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연구센터 / 사업단 소개

천연성분응용연구센터(Natural Constituent Research Center)

  • 작성자

    관리자
  • 작성일자

    2017-01-01
  • 조회수

    527

천연성분응용연구센터

(Natural Constituent Research Center) 

 

 


권학철 센터장

한국과학기술연구원 강릉분원

 hkwon@kist.re.kr


I. 설립 배경 및 비젼


  한국과학기술연구원 천연성분응용연구센터는 우리나라 육상 및 해양 천연유용자원에 대한 연구 및 개발을 위한 역량 고도화를 위하여 단일성분군 수준의 천연물 연구의 필요성에 따라 설립 되었으며, 미래의 바이오 산업에 있어서 천연물을 핵심 산업으로 도약시키는 선도 그룹이라는 비전 아래 퍼스트인 클래스 천연물 식/의약 후보물질을 창출하고 천연물의 효용성을 극대화 할 수 있는 유효성분 구조동정, 분자변환, 신규 이차 대사산물 탐색, 성분화학적 천연물 표준규격 설정 및 천연성분의 생체방어기능 규명을 위한 연구를 중점적으로 수행하고 있습니다



II. 연구목표 및 내용

 

1. 연구목표

  천연성분 분자변환기술 및 유용성분 다양화 확보기술 개발, 초고속 함유성분동정 및 성분화학적 글로벌 천연물 표준화 연구, 생체방어기능의 단일성분군 발굴을 통한 퍼스트인 클래스 천연물 식/의약 후보물질 창출을 목표로 하고 있습니다.

 

 

2. 연구내용


  천연성분응용연구센터에서는 책임연구원 4, 선임연구원 3, 연구원 3, 전문원 1명을 포함한 44명의 구성원들이 크게 4개 분야의 연구를 진행하고 있습니다.

 

1) 생물전환 및 열처리를 통한 천연성분 분자변환기술 및 유용물질 다양성 연구

  열처리 또는 발효를 통한 한약재 가공은 독성을 경감시키고 한약재 자체의 활성을 증가시키는 방법으로 오랫동안 이용되어 왔으며, 본 연구에서는 새로운 개념의 가공 방법인 마이크로웨이브 열처리 방법과 내생미생물 생물전환을 활용하여 천연물 추출물에서 유효성분의 화학적 구조에 대한 변환 및 신규 생성 물질에 대한 약효활성연구를 수행하고 있습니다. 효과적인 가공 기법 개발을 위해 Flow System을 활용한 마이크로웨이브 열처리 장치를 개발하고 한약재에서 유래한 미생물 특성과 대사산물을 규명하여 천연물의 분자변환 유효성분 분리 동정 및 이에 대한 활성 및 독성을 평가하고 있습니다.

 


 

그림1. 마이크로웨이브 가공법의 천연물 적용확대

 

 

2) 초고속 함유성분 동정 및 성분화학적 글로벌 천연물 표준화 연구

  천연물은 많은 화학구조군이 포함되어 있는 복합물질로 본 연구팀에서는 천연물 유효성분군의 분리, 구조동정 및 각각의 구조에 대한 다양한 생리활성평가를 위해 고속 물질정제 시스템 및 초고속 활성 탐색 시스템을 활용하여 생리활성 천연물 화학 구조군을 신속히 추적하고 동정하는 연구를 수행하고 있습니다.

 


 

 

그림2. HTS 활용 생리활성성분 추적

 

 

  

3) 단일성분군 기반 피부건강 및 신경보호 식/의약/향장 후보물질 개발

  천연물 소재를 이용하여 피부 건강을 유지, 증진시키고, 피부관련 질병예방 및 치료를 목적으로 연구를 진행하고 있습니다. 이를 위해, 피부관련 세포주 및 동물 모델을 활용한 실험을 진행하고 이러한 연구 결과를 바탕으로 화장품 및 의약품 원료 개발을 통한 각종 피부관련 질환에 적용물질 확보를 위해 연구를 수행하고 있습니다.

 


 

그림 3. 피부건강 관련 분자표적 및 동물모델 생리활성 연구

 

 

4) 천연물 유래 신규 이차대사산물 탐색 

​  센터 중점추진사항의 하나인 신규 천연성분 유용물질 다양성 확보의 일환으로 미생물 유래의 신규 이차대사물질 발굴 연구를 수행하고 있습니다. 박테리아 유전체 분석에 따라 다양한 화합물 생합성유전자의 존재가 확인되고 있는 가운데 발현되지 않은 유전자를 깨워서 생산된 신규 화합물의 구조를 결정하고 생합성과정을 규명하는 연구에 매진하고 있습니다. 그와 더불어 기존에 연구가 많이 되지 않은 환경이나 생물에서 새로운 미생물을 분리하여 유전자원을 확보하는 일도 병행하고 있습니다.

 

  - 미생물 유래 신규 화합물 구조 결정 (유전자 발현유도를 통한 화합물 생산)

  - 미생물 이차대사물질 생합성경로 규명

  - 신규 미생물 분리를 통한 유전자원 확보 




그림 4. 신규 이차대사산물 생산 유도 연구

 

III. 기대효과 및 전망

 

  신속한 생리활성탐색과 함유성분동정을 통한 천연물 연계협력연구 시너지 확대 및 기업기술역량 강화지원을 통하여 신규 식의약 선도물질을 발굴하고자 합니다. 또한, 식의약품 해외승인기관기준에 부합하는 표준화 규격을 설정하고 복합적인 천연물 효능에 대한 성분 화학적 원리를 규명하여 천연물에 약효 및 안전성에 대한 명확한 과학적 근거와 신뢰성을 확보하고자 합니다. 

 


 

 

 

 


 

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