이질바퀴는 다양한 병원균이 존재하는 곳에 서식하기 때문에 병원체 침입을 방어하기 위해 항균성 화합물을 가지고 있을 가능성이 높다. 이전 연구에서 이질바퀴 전사체에 대한 in silico 분석을 통해 항균 펩타이드 페리플라네타신-5를 선별하였다. 본 연구에서는 만성 골수성 백혈병 세포인 K562를 이용하여 페리플라네타신-5의 항암 활성을 확인하였다. 페리플라네타신-5로 처리된 K562 세포의 생존율은 농도의존적으로 감소되었다. Annexin V/PI 염색, acridine orange/ethidium bromide(AO/EB) 염색 및 DNA 단편화 패턴을 분석하여 페리플라네타신-5가 백혈병 세포에서 세포사멸과 괴사를 유도한다는 것을 발견하였다. 페리플라네타신-5는 K562 세포에서 세포사멸 관련 단백질인 Fas와 cytochrome c의 발현을 증가시키고, 세포사멸 저해 단백질인 Bcl-2의 발현을 감소시켰다. 페리플라네타신-5를 처리한 K562 세포는 농도 의존적으로 PARP의 cleavage가 확인되었고, cleaved caspase-3, -8, -9의 발현이 증가되었다. 이러한 결과는 페리플라네타신-5가 내적 경로와 외적 경로를 통하여 세포사멸을 유도한다는 것을 시사한다. 또한 caspase 저해제인 Z-VAD-FMK로 처리시 페리플라네타신-5에 의한 세포사멸을 유의적으로 감소시킴으로써 caspase 의존적인 경로를 통해 이루어 지고 있음을 알 수 있었다. 결론적으로 페리플라네타신-5는 백혈병 세포의 세포사멸을 유도하는 것으로 나타나 항암 치료제로서의 가능성을 제시해 주었다.
국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과 곤충바이오소재연구실
E-mail : hwangjs@korea.kr
경북대학교 잠사학 학사
경북대학교 잠사학 석사
경북대학교 천연섬유학 박사
일본 동경대학교 박사 후 연수
국립농업과학원 연구사, 연구관
국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과 곤충바이오소재연구실
E-mail : fkdud1304@korea.kr
순천대학교 식품영양학과 학사
순천대학교 식품영양학과 석사
순천대학교 식품영양학과 박사
국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과 전문연구원 재직
국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과 곤충바이오소재연구실
E-mail : kiw0601@korea.kr
수원대학교 유전공학과 학사
아주대학교 분자생명과학기술학과 석사
국립농업과학원 농업생물부 곤충산업과 연구원
국립농업과학원 농업생물부 곤충산업과 연구사 재직
국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과 곤충바이오소재연구실에서는 곤충이 가지는 면역체계에서 중요한 역할을 하는 항균 펩타이드를 선발하고 이를 바탕으로 항균, 항염증, 항암, 항산화 등 다양한 기능성 및 그에 따른 메커니즘 구명 연구를 진행하고 있으며 곤충 자체 추출물에서의 기능성 연구도 진행하고 있다. 특히 다양한 식용곤충 및 왕지네를 이용하여 전사체 및 유전체 분석을 진행하고 이를 통해 곤충이 가지는 다양한 생리활성 물질들을 선별하고 활성을 검정하며 기능 연구를 진행하고 있으며 최근에는 영양성분이 뛰어나고 다양한 기능성을 갖춘 곤충을 식품으로 활용할 수 있도록 식품공전에 등록하는 업무와 그에 따른 식용곤충의 다양한 재형 및 활용 방안에 대한 연구를 진행하고 있다.
- 곤충 유래 생리활성물질의 발굴 및 효능 검증
- 곤충의 전사체 분석을 통한 고 기능성 생리활성 펩타이드의 선별 및 기능성 검증
- 왕지네, 흰점박이꽃무지 유전체 분석을 통한 생리활성 물질의 대량 발굴 및 기능 검증
- 곤충 추출물을 활용한 다양한 기능성 검증
- 곤충 생리활성물질의 작용 메커니즘 구명
- 곤충 식품 등록, 재형 및 활용방안 연구
- 대체단백질로써 활용 가능한 곤충 단백질의 기능 연구
