT에 의해 fibronectin의 발현양이 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과들을 바탕으로 실시한 동물 실험을 통해, 본 발명의 CG-WINT 펩타이드가 모발 성장을 현저하게 촉진시킨다는 것을 알 수 있었다. 한편, CG-WINT 펩타이드를 본 연구팀에서 이전에 개발한 CG-Nokkin 펩타이드 및 CG-Keramin2 펩타이드와 함께 복합체로 사용하면 상기 효과들이 더 우수하게 나타났다. 따라서, 본 발명의 CG-WINT 펩타이드 및 CG-CG-WINT 펩타이드 복합체는 모발의 성장 및 피부 상태의 개선에 매우 효과적이라는 사실이 증명되었으며, WNT10의 기능으로부터 추정할 때 CG-WINT 펩타이드는 암과 같은 WNT10 신호전달 관련 질환 및 당뇨와 같은 DKK-1 단백질 유도 질환을 치료하는 데도 탁월한 효능을 발휘할 것으로 예상된다. 현재 CG-WINT 펩타이드 및 이의 복합체는 기능성 원료로서 화장품에 즉시 이용 가능하며, 필요한 임상 단계들을 거친다면 의약품으로서도 충분한 작용을 하리라 기대된다.
본 발명의 CG-WINT 펩타이드 및 CG-WINT 펩타이드 복합체는 fibronectin의 발현양을 증가시키는 것을 볼 때 피부 상태의 개선 등 항노화에 효과가 있으며, 동물 실험을 통해 확실하게 증명된 것처럼 모발의 성장에 우수한 효과를 가진다. 또한, WNT10 단백질의 기능을 고려할 때, 본 발명의 CG-WINT 펩타이드는 암과 같은 WNT10 신호전달 관련 질환 및 당뇨와 같은 DKK-1 단백질 유도 질환을 치료하는 데도 탁월한 효능을 발휘할 것으로 예상된다. 이와 같이, WNT10 유래 기능성 펩타이드인 CG-WINT 펩타이드는 WNT10 단백질의 기능을 그대로 모방하며 상당한 활성을 나타낼 뿐만 아니라, 안정성 및 피부 투과도 측면에서는 WNT10 단백질에 비해 큰 장점을 가진다. 이러한 모방 펩타이드 개발 기술은 다른 연구팀들에서도 시도되어 성과를 내어온 것이지만, 기능 및 활성 등에서 본 발명의 CG-WINT 펩타이드는 그 예가 많지 않은 상당히 우수한 모방 펩타이드라 할 수 있으며, 소재 자체의 특성이 중요하다는 점에서 CG-WINT 펩타이드는 그 자체로 뛰어난 기술성을 보여준다고 할 수 있다. CG-WINT 펩타이드의 기술성을 잘 보여주는 실제적인 예는 이 펩타이드의 우수한 모발 성장 효과를 들 수 있다. 인간의 모발은 주기적으로 생장기, 퇴행기, 휴지기를 반복하며 모발이 빠지고 다시 생성되는 과정을 거치게 되는데, 그 주기는 호르몬이나 다양한 성장인자들의 조절을 통하여 이루어진다. 탈모는 다양한 원인에 의해서 발생할 수 있는데, 가장 대표적인 남성형 대머리의 경우 모낭의 파괴보다는 모낭의 소형화에 의해 발생하게 된다. 남성호르몬인 androgen의 과분비로 인해 5α reductase가 활성화되면 testosterone이 dihydrotestosterone (DHT)으로 변형되며, 이렇게 생성된 DHT가 모발이 자라는 기간을 단축시키고 모낭을 소형화시켜 굵고 튼튼한 성모의 수를 감소시킴으로서 탈모를 유발시키는 것이다. 또한, 심한 스트레스나 영양 결핍 등에 의해 모발이 일찍 퇴행기를 거쳐 휴지기로 접어들게 되어 심한 탈모 증상이 유발되기도 한다. 추가로, 화상 또는 압박 상해와 관련된 흉터 형성 상태와 같은 상이한 질환 상태가 현저한 탈모를 일으킬 수도 있다. 지금까지 알려진 2종류의 이용 가능한 약물들 (미녹시딜과 피나스테라이드)은 추가적인 탈모를 지연시킬 수는 있지만, 실제로 새로운 모낭의 재생을 유도하지는 못한다. 또한, 고삼, 고추, 당약, 상백피, 상엽, 인삼, 감초, 작약, 지황, 회향, 산수유, 마늘 등의 추출물을 함유한 제품, 크산틴 및 성장호르몬을 함유하는 조성물을 첨가하여 DHT의 과잉에 따른 세포대사 억제를 개선함과 동시에 모발 성장을 촉진하는 제품, 발모 및 모발의 성장을 촉진하기 위해 미네랄 및 비타민류, 녹차, 로즈마리, 쑥, 감초 추출액을 함유한 제품, 비타민 B, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 니코틴산, 판토텐산, 비오틴 및 엽산 등의 물질과 식물추출물을 혼합하여 인체 내의 5α reductase를 억제함으로써 남성호르몬의 대사과정에서 DHT가 형성되지 않도록 하며 머리카락의 신진대사 작용을 돕는 남성형 탈모 제품을 포함하여 식물 추출물 등을 이용하는 많은 탈모 방지 두발 화장품들이 출시되어 왔는데, 신생 모발의 생성에까지 영향을 미치는 제품은 찾아보기 힘들다. 마지막으로, 일본의 도쿄 자혜회 의과대학 건강의학센터 연구그룹 임상팀에 의해 개발된 당뇨 등에 효능이 좋다고 판정된 corosolic acid 등을 이용한 제품은 인체 내의 5α reductase를 억제하고 모발 성장에 효과가 있는 것으로 확인되어 주목을 받았다. CG-WINT 펩타이드는 모근을 생성할 수 있게 하는 피부 조직의 머리카락 난포 (hair follicle)에 있는 줄기세포의 증식을 유도하고 모근으로 갈 수 있게 분화를 유도함으로써 새로운 모낭이 생성될 수 있게 한다는 점에서 상당히 특이할 뿐만 아니라 중요하다고 할 수 있다. CG-WINT 펩타이드는 DHT로부터 유도된 DKK-1 탈모 단백질이 존재하여 WNT 단백질들의 기능을 억제하는 상황에서도 WNT-β-catenin signal을 활성화시켜 발모 촉진 유전자들을 발현시킨다. 또한, CG-WINT 펩타이드는 모발이 생성되고 성장하는 시기인 생장기를 촉진시키는 역할을 하며, 여러 가지 환경적인 요인으로 인해 퇴행기로 가는 모발의 주기를 생장기에 머물게 해줌으로써 탈모 억제 효과를 나타내고, 정상 모발에서는 성장과 함께 모발에 영양분을 공급하여 건강한 모발을 만드는 데 큰 역할을 한다. 따라서, 본 발명의 CG-WINT 펩타이드는 기존의 탈모 억제 또는 발모 관련 제품들에 비해 우수한 효과를 나타내는 제품을 만드는 데 이용할 수 있는 기술성이 뛰어난 유용 소재라 할 수 있다.
관심기술등록 목록
