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본 발명은 세포 표면에 다가성(multivalent) 압타머 나노층을 형성하는 세포 표면 공학 기술 및 이를 적용한 혈관화 및 면역회피성 세포 이식체에 관한 것이다. 구체적으로, 콜레스테롤이 결합된 DNA를 세포막에 고정한 후 회전환 증폭(RCA)으로 생성된 중합형 VEGF (vascular endothelial growth factor) 모방 압타머(pVApt, polymerized VEGF-mimicking aptamer)를 혼성화하여 세포 표면에 균일한 DNA 나노층을 형성한다. 상기 나노층은 혈관내피세포를 모집하여 국소 혈관신생을 촉진하는 동시에, 인슐린 분비에 필요한 물질 교환은 유지하면서 면역세포와의 직접 접촉을 제한하는 보호 계면으로 작용한다. 이와 병행하여 CRISPR-Cas9을 이용해 IL-4 (interleukin-4) 유전자를 도입한 세포는 대식세포를 항염증성 M2 표현형으로 분극화시켜 국소 면역미세환경을 조절하고 섬유화를 억제한다. 표면 공학(압타머 나노층)과 세포 내 공학(IL-4 발현)을 결합한 본 이중 조작 세포는 거대캡슐화 디바이스에 봉입되어 이식될 수 있으며, 캡슐화 세포 이식에서 혈관화와 면역보호 간 상충 문제를 해소하여 이식체의 생존과 기능을 향상시킨다. 본 기술은 β세포에 국한되지 않고 다양한 세포종에 적용 가능한 범용 세포 표면 코팅 플랫폼을 제공한다.

C30 카로티노이드 생산용 재조합 코리네박테리움 글루타미쿰 균주 및 이를 이용한 4가지 색깔의 C30 카로티노이드 생산 방법

알츠하이머병(Alzheimer’s disease, AD)의 정확한 진단은 질환의 다인자적 병태생리와 기존 진단 방법의 제한된 민감도 및 실용성으로 인해 여전히 어려운 과제로 남아 있다. 엑소좀 유래 마이크로RNA(miRNA)는 말초 체액 내에서 안정적으로 존재하며 신경퇴행과 관련된 분자적 변화를 반영할 수 있어, 최소 침습적 바이오마커로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 혈장 시료로부터 AD 관련 엑소좀 miRNA를 고감도 및 고특이적으로 검출하기 위한 one-pot rolling circle amplification–CRISPR/Cas12a(ORCA–Cas) 분석법을 제시한다. miR-16-5p, miR-23a-5p, miR-574-5p, miR-361-5p를 포함한 4종의 후보 miRNA를 AD 환자군과 정상 대조군의 혈장 유래 엑소좀에서 RT–qPCR 및 ORCA–Cas 신호를 이용하여 분석하였다. 독립적인 코호트(n = 각 군 27명)에서 개별 miRNA에 대한 단변량 분석 결과는 제한적인 판별 성능을 보였으며, 이는 다변량 통합 분석의 필요성을 시사한다. 이에 4종 miRNA 패널의 신호를 통합하기 위해 랜덤 포레스트 모델을 적용한 결과, RT–qPCR 데이터에서는 AUC 0.877을, ORCA–Cas 기반 신호에서는 향상된 AUC 0.923를 달성하였다. 이러한 결과는 one-pot 증폭 기반 miRNA 검출 기술과 다변량 머신러닝 모델을 결합함으로써 혈장 유래 엑소좀 miRNA 프로파일의 진단적 유용성을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 보여준다. ORCA–Cas 분석법은 간편하면서도 다중 분석이 가능한 플랫폼으로, 혈액 기반 알츠하이머병 분자 진단 및 분류를 위한 다중 바이오마커 지문(multi-marker fingerprint) 전략을 지원하는 유망한 기술임을 시사한다.

유전체 및 벡터 기반 동시 발현 시스템을 이용한 C50 카로티노이드 박테리오루베린 생산능을 갖는 재조합 코리네박테리움 글루타미쿰 균주 개발 및 이를 이용한 카로티노이드 생산 방법

본 발명은 miR-149-3p 및 TIMP3를 유효성분으로 포함하는 소라페닙(Sorafenib) 내성 간세포암의 진단, 예후 예측 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 소라페닙 내성 간암 세포에서 miR-149-3p가 종양 억제 인자인 TIMP3의 발현을 직접적으로 하향 조절함으로써 상피-중배엽 이행(EMT) 및 암줄기세포성(Stemness)을 유도하여 종양의 공격성을 강화한다는 분자적 기전을 규명함. 이를 바탕으로 miR-149-3p의 활성을 억제하거나 TIMP3의 발현을 회복시켜 내성 세포의 증식을 저해하고 세포 사멸을 유도하는 치료적 수단을 제공할 뿐만 아니라, 실제 간암 조직에서의 TIMP3 발현 수치와 증식(Ki67) 및 줄기세포성(CD44) 마커 간의 역상관관계를 활용하여 항암제 내성 여부와 환자의 예후를 정밀하게 판별할 수 있는 혁신적인 바이오마커 기술을 제공함에 그 특징이 있음.

전 세계적으로 사용되고 있는 석유계 난분해성 플라스틱은 자연환경에서 분해되지 않고 장기간 축적되어 생태계에 심각한 환경적 부담을 야기하고 있다. 특히 해양으로 유입된 플라스틱은 미세플라스틱 형태로 축적되어 생물체의 먹이사슬에 흡수되며, 극지방을 포함한 전 지구적 해역에서 플라스틱 오염이 확인될 정도로 환경적 문제가 심화되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 플라스틱을 생물학적으로 분해할 수 있는 미생물 자원을 탐색하는 연구가 활발히 진행되어 왔으며, 토양, 해양, 곤충 장내 미생물 등 다양한 생태계 기원을 가진 미생물들이 플라스틱 분해 능력을 가진 것으로 보고되고 있다. 한편, 기존 연구는 주로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 등 난분해성 플라스틱의 분해에 초점이 맞추어져 있으며, 미생물에 의한 생분해성 플라스틱(polylactic acid, PLA 등)의 분해 능력에 관한 연구는 제한적으로 보고되어 있다. 또한 생분해성 플라스틱 분해 미생물의 대부분이 토양 환경에서 분리된 균주에 국한되어 있어, 해양 연안 환경의 특성을 반영한 신규 균주 자원에 대한 연구가 요구되고 있다. 최근 플라스틱 폐기물의 증가와 이에 따른 환경적 문제가 심각해짐에 따라, 기존의 난분해성 플라스틱을 대체하기 위한 생분해성 플라스틱의 개발 및 상용화가 확산되고 있다. 그러나 Polyhydroxyalkanoate(PHA), Polylactic acid(PLA), Polybutylene adipate terephthalate(PBAT), Polybutylene succinate(PBS) 을 포함한 생분해성 플라스틱은 실제 자연환경에서 분해 속도가 느리거나, 분해가 특정 온도·습도 조건에 크게 의존한다는 한계가 존재한다. 특히 해양 및 연안 환경과 같이 온도 변화가 크고 영양염 농도가 낮은 조건에서는 생분해성 플라스틱의 자연적 분해가 매우 제한적으로 이루어지는 것으로 보고되고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 생분해성 플라스틱을 효과적으로 분해할 수 있는 신규 미생물 자원의 발굴이 요구되고 있으나, 현재까지 보고된 생분해성 플라스틱 분해 미생물은 대부분 토양 기원에 국한되어 있으며, 다양한 해양·연안 환경에서의 미생물 자원은 충분히 탐색되지 못하고 있다. 따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 해양 연안의 갯벌 환경으로부터 분리된 신규 미생물을 이용하여 생분해성 플라스틱을 효율적으로 분해할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 더 나아가 본 발명은 해당 균주를 이용한 생분해성 플라스틱의 처리 방법 및 활용 기술을 제시함으로써, 기존 생분해성 플라스틱의 낮은 자연 분해성 문제를 개선하고, 환경 친화적인 폐기물 처리 기술을 제공하는 것을 그 과제로 한다.

본 발명은 엔테로바이러스 A71(EV-A71)의 게놈 내 서로 다른 영역인 VP4, VP3, 2B 및 3A 유전자 부위를 동시에 타겟팅하는 복합 siRNA(siRNA Cocktail) 조성물 및 이를 이용한 항바이러스 치료 방법에 관한 것입니다.   기존의 단일 siRNA 처리는 연속 배양 과정에서 타겟 염기서열의 변이를 유도하여 내성 변이주가 빠르게 출현하는 한계가 있었으나, 본 발명의 칵테일 조성물은 5회 이상의 연속 계대 배양(Serial Passaging)에서도 변이주의 출현을 완벽하게 차단하고 바이러스 복제를 지속적으로 억제함을 확인하였습니다. 따라서 본 발명은 변이가 잦은 RNA 바이러스 감염병에 대해 내성 걱정 없이 적용 가능한 혁신적인 RNA 간섭 기반의 예방 및 치료 수단을 제공합니다.

본 발명은 엔테로바이러스 A71(Enterovirus A71, EV-A71)의 복제를 효과적으로 억제하기 위한 소간섭 RNA(small interfering RNA, siRNA) 및 이를 포함하는 항바이러스 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 siRNA는 EV-A71 유전체 중 VP4, VP3, 2B 또는 3A 유전자를 표적으로 하는 염기서열을 포함하며, 상기 siRNA를 세포에 도입할 경우 바이러스 단백질 발현 및 바이러스 증식을 선택적으로 억제한다. 특히, 본 발명의 siRNA는 인터페론 반응과 같은 비특이적 면역 활성화를 유발하지 않으면서도 EV-A71의 감염으로 인한 세포병변 효과(cytopathic effect)를 지연 또는 감소시키는 효과를 나타낸다. 본 발명의 siRNA는 EV-A71 감염의 예방 또는 치료를 위한 의약 조성물로서 유용하게 활용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 기존에 효과적인 치료제가 확립되지 않은 EV-A71 감염에 대해 RNA 간섭 기반의 신규한 항바이러스 치료 전략을 제공하며, 향후 변이주 또는 신규 유전자형의 출현에도 신속히 대응 가능한 범용적 항바이러스 플랫폼 기술로 활용될 수 있다.

본 발명은 Methylnissolin 3-O-β-glucoside를 이용하여 세포 증식 능력을 개선하고, 활성산소종(ROS) 생성 감소, MMP 수준 증가, 미토콘드리아 질량 조절 및 미토파지 활성화, 라이소좀 기능 및 오토파지 플럭스의 정상화를 통해 미토콘드리아 기능 이상을 완화하는 효과를 확인하였다. 또한 SA-β-gal 활성 및 자가형광 감소, DNA 손상 지표(DNA tail length)의 개선을 통해 세포 노화 및 유전독성 스트레스 관련 지표가 완화됨을 확인하였으며, MMP-1 발현 억제와 COL1A1 발현 회복을 통해 콜라겐 항상성 및 extracellular matrix(ECM) 분해 관련 기능이 조절됨을 확인하였다. 더 나아가 IL-1β, IL-6 및 IL-8과 같은 염증성 사이토카인의 발현 감소를 통해 노화 관련 분비 표현형(SASP)의 완화 효과를 확인하였다. 따라서 본 발명은 Methylnissolin 3-O-β-glucoside를 유효성분으로 포함하는 항노화 조성물을 제공함으로써, 기존 항산화제와는 차별화된 기전을 기반으로 한 신규 항노화 치료 전략으로서의 독창성과 산업적 응용 가능성을 지닌다.

-본 발명은 뇌질환 치료 및 신경재활을 위한 초박막 피질전극에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 신경 신호의 기록 및 전기적 자극 기능을 수행하는 초박막 피질전극 구조에 치료물질을 적재할 수 있는 치료 플랫폼을 일체형으로 통합한 기술에 관한 것임. -본 발명의 피질전극은 유연한 고분자 기판 상에 다수의 전극 채널이 배열된 초박막 구조로 형성되며, 전극층 및 배선층은 생체적합성이 우수한 금속 및 고분자 재료로 구성되어 뇌 피질 표면에 밀착 이식될 수 있다. 특히, 상기 피질전극에는 전극 두께 방향으로 형성된 하나 이상의 쓰루 홀(through-hole) 또는 치료물질 저장 공간(reservoir)이 구비되어, 엑소좀, 저분자 약물, 단백질, 펩타이드, 핵산 또는 이들의 조합으로 이루어진 치료물질을 적재할 수 있도록 구성됨. -상기 치료물질은 전극 이식 후 시간에 따라 뇌 조직으로 국소적으로 방출되도록 설계될 수 있으며, 전극 기판 및 저장 구조의 물리적·화학적 특성에 따라 방출 속도 및 지속 시간이 조절 가능함. -나노 섬유 멤브레인의 구조와 이온 농도차에 의한 방출 속도를 조절할 수 있음. -이와 동시에, 상기 피질전극은 신경 신호의 실시간 기록 및 전기적 자극 기능을 수행함으로써, 약물 전달과 신경조절(neuromodulation)을 병행하는 복합 치료가 가능함. -본 발명에 따른 초박막 피질전극은 기존의 단순 기록 또는 자극용 전극과 달리, 치료물질 전달 기능을 통합함으로써 뇌질환의 치료 효과를 향상시키고, 신경재활 과정에서의 기능 회복을 촉진할 수 있으며, 다양한 뇌질환에 적용 가능한 범용적 치료 플랫폼으로 활용될 수 있음.