본 기술은 꿀풀과 여러해살이풀인 조개나물(Ajuga multiflora)의 추출물을 유효성분으로 하는 근감소증·근위축증 예방·치료 및 근성장 촉진용 조성물로, 약학 조성물과 건강기능식품, 사료용 조성물의 세 가지 형태로 구성됩니다. 추출물은 근관세포의 단백질 합성 신호를 활성화해 근섬유의 굵기와 융합을 늘립니다.
근육량은 단백질 합성과 분해의 균형으로 유지되는데, 노화나 장기간의 근육 미사용, 암·당뇨 같은 질환으로 분해가 합성을 앞서면 근력이 떨어지고 낙상·골절과 대사질환 위험이 커졌습니다. 황련·인삼·흑삼 등 천연물의 근위축 억제 연구는 있었으나 조개나물은 염증성 질환이나 타박상 치료에 쓰였을 뿐, 근위축 예방이나 골격근세포의 분화·비대에 미치는 효과는 알려지지 않았습니다.
본 기술은 조개나물을 알코올로 추출한 추출물이 근관세포에서 mTOR와 p70S6K의 발현, 근수축 단백질인 MHC의 발현을 높이고 근관세포 직경과 핵융합 지수를 증가시키도록 구성됩니다. 적용 대상은 노인성 근감소증뿐 아니라 불용성·신경지배 상실성 근위축, 악액질, 약물유인성 근위축 등 여러 유형을 포괄합니다. 고령자용 근력 유지 건강기능식품, 장기 입원·와병 환자의 근손실 보조제, 반려동물·가축용 근육 유지 사료에 적용될 수 있어 나물로 먹어 온 식용 식물의 추출물 하나로 의약·식품·사료 제품군을 함께 개발할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 천연물의 총체적인 활성을 대표하는 약효동등성 화합물조합 동정법 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 퓨란계 저분자 화합물인 5-하이드록시메틸 푸르푸랄(5-HMF) 또는 그 염을 유효성분으로 하여 판막증과 대동맥 판막 협착증 등 판막 석회화를 예방·치료하는 약학 조성물 및 예방·개선용 식품 조성물입니다. 5-HMF는 판막 간질세포에서 골형성 관련 석회화 지표의 발현을 낮춥니다.
대동맥 판막 협착증은 고령층에서 흔한 3대 심혈관 질환이지만 판막 석회화를 막을 표적 단백질과 약물이 확인되지 않아 인공판막으로 바꾸는 치환술이 유일한 치료법이었습니다. 치환술은 고령 환자에게 시술 부담이 크고 비용이 높으며 뇌졸중·판막 주위 누출·내구성 문제가 따랐고, 지질강하제나 골다공증 약을 판막 협착에 적용하려는 임상시험은 간접적인 기전에 기대어 일부에서 효과가 없는 것으로 나타났습니다. 5-HMF는 항산화·항암 용도로만 알려져 있었을 뿐 판막 석회화에 대한 효과는 밝혀지지 않았습니다.
본 기술은 5-HMF가 판막 간질세포를 조골세포처럼 바꾸는 핵심 신호인 BMP2와 전사인자 RUNX2를 억제해 석회화가 석회화를 부르는 악순환을 끊는다는 점을 활용하며, 하루 0.001~10 g 범위로 투여하고 다른 석회화 억제 성분과 함께 배합할 수도 있습니다. 조기 판막 석회화 환자의 진행 지연 치료제, 치환술 고위험 고령자의 대체 약물 요법, 노년층 판막 건강 관리 식품에 적용될 수 있어 구조가 단순하고 식품에서도 접할 수 있는 저분자 화합물로 원료 확보와 제형화 부담을 낮추면서 판막의 골화 신호를 직접 차단할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 멀티오믹스 데이터 기반 딥러닝을 통한 난치성 대동맥 판막 석회화 억제 바이오마커 및 치료타겟 발굴 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 올리고당류, 간장, 스테비아를 섞은 액상 접착소재를 김 한 장에 바르고 그 위에 다른 김을 겹친 뒤 160~190℃ 가열압착기로 2~10초간 눌러 붙이는 김스낵 제조방법과 그 김스낵입니다. 기름에 튀기거나 오래 말리는 과정 없이 짧은 열압착만으로 바삭한 스낵을 만듭니다.
전통 김스낵인 김부각은 찹쌀풀을 발라 반나절에서 2~3일씩 햇볕에 말리고 기름에 튀겨 만들기 때문에 날씨에 따라 덜 말라 쉬거나 상하기 쉬웠고, 식품 건조기를 써도 70℃에서 3~5시간이 걸려 대량 생산이 어려웠습니다. 또한 유탕 처리로 지방과 포화지방 섭취가 늘고 제조 중 화상·화재 위험이 있었으며, 유통 중 기름이 산패해 저장성이 떨어지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 이소말토올리고당·프락토올리고당 같은 올리고당류와 간장, 스테비아를 1 : 0.2~0.8 : 0.001~0.1 중량비로 배합하고 김 20 cm² 당 0.3~0.8 g만 얇게 발라 접착력과 간을 함께 확보하며, 김 사이에 참깨·땅콩·아몬드·호두·캐슈넛·피스타치오 같은 견과를 끼워 넣어 함께 붙일 수도 있습니다. 설탕이나 액상과당을 쓰지 않아 열량도 낮습니다. 견과 김스낵 같은 수출용 간식, 편의점 즉석 안주류, 저지방 어린이 간식에 적용될 수 있어 몇 초 만의 압착으로 생산 속도를 크게 높이면서 기름 산패 걱정 없이 담백하고 바삭한 식감을 오래 유지할 수 있습니다.
본 발명은 교육부의 김스낵 중간소재 국산화 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 티에노[3,2-d]피리미딘 골격의 2번 위치에 아닐리노기, 4번 위치에 알킬 또는 페닐 아미노기를 붙인 신규 티에노피리미딘 유도체 또는 그 염과, 이를 유효성분으로 하는 LRRK2 억제용 조성물입니다. 이 유도체는 LRRK2 키나아제 활성을 억제해 파킨슨병을 비롯한 LRRK2 관련 질환의 예방·치료에 쓰입니다.
파킨슨병 치료에 쓰이는 L-도파, 도파민 수용체 작용제, 항콜린제 등은 원인이 아닌 증상만 조절하므로 계속 복용해야 하는데, 장기간 쓰면 L-도파의 효과가 떨어지고 몸이 뒤틀리는 이상운동이 생기며 항콜린제는 자율신경·정신기능 이상을 일으켜 고령 환자에게 쓰기 어려웠습니다. 심부 뇌자극술 같은 수술은 침습적이고 비용이 컸으며, 유전성 파킨슨병의 원인으로 밝혀진 LRRK2를 겨냥한 억제제는 일부 보고되었을 뿐 임상에 쓰인 사례가 없었습니다.
본 기술은 R1~R4 치환기, X의 NH 또는 N-메틸, 카르보닐·아마이드·리버스아마이드 연결기를 조합한 화학식 1의 유도체로 LRRK2의 비정상 키나아제 활성을 억제하며, N-벤질 벤즈아미드 계열 등 18종의 구체 화합물을 제시하고 4~80 mg/kg 농도로 약학 조성물을 구성합니다. 적용 질환은 파킨슨병, 치매, L-도파 유도 이상운동증뿐 아니라 LRRK2와 연관된 크론병·궤양성 대장염 같은 염증성 장질환과 여러 암까지 확장됩니다. 원인 기전을 겨냥한 파킨슨병 질환조절 치료제, 염증성 장질환 신약 후보, LRRK2 신호 연구용 억제 시약에 적용될 수 있어 도파민 보충에만 의존하던 치료에서 벗어나 α-시누클레인 응집과 신경세포 사멸로 이어지는 LRRK2 과활성 자체를 차단할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 메타리셉톰 제어 연구 센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 아밀로이드 베타 42 서열의 19번과 32번 아미노산을 아스파라긴, 글루타민, 세린, 트레오닌 중 같은 종류의 극성 비하전 아미노산으로 바꾼 단백질 변이체와, 이를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 및 벡터입니다. 이 변이체를 세포에 처리하면 아밀로이드 베타의 섬유화를 제어할 수 있습니다.
아밀로이드 베타는 스스로 조립되어 베타 평판 구조의 긴 섬유를 만들며 알츠하이머병의 핵심 병리로 작용합니다. 섬유 형태의 아밀로이드 베타를 제거하는 항체치료제가 도입되었지만, 생체 안에서는 단량체·중간체·섬유가 뒤섞여 있고 조립 중인 분자가 서로의 섬유화를 부추기기 때문에 기대만큼 효과를 내지 못했습니다. 스웨덴 돌연변이를 유전자 가위로 교정하는 시도 역시 정상 수준의 아밀로이드 베타만으로도 발병할 수 있어 적용 범위가 좁았습니다.
본 기술은 단백질 구조와 동역학 분석을 바탕으로 설계한 점 돌연변이로 섬유 형성 속도를 늦추며, 필요에 따라 34번·42번 잔기까지 같은 아미노산으로 추가 치환해 서열번호 2~8의 변이체로 구성할 수 있습니다. 변이체는 야생형 아밀로이드 베타와 섞여 있을 때도 함께 상호작용해 섬유화를 지연시키고, 신경모세포에서 섬유가 일으키는 세포독성을 낮춥니다. 알츠하이머병 단백질 기반 치료제, 아밀로이드 응집 억제 유전자 치료용 벡터, 응집 기전 연구용 표준 단백질에 적용될 수 있어 이미 생긴 섬유를 쫓아 제거하는 대신 섬유가 자라는 과정 자체에 끼어들어 야생형 단백질의 응집까지 늦출 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 복잡계 내 아밀로이드성 단백질 응집의 정량 분석 기반 속도론적 제어 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 한약재 아출에 들어 있는 퓨라노다이에논을 포함하는 프리온 질환 예방·치료용 약학 조성물, 예방·완화용 건강기능식품, 그리고 가축용 사료 조성물입니다. 퓨라노다이에논은 정상 프리온 단백질이 잘못 접혀 응집하는 과정을 막아 병원성 스크래피 프리온의 증가를 억제합니다.
프리온 질환은 잘못 접힌 스크래피 프리온 단백질이 응집체를 이뤄 신경세포를 죽이고 뇌를 해면 모양으로 퇴화시키는 치명적 질환으로, 소 해면상 뇌병증과 인간의 크로이츠펠트-야콥병 등이 있으며 알츠하이머병과의 연관성도 보고되었습니다. 그러나 퀴나크린은 시험관에서는 효과가 있었지만 환자에게는 효과가 없고 간부전을 일으켰고, 폴리펜토산 설페이트도 제한적 효과에 그쳐 실제 쓸 수 있는 치료법이 없는 상태였습니다.
본 기술은 어혈 치료에 써 온 아출의 성분 가운데 퓨라노다이에논이 세포 안의 스크래피 프리온 수준을 낮추고 단백질 응집을 억제한다는 점을 뇌질환 치료에 활용하며, 대상은 크로이펠트-야콥병, 치명적 가족성 불면증, 게르스트만-슈투로이슬러-샤잉커 증후군, 알츠하이머병과 함께 양·염소의 전진병, 사슴·엘크·순록의 만성 소모성 질병까지 아우릅니다. 인간 프리온 질환 및 단백질 응집성 치매 치료제, 소·사슴 농가의 프리온 질환 예방 사료, 신경 보호용 건강기능식품에 적용될 수 있어 약효 부족과 간 독성 때문에 실패해 온 기존 후보물질과 달리 전통 약용식물 유래 성분으로 사람과 가축의 프리온 확산을 함께 차단하는 길을 열 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 플라스민 활성 증진을 통한 프리온 질환 치료 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 감귤류 교배종인 남진해의 껍질 추출물과 참외 껍질 추출물을 3:7~5:5 중량비로 섞은 과일 껍질 추출물을 유효성분으로 하는 항비만성 기능성 식품과 비만 예방·치료용 약학 조성물입니다. 이 혼합 추출물은 지방세포의 지질 생성을 저해해 지방 축적을 억제합니다.
비만은 고지혈증, 고혈압, 당뇨병 등 대사질환으로 이어지는 질병으로 국내 비만율이 꾸준히 오르고 있지만, 미생물 배양액에서 계면활성물질을 분리하는 항비만 소재는 제조 공정이 까다롭고 보관성이 떨어졌습니다. 홍삼과 오미자 같은 천연 항비만 소재는 원료값이 비싸 가격 경쟁력을 갖추기 어려웠고, 한편 수박·참외·남진해 껍질은 쓰고 질겨 대부분 그대로 버려지고 있었습니다.
본 기술은 과육을 먹고 남은 껍질을 에탄올로 추출해 원료 확보와 가공을 쉽게 했고, 남진해와 참외 껍질을 정해진 비율로 섞어 적은 양으로도 지질 생성 저해 효과가 뚜렷하게 나타나도록 했습니다. 체지방 관리용 건강기능식품, 비만 치료 보조 의약품, 과일 가공 공장의 부산물 고부가가치화 사업에 적용될 수 있어 폐기되던 과일 껍질을 값싼 원료로 돌려 쓰면서 홍삼 같은 고가 소재 없이도 지방 축적 억제 제품을 만들 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 파라바이오틱스와 포스트바이오틱스 복합 활용 시스템을 통한 고령 근감소성 대사성 비만 질환 개선 천연식품소재 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다시마·미역·감태 같은 해조류를 데쳐 연화시킨 뒤 칼슘 용액에 담가 조직을 단단히 잡아 주고, 산 처리와 열 처리로 살균하는 해조류 가공 처리방법입니다. 이렇게 처리한 해조류는 원래의 형태와 식감을 유지한 채 상온에서도 오래 보관할 수 있습니다.
1인 가구 증가로 가정간편식 시장이 커지고 해외에서도 해조류 가공식품 수요가 늘고 있지만, 해조류는 원형 그대로 쓰면 상온에서 쉽게 상하고 식감이 무너지는 특성이 있었습니다. 그래서 대부분 분말이나 페이스트로 형태를 바꾸거나 동결건조 후 물이나 전자레인지로 복원해 썼는데, 동결건조품은 복원 후 원재료의 씹는 맛을 재현하기 어려웠고 페이스트화는 공정을 늘려 비용을 높이는 한계가 있었습니다.
본 기술은 90~120℃에서 초산이나 탄산수소나트륨, 인산염 등 연화용액으로 데쳐 질긴 조직을 부드럽게 한 다음, 젖산칼슘·염화칼슘 등 0.1~3.0중량% 칼슘 용액에 60~120분 담가 조직감을 다시 잡아 주고, 구연산·젖산 같은 산 용액 침지와 90~110℃ 중탕으로 살균을 마칩니다. 해조 샐러드 등 즉석섭취식품, 레토르트 해조 반찬과 통조림, 해외 수출용 절임 해조 제품에 적용될 수 있어 따로 물에 불리는 복원 과정 없이 바로 먹을 수 있으면서도 생해조에 가까운 꼬들한 씹힘을 오래 유지할 수 있습니다.
본 기술은 고구마를 담는 밀폐형 이동 케빈과, 이 케빈에 온풍 또는 냉풍을 공급하는 냉온풍 공급부로 이루어진 고구마 저장 시스템입니다. 큐어링 중인 케빈은 온풍 공급부에, 큐어링을 마치고 열을 빼야 하는 케빈은 냉풍 공급부에 연결관으로 이어 붙여 공정별로 바람을 나눠 보냅니다.
고구마는 수확 직후 30~33℃, 상대습도 90~95%에서 3~5일간 큐어링해 상처 부위에 코르크층을 만들어야 저장성이 높아지지만, 이후 쌓인 열을 충분히 빼지 않은 채 저장고에 넣어 품질이 떨어지는 일이 잦았습니다. 큐어링·방열·입고 과정마다 많은 일손이 필요한데 농촌 인력은 갈수록 부족했고, 플라스틱 상자에 겹겹이 쌓아 두면 아래쪽 고구마가 눌리고 통기가 막혀 상품성이 떨어지는 문제도 있었습니다.
본 기술은 냉매 압축기와 팽창변을 사이에 둔 응축부와 증발부로 하나의 냉동 사이클을 구성해, 응축부의 열로는 온풍을, 증발부의 냉기로는 냉풍을 동시에 만들어 여러 개의 온풍·냉풍 공급부로 나눠 보냅니다. 케빈은 바닥의 캐스터로 옮길 수 있고 측벽이 단열 구조여서 공정 단계에 맞춰 연결할 공급부만 바꾸면 됩니다. 고구마 산지 유통센터의 수확 후 처리 설비, 농협 공동 저장고, 감자·양파 등 큐어링이 필요한 근채류 저장 시설에 적용될 수 있어 한 대의 냉동기에서 버려지던 응축열까지 큐어링에 활용해 에너지와 설비 비용을 아끼고 적은 인원으로 여러 케빈을 동시에 처리할 수 있습니다.
본 발명은 교육부의 고구마 무병묘 생산을 위한 광독립 영양 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 화학식 1로 표시되는 비스이소옥사졸 화합물 또는 그 염을 유효성분으로 하는 퇴행성 뇌질환 예방·치료용 약학 조성물과 예방·개선용 건강기능식품 조성물입니다. 이 화합물은 신경세포, 신경교세포, 미세아교세포에서 미토콘드리아를 활성화해 기능이 떨어진 신경세포를 보호합니다.
파킨슨병은 중뇌 도파민 뉴런이 줄어들며 근육 경직과 떨림 같은 운동 장애가 나타나는 질환으로, 산화 스트레스, 미토콘드리아 기능 손실, 만성 신경염증 등이 원인으로 거론되지만 정확한 발병 기전은 밝혀지지 않았습니다. 기존 치료제는 도파민 전구체를 보충하거나 도파민 분해 효소를 막아 도파민 양을 늘리는 방식이어서, 도파민이 과해지면 움직임 조절 이상, 발한, 대사 이상, 기분 변화 같은 부작용이 나타나는 한계가 있었습니다.
본 기술은 도파민 양을 직접 조절하는 대신 신경세포의 미토콘드리아 활성을 끌어올리고 손상된 미토콘드리아를 복구하며, 스트레스 신호인 p38의 인산화를 억제해 신경세포를 보호하는 방식으로 작동합니다. 유효성분은 염산염, 황산염, 메탄술폰산염, 나트륨염 등 다양한 염 형태로 쓸 수 있습니다. 미토콘드리아 기능 저하형 파킨슨병 치료제, 알츠하이머병 진행 억제 약물, 중장년층 뇌 건강 관리용 건강기능식품에 적용될 수 있어 도파민 과잉에 따른 운동·정서 부작용을 피하면서 질환의 근본 원인으로 꼽히는 신경세포 에너지 대사 저하를 직접 겨냥할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 메타리셉톰 제어 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 상피세포성장인자(EGF)를 처리한 M1 또는 M2a 대식세포에서 분비된 엑소좀을 유효성분으로 하는 각막염 예방·치료용 약학 조성물과 건강식품 조성물, 그리고 이 엑소좀을 각막내피세포에 처리하는 혈관신생 억제 방법입니다. EGF로 염증이 가라앉은 대식세포가 내보내는 엑소좀이 주변 각막내피세포의 염증과 신생혈관 형성을 함께 억제합니다.
각막은 외부에 그대로 노출된 투명한 무혈관 조직이어서 외상과 긁힘에 취약하고, 손상이 심해지면 각막염과 각막 신생혈관증으로 이어져 시력을 위협했습니다. EGF는 안과 분야에서 각막 상피 재생이나 지각신경 회복 같은 재생 용도로만 쓰였고, 각막 심부에 자리한 대식세포와 각막내피세포 사이에서 EGF가 염증을 완화해 혈관신생을 억제하는지는 밝혀진 바가 없었습니다.
본 기술은 EGF가 M1 대식세포의 IL-1β·IL-6 발현을 줄이고, 그 엑소좀이 각막내피세포의 VCAM-1, ICAM-1, VEGF, MMP-2, MMP-9, PDGF 발현을 낮춘다는 점에 근거하며, EGF 처리 M2a 대식세포 엑소좀은 염증과 창상이 유도된 각막내피세포에서 항염과 함께 세포 증식까지 촉진합니다. 제형은 점안제, 안연고, 안구 삽입제, 주사제 등으로 다양하게 만들 수 있습니다. 감염성·비감염성 각막염 치료용 점안제, 각막 이식 후 신생혈관 억제 보조제, 콘택트렌즈 장기 착용자의 각막 손상 관리 제품에 적용될 수 있어 세포 자체가 아닌 엑소좀을 전달해 각막 염증과 혈관 침윤을 동시에 다스리면서 손상된 내피세포 회복까지 도울 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 면역 세포 내 AITR 자극 기술을 이용한 안구 표면 면역 염증 치료 전략 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 들깨 잎에서 얻은 평균 직경 70~200 nm의 세포밖 소포체, 즉 나노베지클을 유효성분으로 하는 암 예방·치료용 약학 조성물과 암 예방·개선용 건강기능식품 조성물입니다. 이 나노베지클은 정상 세포에는 독성을 보이지 않으면서 유방암과 자궁경부암 세포의 증식만 선택적으로 억제합니다.
기존 화학 항암제는 DNA 복제나 세포 분열을 막는 방식이어서 정상 세포까지 손상시켜 구토, 탈모, 피부 염증 같은 부작용을 일으켰습니다. 이를 줄이려 합성 나노베지클이나 동물 세포 유래 엑소좀에 약물을 실어 보내는 방법이 시도되었지만 안전성 문제와 대량 생산 비용 부담이 컸고, 식물 나노베지클을 초고속 원심분리로 얻으면 수율이 낮고 불순물이 섞여 원하는 활성과 체내 안전성을 확보하기 어려웠습니다.
본 기술은 들깻잎 착즙액을 한외여과한 뒤 크기 배제 크로마토그래피로 나노베지클만 골라내 순도를 높였으며, 정제된 소포체는 MDA-MB-231·MCF-7 유방암 세포와 HeLa 자궁경부암 세포의 증식을 억제합니다. 식물 유래여서 생체 적합성과 체액 내 안정성, 세포 투과율이 높고, 과립·정제·캡슐·시럽·주사액은 물론 젤리·바 형태의 식품으로도 만들 수 있습니다. 여성암 보조 치료제, 항암 치료 중 섭취하는 건강기능식품, 식물 엑소좀 기반 약물 전달체 개발에 적용될 수 있어 흔히 먹는 깻잎을 원료로 값싸게 대량 생산하면서도 정상 세포 손상 없이 특정 암세포를 겨냥할 수 있습니다.
본 기술은 한약재인 팥꽃나무와 감수의 추출물을 팥꽃나무 100중량부당 감수 67~150중량부 비율로 섞은 복합 추출물을 유효성분으로 하는 면역기능 증진용 약학 조성물 및 식품 조성물과 그 제조방법입니다. 두 약재를 함께 쓰면 각각 단독으로 쓸 때보다 면역 증강 효과가 크게 높아집니다.
환경 오염과 식습관 변화로 현대인의 면역력이 떨어지면서 독감 같은 전염성 질환과 암 등 치명적 질병에 쉽게 노출되는 문제가 커졌습니다. 면역조절 치료제 시장은 빠르게 성장하고 있지만 면역증강제 분야는 연구가 초기 단계에 머물러 있어, 인체에 해가 없는 천연 소재로 면역 기능을 뚜렷하게 끌어올릴 새로운 소재가 부족했습니다.
본 기술은 팥꽃나무의 줄기·뿌리와 감수의 뿌리를 물, 탄소수 1~4의 알코올 또는 그 혼합용매로 추출해 복합 추출물을 얻으며, 배합 비율을 일정 범위로 한정해 자연살해(NK) 세포의 면역 기능을 조절하는 시너지 효과를 이끌어 냅니다. 환절기 면역 관리용 건강기능식품, 고령자·회복기 환자용 면역 보조제, 한방 면역 증강 의약품에 적용될 수 있어 두 전통 약재를 정해진 비율로 묶는 것만으로 단일 약재 제품보다 강한 NK세포 활성 증진 효과를 내는 차별화된 원료를 제공할 수 있습니다.
본 기술은 벼의 Orange 유전자인 OsOr의 서열번호 2 표적 부위를 인식하는 가이드 RNA와 Cas 엔도뉴클레아제를 벡터나 리보핵단백질 복합체로 벼 세포에 도입해 유전체를 교정한 뒤 식물체로 재분화하는 기술입니다. 얻어진 벼와 종자는 야생형보다 카로티노이드가 많고 산화적 스트레스에 강합니다.
카로티노이드는 광합성 보조 색소이자 프로비타민 A 공급원이며 활성산소로부터 세포를 지키는 항산화 물질이지만, 벼 배유는 기본적으로 카로티노이드를 거의 만들지 않습니다. 골든라이스 2처럼 옥수수 PSY와 세균 CrtI를 도입하거나 Or 유전자를 과발현하는 방식은 외래 유전자를 넣는 형질전환에 기대고 있어 GMO 안전성 평가에 큰 비용과 시간이 들었고, 토마토처럼 생합성 유전자를 과발현하면 왜소증 같은 생육 이상이 나타나기도 했습니다.
본 기술은 색소체 발달을 조절하는 DnaJ 계열 샤페론 단백질을 암호화하는 OsOr 자체를 CRISPR/Cas9으로 편집하여 외래 생합성 유전자 없이도 카로티노이드 축적을 늘리고, 동시에 산화·염해 같은 환경 스트레스 내성을 끌어올립니다. 유도된 변이는 자연 변이와 구별되지 않아 비GMO 육종 소재로 다룰 수 있습니다. 프로비타민 A 강화 기능성 쌀 품종 육성, 간척지·염해 논 재배용 내성 벼 개발, 항산화 색소 함량을 높인 가공용 쌀 원료 생산에 적용될 수 있어 영양 강화와 재배 안정성이라는 두 형질을 한 번의 유전자 편집으로 확보할 수 있습니다.
본 발명은 농촌진흥청의 벼에서 HDR 유전자 형질교정 기술개발과 효율증진 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 벼의 아미노산 수송체 유전자 OsAAP2의 특정 표적 서열을 인식하는 가이드 RNA와 Cas 엔도뉴클레아제를 벡터 또는 리보핵단백질 복합체 형태로 벼 세포에 넣어 유전체를 교정하고, 이 세포를 재분화해 교정 벼를 얻는 방법입니다. 교정된 벼와 그 종자는 종자 내 전분의 이화학적 특성이 야생형과 달라집니다.
쌀은 세계 인구의 절반 가까이가 먹는 주식이어서 수확량뿐 아니라 밥맛과 외관을 좌우하는 아밀로스 함량, 호화 온도 같은 전분 품질의 개량이 중요해졌습니다. 벼의 아미노산 수송체 가운데 OsAAP3, OsAAP5, OsAAP6 등은 수확량이나 단백질 함량과의 관계가 보고되었으나 OsAAP2를 활용한 품질 개량은 이루어지지 않았고, 외래 유전자를 넣는 GMO 방식은 안전성·환경 유해성 평가에 막대한 비용과 시간이 들었습니다.
본 기술은 서열번호 2 또는 3의 두 표적 부위 중 하나를 겨냥한 CRISPR/Cas9 시스템으로 OsAAP2에 표적 돌연변이를 일으키며, 외래 DNA를 남기지 않도록 리보핵단백질 복합체로 직접 도입하는 방식도 선택할 수 있습니다. 이렇게 유도된 변이는 자연 변이와 구별되지 않습니다. 밥맛 개량 신품종 육종, 가공용 쌀의 전분 특성 맞춤 설계, 벼 식미 형질 연구용 유전자원 확보에 적용될 수 있어 GMO 규제 평가 부담을 덜면서 단기간에 식미와 전분 품질이 달라진 벼 계통을 만들어 낼 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 벼 종자 휴면 및 수확 전 발아 저항성 조절 유전자의 기능분석 지원을 통해 개발되었습니다.
