스킵네비게이션

그림. 공초점 현미경(좌)을 활용한 세포내 형광단백질 발현 분석(우)

○ 연구배경

산업화에 따른 경제력의 성장과 함께 ‘Well Being', '항노화(Anti-Aging)'등이 강조되고 있으며, '아름다움’을 실현하는 화장품의 소비는 증가하고 있는 추세이다. 현재 화장품 산업은 기초과학과 응용기술이 종합적으로 융합된 고부가가치 산업이자 국가 브랜드와 이미지를 상징하는 대표적 문화산업으로 발전하고 있으며 성장잠재력이 매우 높은 미래유망산업이다. 화장품 산업의 화두는 ‘천연화장품’, ‘기능성화장품’, ‘코스메슈티컬’등으로 요약할 수 있다. 모두 과학적 근거주의가 강조되는 부분이다. 특히 ‘피부미백’이라는 기능성 화장품 영역은 현재까지 멜라닌 색소 형성 억제제가 주종을 이루어 왔으며, 이는 적극적인 미백(Whitening and Brightening)이 아닌 ‘색소침착예방(anti-pigmentation)으로 자외선 차단제의 역할과 기능면에서 중복성이 있다고 판단되며, 시장내 경쟁력이 약화되고 있다. 따라서 적극적 미백화장 소재의 발굴 및 개발은 기능성 화장품의 수요를 충족할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

피부색소인 멜라닌은 멜라노싸이트라는 특정 세포의 멜라노좀이라는 세포소기관에서 합성되는 것으로 알려져 있다. 이미 형성된 멜라노좀을 제거할 수 있다면 색소침착 예방의 현재 미백화장을 대체하여 기능성 화장품 시장을 선도할 수 있을 것으로 기대한다. 특히 천연물 소재의 요구가 매우 크기떄문에 식물 등에서 유래한 천연물소재를 기반으로 한 멜라노좀 제거 기술개발 및 과학적 근거 확립은 매우 중요하다. 이에 본 연구진은 세포생물학적 기전을 통해 형성된 멜라노좀을 제거하는 천연물소재를 발굴하고자 하였다.

○ 강연내용

K-Beauty의 강점을 가지고 국내 화장품산업은 세계 7위 수준, 2018년 국내 전체 산업에서 약 1%의 비중을 차지하고 있다. 특히 천연물 소재를 활용한 기능성 화장품의 개발은 미래 화장품 시장을 선도할 것으로 기대하고 있다. 수천가지 이상의 천연물 소재들로부터 기능성 소재를 발굴하기 위해서는 효능 타겟을 기반으로 한 발굴 플랫폼을 개발하여야 한다. 피부 미백 기능성 화장품의 경우 효능 및 기전에 있어 경쟁력을 잃어가고 있는 상황임으로 차별화된 피부미백소재의 발굴은 기능성 화장품시장을 선도할 수 있을 것으로 기대한다.

2016년 노벨생리의학상은 ‘자가포식’이라는 세포생물학적 현상의 규명 및 의의 연구에 돌아갔다. 이는 세포구성성분을 스스로 분해하여 항상성을 유지하려고 하는 기초생명현상이다. 최근 연구들에서 선택적 자가포식이 제안되고 있으며, 이는 세포구성 성분의 기회적으로 분해하는 비선택적 자가포식과는 차별화되며 특정 구성성분만을 분해하는 과정이다. 특히 막구조를 가지고 있는 세포소기관의 경우는 선택적 자가포식의 분해 대상이 될 가능성 들이 제시되고 있고 그 과학적 근거들이 보고되고 있다.

멜라노좀도 막구조를 가지고 있기 때문에 선택적 자가포식의 타겟이 될 수 있다. 멜라노좀의 선택적 자가포식(멜라노파지)은 이미 형성된 멜라닌을 제거하게 됨으로 신개념의 피부미백소재의 개발로 연결될 것이다. 본 연구팀은 멜라노파지 유도 천연물 발굴 플랫폼을 구축하였으며 천연물 소재를 발굴하였다. 불행히도 현재까지 멜라노파지는 일부 연구자들에의해 제안되긴 하였으나 정확한 기전에 대해서는 알려진바가 전무하다. 이에 본 연구팀이 발굴한 멜라노파지 유도 천연물 소재의 발굴은 산업적, 과학적 가치가 매우 클 것으로 보이며, 피부 미백 기능성 화장품 개발의 파라다임을 선도할 것으로 기대한다.

○ 연구팀 및 연구 소개

경상대학교 김광동교수 연구팀은 과학기술정보통신부, 농촌진흥청, 산업통상부로부터 연구비를 수주하여 세포생물학 기반 종양 유전자의 기능 연구, 천연물 소재의 발굴 및 세포생물학적 기전 연구 등을 수행하고 있다. 특히 멜라노파지 유도 천연물 스크리닝 플랫폼을 구축하였으며, 관련 천연물을 기반으로하여 국내 특허 및 국제 특허를 확보하였다. 현재 멜라노파지에 대한 세포생물학적 기전이 정확히 제시되고 있지 않았으며, 본 연구실에서 그 실마리를 풀고 있는 단계이다. 플랫폼을 활용한 천연물 소재의 지속적 발굴 및 과학적 근거의 제시 등을 통해 피부미백소재 분야에서 선도적인 역할을 할 것으로 기대하고 있다.