특허권

항동결능을 가지는 슈도알테로모나스 엘야코비 유래의 세포외다당체

상품번호 2018121719112687
IPC 한국(KO) 등록
출원번호 1020150073020
공개번호 10-2016-0138758
등록번호 1017658430000
출원인 한국해양과학기술원
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본 발명은 항동결능을 가지는 세포외다당체 및 이를 함유하는 항동결용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 북극 해양에서 분리한 슈도알테로모나스 엘야코비( Pseudoalteromonas elyakovii ) 유래의 세포외다당체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 세포외다당류 및 이를 함유한 항동결 조성물은 저온에서 우수한 세포 보존력을 나타내므로, 조직의 손상을 최소화하면서 세포 및 조직을 포함하는 생물학적 시료를 냉장 및 냉동 상태로 보호 또는 보존하는데 유용하다.



명 세 서
청구범위
청구항 1
만노스 및 갈락투론산이 3.3 : 1.0의 몰비로 구성되는 것을 특징으로 하는 항동결능을 가지는 슈도알테로모나스엘야코비(Pseudoalteromonas elyakovii) 균주 유래의 세포외다당체.
청구항 2
제1항에 있어서, 상기 슈도알테로모나스 엘야코비(Pseudoalteromonas elyakovii) 균주는 북극 해양에서 분리한
슈도알테로모나스 엘야코비 ArcPo 15 (KCTC 12793BP)인 것을 특징으로 하는 세포외다당체.
청구항 3
삭제
청구항 4
제1항에 있어서, 상기 세포외다당체는 1.7x107Da의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 세포외다당체.
청구항 5
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항의 세포외다당체를 유효성분으로 함유하는 항동결용 조성물.
청구항 6
제5항에 있어서, 상기 세포외다당체의 함량은 0.1 ~ 1.0(w/v)% 인 것을 특징으로 하는 항동결용 조성물.
청구항 7
제6항에 있어서, 상기 세포외다당체의 함량은 0.5(w/v)% 인 것을 특징으로 하는 항동결용 조성물.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 항동결능을 가지는 세포외다당체 및 이를 함유하는 항동결용 조성물에 [0001] 관한 것으로, 더욱 상세하게는북극 해양에서 분리한 슈도알테로모나스 엘야코비(Pseudoalteromonas elyakovii) 유래의 세포외다당체에 관한것이다.
배 경 기 술
[0003] 북극과 남극 같은 극한의 기후환경에서는 동결 및 해동의 순환이 지속적으로 이루어지므로, 이 지역에 서식하는미생물은 세포를 손상시키는 이와 같은 프로세스에 적응하여 진화한 것으로 예상된다(Mazur et al., Science.
168:939-949, 1970). 주로 다당류로 구성되어 있는 세포외다당체는 스트레스 반응에 의해 생산되며, 해양 박테리아의 생존 메카니즘이다(Nichols et al., J. App. Microbiol. 96:1057-1066, 2004; Poli et al., Mar Drugs8:1779-1802, 2010). 심해 열수 분출구(hydrothermal vents) 또는 바다밑 얼음 등과 같은 극한 환경의 박테리아 종에서 세포외다당체는 균체를 보호하는 역활을 한다(Nichols et al., Mar. Biotechnol. 7:253-271, 2005).세포외다당체의 물리, 화학 및 유동학적 특성은 분자량 결정하는 폴리머 사슬의 길이에 의해 결정된다(Christensen et al., App. Environ. Microbiol. 50:837-845, 1985). 남극의 토양에서 분리한 진균류인 Phomaherbarum은 분자량이 7.4x106Da인 글루코스 호모사카라이드(glucose homosaccharide)를 분비하며, 이 세포외다당체는 남극 혹한에서 항동결 물질로서의 기능을 가지는 것으로 추정되었다(Selbmann et al., Res Microbiol.153:585 592, 2002). 따라서, 세포외다당체의 생산은 추운 환경에 서식하는 박테리아에서 효과적인 진화과정일수 있다. 그러나,북극 미생물에서 세포외다당체에 대한 연구는 아직 미비한 실정이다.세포의 냉동보존을 위한 항동결제(CPA)로는 글라이세롤 및 DMSO의 사용이 가장 효과적이나([0004] Hubalek et al.,Cryobiol. 46:205229. 2003), 높은 독성(Fahy et al., Cryobiol. 23(1):113, 1986) 및 신경유사 세포의 분화에대한 영향(Oh et al., Amino. Acids. 31(3):289-98, 2006)이 보고되어 있다. 또한, 트레할로스와 수크로스 같은 탄수화물 항동결제들은 세포막 침투와 세포 안정화 역할을 하지 못하는 것으로 알려져 있다(Crowe et al.,Biochim Biophys Acta. 769:141150, 1984). 비록, DMSO, 글라이세롤, 탄수화물 항동결제 또는 이들의 혼합물을사용한 줄기세포 또는 미생물의 동결보존에 대한 몇몇 보고가 있지만, 독성이 없고 항동결능이 우수한 새로운항동결제의 개발이 요구되고 있다.[0005] 이에, 본 발명자들은 북극 해양에서 분리한 슈도알테로모나스 엘야코비 균주로부터 세포외다당체를 분리하고,이를 이용하여 E.coli를 대상으로 동결-해동 시키는 실험 환경에서 세포 생존율을 측정한 결과, 상기 세포외다당체가 세포 생존력 및 보존력이 현재 일반적으로 사용하는 항동결제와 비교하여 현저히 우수하다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
발명의 내용
해결하려는 과제
[0007] 본 발명의 목적은, 항동결능을 가지는 슈도알테로모나스 엘야코비(Pseudoalteromonas elyakovii) 균주 유래의세포외다당체 및 상기 세포외다당체를 함유하는 항동결용 조성물을 제공하는 데 있다.
과제의 해결 수단
[0009] 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 항동결능을 가지는 슈도알테로모나스 엘야코Pseudoalteromonas
elyakovii) 균주 유래의 세포외다당체를 제공한다.
[0010] 본 발명은 또한, 상기 세포외다당체를 유효성분으로 함유하는 항동결용 조성물을 제공한다.
발명의 효과
[0012] 본 발명에 따른 세포외다당류 및 이를 함유한 항동결 조성물은 저온에서 우수한 세포 보존력을 나타내므로, 조직의 손상을 최소화하면서 세포 및 조직을 포함하는 생물학적 시료를 냉장 및 냉동 상태로 보호 또는 보존하는
데 유용하다.
도면의 간단한 설명
[0014] 도 1은 북극해에서 분리된 미생물 중 세포외다당류 생산량이 가장 우수한 미생물을 선별하기 위하여 15℃로 3일간 SZoBell 배지(pH 7.0)에서 배양 후, 세포외다당류 생산량을 건조중량으로 측정한 결과이다.도 2는 rcPo15 미생물로부터 정제된 다당류의 균질성(homogeneity)을 확인하여 대칭 피크로 나타낸 젤투과 크로마토그래피(GPC)의 결과이다.도 3은 P-ArcPo15의 TMS methyl glycoside 유도체의 가스 크로마토그래피-FID 분석 결과이다. 각 피크는 세포외다당류를 구성하는 단당체를 나타낸다(Man: 만노스, Gal-a: 갈락투론산)도 4는 실험실에서 배양한 북극 해양 박테리아 ArcPo 15 미생물이 생산한 P-ArcPo15의 퓨리에 변환 적외선 스펙트럼 결과이다.도 5는 정제된 0.5%(w/v) P-ArcPo15와 일반적으로 알려진 항동결제인 20%(v/v) 글리세롤에서 E. coli의 동결-해동을 수행한 후, E. coli의 생존율을 비교한 결과를 나타낸 것이다. 대조군은 세포외다당체 대신 동량의 식염수를 첨가하여 동결-해동한 군과 동결-해동시키지 않고 E. coli를 상온(15℃)에서 1시간 배양한 군을 사용하였다.
 

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