해양생물 기반 생리활성 화합물의 확보와 응용·평가 기술 개발 (2년차)

Title
해양생물 기반 생리활성 화합물의 확보와 응용·평가 기술 개발 (2년차)
Alternative Title
The development of the technologies for the production, application, and evaluation of small molecules from marine organisms (2nd year)
Principal Investigator
이연주
Author(s)
이연주; 박노영; 이희승; 이지훈; 이균우; 권개경; 임재규; 이현숙; 이종민; 박범수; 최영웅; 신현호; 강혜민; 최한솔; 조연우; 김혜경; 김민진; 최재형; 최민주; 성단비; 최두봉; 김수정; 김예진; 신아영; 변은정; 김연아; 안영준; 박미정; 유지현; 윤주연; 곽경윤; 한경하; 김현정; 박준상; 한정훈; 박예은; 전우진; 김대현; 남지영; 이의수; 김근형; 박영준; 임재영; 임태경; 서유미; 이지훈; 정혜진; 이종석
KIOST Author(s)
Lee, Yeon Ju(이연주)Lee, Hyi Seung(이희승)Lee, Ji Hoon(이지훈)Lee, Kyun Woo(이균우)Kwon, Kae Kyoung(권개경)Lee, Hyun Sook(이현숙)Lee, Joungmin(이종민)Shin, Hyeon Ho(신현호)Kang, Hye Min(강혜민)Kim, Hye Kyoung(김혜경)Kim, Min Jin(김민진)Sung, Dan Bi(성단비)Shin, A Young(신아영)Byun, Eunjung(변은정)Kim, Yeon Ah(김연아)An, Young Jun(안영준)Park, Mi-Jeong(박미정)Yu, Ji Hyun(유지현)Youn, Joo Yeon(윤주연)Kwak, Kyeong Yoon(곽경윤)Han, Kyong Ha(한경하)Park, Joon Sang(박준상)null한정훈Park, Ye Un(박예은)Kim, Dae Hyun(김대현)Nam, Ji Young(남지영)Park, Yeong Jun(박영준)null임재영Lim, Tae Kyung(임태경)Lee, Jong Seok(이종석)
Alternative Author(s)
이연주; 박노영; 이희승; 이지훈; 이균우; 권개경; 임재규; 이현숙; 이종민; 박범수; 최영웅; 신현호; 강혜민; 최한솔; 조연우; 김혜경; 김민진; 최재형; 최민주; 성단비; 최두봉; 김수정; 김예진; 신아영; 변은정; 김연아; 안영준; 박미정; 유지현; 윤주연; 곽경윤; 한경하; 김현정; 박준상; 한정훈; 박예은; 전우진; 김대현; 남지영; 이의수; 김근형; 박영준; 임재영; 임태경; 서유미; 이지훈; 정혜진; 이종석
Publication Year
2021-11
Abstract
Ⅰ. 제 목
해양생물 기반 생리활성 화합물의 확보와 응용·평가 기술 개발

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성

1. 연구개발의 필요성
해양생물은 화학적 자기 방어수단으로서의 생태학적 기능을 가지는 물질을 생산하는 경우가 많음.
특히 조직이나 세포 수준에서 독성을 나타내는 물질의 출현이 빈번한데 이러한 독성은 심각한 중독을 초래하기도 하고 적절히 활용되어
항암제, 항생제 개발로 연결되기도 함. 이러한 해양 천연물의 특성을 적절히 관리/활용하는 연구 필요

2. 연구개발의 목적
해양생물 유래의 생리활성 저분자 화합물을 유용성을 지닌 화합물과 독성을 지닌 화합물로 분류,
(1) 활용이 가능한 유용 화합물의 경우 천연물 분리/규명과 생합성 경로 규명,
(2) 관리가 필요한 독성 화합물 (해양생물독) 의 경우 표준시료를 확보하여 정성/정량 분석 방법론을 확립하고 배양생물 활용의 생산기술 개발.
지속적인 생리활성 물질의 발굴을 위해
(3) 독성평가,
(4) 형광 분자소재 응용 기술 개발

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1. 연구기간
2020년 1월 1일 ~ 2020년 12월 31일

2. 연구내용 및 범위
○ 유효 추출물 유래 활성 천연물 규명
○ 해면 메타게놈으로부터 유용 천연물 생합성 유전자군 도출
○ 마비성 독소 합성 기술 개발 및 표준시료로써 재현성 평가
○ 유독 와편모조류의 독소 생산에 관여하는 환경 조건 (빛 파장의 영향) 탐색
○ 독성 화합물에 대한 미소동물플랑크톤의 생태적 반응조사
○ 형광 유도체 물성 개선

Ⅳ. 연구개발결과
○ 6종의 고역가 생리활성 천연물 발굴 (암세포독성 2종, 이온 채널 억제 6종)
○ 해면 메타게놈으로부터 PKS-TPS hybrid 유전자군 발굴, terpene cyclase 유전자 그룹 도출
○ dcSTXol 합성 및 구조분석 완료
○ (비공개종)의 독소 생산에 영향을 주는 파장 확인 (control보다 약 10배 높음),독소 생산 수율 300 ug/L 이상 달성
○ 독성화합물 노출에 의한 생태적 종말점 발굴, 독화된 패류와 유독 와편모조류 노출에 의한 생태적 반응조사
○ 개선 형광 유도체 3 종 확보

Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획
○ 생리활성 천연물 발굴
- 발굴된 고역가 생리활성 천연물 기반의 의약소재 개발
- 천연물의 기능에 주목하는 화학생태학 연구주제 발굴
○ 해면 천연물 생합성 유전자군 발굴
- 생리활성 해양 천연물 생산에 활용하여 개발 연구 진행
○ 마비성 독소 정성, 정량 분석 방법론 확립
- 마비성 독소 활용, 개발 연구를 위한 소재 공급
- 마비성 독소 모니터링 사업에 분석 툴 제공
○ 마비성패독 원인종의 독소 생산 조건 규명
- 마비성 독소의 활용, 개발 연구를 위한 소재 공급
- 생성 메커니즘 이해를 통한 마비성 패독의 관리 방법 확립
○ 화합물 독성 평가기법 개발
- MBA를 보완할 수 있는 생물독 평가기법으로 활용
- 활성 천연물 발굴·개발 연구에서 생리활성/독성 검정에 활용
Research Period
2020-01-01~2020-12-31
Sponsorship
한국해양과학기술원
Report No.
BSPE99821-12626-3
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/42867
Type
Report
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