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피부 보호를 위한 자외선에 의해 유도되는 인공 멜라닌의 생합성
이욱재
이욱재 (서울대학교)
2022 BRIC 세미나 상반기  |  2022.05.10
티로시나아제 매개 멜라닌 합성은 자외선과 라디칼 종으로부터 피부를 보호할 수 있는 생물학적으로 필수적인 과정입니다. 본 연구에서는 광활성화 티로시나아제를 개발하여, 리포좀으로 둘러싸 피부 내로 성공적으로 전달하였습니다. 피부 안으로 전달된 광활성화 티로시나아제가 외부의 자외선에 의해 활성화되면서, 멜라닌이 생성됨에 따라 피부가 자외선으로부터 보호됨을 확인하였습니다. 방선균 유래 티로시나아제의 I41Y 돌연변이는 야생형 방선균 티로시나아제와 비슷한 효소 활성을 보였고, 이 Y41 잔기에 광절단성 비천연 아미노산을 도입하였습니다. 광절단성 비천연 아미노산의 도입은 활성 부위를 효율적으로 차단하고, 자외선 조사시 광절단으로 인해 티로시나아제의 활성이 빠르게 회복됨을 보였습니다. 활성화된 티로시나아제는 티라민 결합된 히알루론산과 티로신을 산화시켜 각각 하이드로젤과 멜라닌 입자를 합성하였습니다. 피부 조직 내에서 인공 멜라닌을 생성하기 위해 광활성 티로시나아제를 리포좀으로 둘러싸서 인공 멜라노좀으로 개발되었습니다. 광활성 티로시나아제를 포함하는 리포좀은 생체 외 돼지 피부 실험과 생체 내 쥐 피부 실험을 통해 성공적으로 피부 내로 전달되어, 자외선 조사 시에 피부 조직 보호를 위한 인공 멜라닌의 생합성을 보였습니다. 이 연구 결과는 광활성화 티로시나아제를 이용한 생체 모방 시스템이 피부 조직에서 자연적으로 발생하는 멜라닌의 생합성을 성공적으로 모사할 수 있음을 보여줍니다.

Artificial melanosome, photoactivatable tyrosinase, transdermal delivery
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