단백질 케이지의 제조방법 및 소수성 첨가제를 담지한 코어-쉘 구조의 고분자-단백질 입자의 in-situ 제조방법
A method for preparing protein cage and a method for in-situ preparing core-shell structured polymer-protein particle containing hydrophobic additives
특허 요약
본 발명에 따른 단백질 케이지의 제조방법은 소수성 제1고분자와 친수성 제1작용기를 포함하는 양친성 고분자를 준비하는 제1단계; 상기 제1작용기에 결합하는 제2작용기를 구비한 친수성 단백질을 준비하는 제2단계; 상기 제1작용기와 제2작용기 간의 결합을 통해 양친성 고분자-단백질 하이브리드가 형성되고 친수성 용매 내에서 양친성 고분자의 자가조립에 의해 단백질 쉘과양친성 고분자 코어를 포함하는 코어-쉘 구조의 입자를 형성하는 제3단계; 및 상기 코어-쉘 구조의 입자로부터 코어부분의 소수성 고분자를 일부 또는 전부 제거하는 제4단계를 포함한다.
청구항
번호청구항
1

소수성 제1고분자와 친수성 제1작용기를 포함하는 양친성 고분자를 준비하는 제1단계;상기 제1작용기에 결합하는 제2작용기를 구비한 친수성 단백질을 준비하는 제2단계;상기 제1작용기와 제2작용기 간의 결합을 통해 양친성 고분자-단백질 하이브리드가 형성되고 친수성 용매 내에서 양친성 고분자의 자가조립에 의해 단백질 쉘과 양친성 고분자 코어를 포함하는 코어-쉘 구조의 입자를 형성하는 제3단계; 및상기 코어-쉘 구조의 입자로부터 코어부분의 소수성 고분자를 일부 또는 전부 제거하는 제4단계를 포함하는 단백질 케이지의 제조방법.

2

제1항에 있어서,상기 단백질은 3차 구조를 유지하여 활성을 유지하는 것이 특징인 제조방법.

3

제1항에 있어서,상기 단백질 케이지는 1종 또는 2종 이상의 단백질을 포함하는 것인 제조방법.

4

제1항에 있어서,제3단계에서 형성된 코어-쉘 구조의 입자에 가교제를 첨가하여 쉘을 형성하는 단백질 간의 결합을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 단백질 케이지의 제조방법.

5

제1항에 있어서,제3단계에서 제1작용기를 포함하지 않는 제2소수성 고분자를 추가로 포함하는 것인 제조방법.

6

제1항에 있어서,상기 단백질 케이지에 첨가제가 담지된 것인 단백질 케이지의 제조방법.

7

제1항에 있어서,상기 첨가제는 제3단계에 첨가되어 자기조립시 코어부분에 포함되는 것인 단백질 케이지의 제조방법.

8

제1항에 있어서,상기 단백질 케이지의 크기는 20 nm 내지 5 ㎛의 직경을 갖는 것인 단백질 케이지의 제조방법.

9

제1항에 있어서,상기 제3단계의 코어-쉘 구조의 입자는 구형, 타원형 또는 막대형인 것인 단백질 케이지의 제조방법.

10

제1항에 있어서,상기 코어-쉘 구조의 입자의 형태 또는 크기는 소수성 고분자의 종류, 분자량 또는 농도, 단백질의 종류, 분자량 또는 농도, 소수성 고분자와 단백질의 혼합비 또는 소수성 고분자와 단백질의 혼합속도를 조절함으로써 달성되는 것인 단백질 케이지의 제조방법.

11

제1항에 있어서,상기 제1작용기와 제2작용기 간의 결합은 배위결합(coordinate bond), 공유결합(covalent bond), 금속결합(metallic bond), 수소결합(hydrogen bond), 이온 결합(ionic bond), 항원-항체 결합(antigen-antibody binding) 및 리간드-수용체 결합(ligand-receptor binding)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 단백질 케이지의 제조방법.

12

제1항에 있어서,제4단계에서 상기 코어-쉘 구조의 입자로부터 코어부분의 소수성 고분자 일부 또는 전부 제거는 (i) 상기 제1작용기와 제2작용기 간의 결합의 경쟁자 화합물을 도입시키거나, (ii) 양친성 고분자-단백질 하이브리드에서 고분자 부위를 가수분해시키는 화합물을 도입시키는 것에 의해 수행되는 것인 단백질 케이지의 제조방법.

13

제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 단백질 케이지.

14

제13항에 기재된 단백질 케이지; 및 그 내부에 봉입되거나 단백질 사이에 삽입되거나 표면에 결합된 약물을 포함하는 약물전달체.

15

제14항에 있어서,상기 단백질 케이지를 구성하는 단백질은 자체가 타켓팅 가능한 단백질이거나, 타켓팅 가능한 다른 항원, 항체, 리간드 또는 수용체가 결합된 것인 약물전달체.

16

제13항에 기재된 단백질 케이지; 및 그 내부에 봉입되거나 단백질 사이에 삽입되거나 표면에 결합된 화장료를 포함하는 화장료 조성물.

17

제16항에 있어서,상기 단백질 케이지를 구성하는 단백질은 자체가 피부투과성을 갖는 단백질이거나, 피부투과성 펩티드 또는 화합물이 결합된 것인 화장료 조성물.

18

제13항에 기재된 단백질 케이지; 및 그 내부에 봉입되거나 단백질 사이에 삽입되거나 표면에 결합된 조영제를 포함하는 영상화 조성물.

19

제13항에 기재된 단백질 케이지를 포함하는 인공 백신으로서,상기 단백질 케이지를 형성하는 단백질 일부 또는 전부가 항원 단백질인 것인 인공 백신.

20

제13항에 기재된 단백질 케이지를 포함하는 바이오센서로서,상기 단백질은 검출하고자 하는 물질에 작용하여 물리화학적 변화를 일으키거나 검출하고자 하는 물질에 의해 물리화학적 변화가 일어나는 효소, 항원, 항체, 리간드 및 수용체로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 단백질을 포함하는 것인 바이오센서.

21

소수성 첨가제를 담지한 코어-쉘 구조의 고분자-단백질 입자의 in-situ 제조방법으로서,소수성 제1고분자와 친수성 제1작용기를 하나 이상 포함하는양친성 고분자 및 소수성 첨가제를 유기용매에 포함하는 제1용액을 준비하는 제1단계;물을 포함하는 친수성 용매에 3차 구조를 유지하면서 상기 제1작용기에 결합하는 제2작용기를 하나 구비한친수성 단백질을 포함하는 제2용액을 준비하는 제2단계; 및상기 제2용액에 제1용액을 혼합하는 제3단계를 포함하여,친수성 용매 내에서 상기 제1작용기와 제2작용기 간의 결합을 통해 양친성 고분자-단백질 하이브리드를 형성하는 동시에 양친성 고분자의 자가조립에 의해, 3차 구조를 유지하는 단백질 쉘과양친성 고분자 및 소수성 첨가제를 함유하는 코어를 포함하는 코어-쉘 구조의 입자를 형성하는 것이 특징인 제조방법.

22

제21항에 있어서,제2용액은 적어도 1종의 단백질이 제기능을 할 수 있는 생리적 조건(physiological conditions)에 해당하는 pH 범위 또는 온도 범위를 갖는 것인 제조방법.

23

제21항에 있어서,상기 입자의 크기는 20 nm 내지 5 ㎛의 평균 직경을 갖는 것인 제조방법.

24

제21항에 있어서,상기 입자는 구형, 타원형 또는 막대형인 것인 제조방법.

25

제21항에 있어서,상기 입자의 형태 또는 크기는 고분자의 종류, 분자량 또는 농도, 단백질의 종류, 분자량 또는 농도, 고분자와 단백질의 혼합비, 또는 고분자와 단백질의 혼합속도를 조절함으로써 달성되는 것인 제조방법.

26

제21항에 있어서,상기 제1작용기와 제2작용기 간의 결합은 배위결합(coordinate bond), 공유결합(covalent bond), 금속결합(metallic bond), 수소결합(hydrogen bond), 이온 결합(ionic bond), 항원-항체 결합(antigen-antibody binding) 및 리간드-수용체 결합(ligand-receptor binding)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 제조방법.

27

제21항에 있어서,상기 제1용액은 제1작용기를 포함하지 않는 제2고분자를 추가로 포함하는 것인 제조방법.

28

제21항 내지 제27항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되고, 쉘을 형성하는 개별 단백질은 3차 구조를 유지하면서, 소수성 첨가제를 담지한 코어-쉘 구조의 고분자-단백질 입자.

29

제28항에 있어서,상기 소수성 첨가제는 약물이고, 상기 입자는 약물전달체인 것이 특징인 고분자-단백질 입자.

30

제28항에 있어서,상기 단백질은 자체가 목적 부위에 타켓팅 가능한 단백질이거나, 타켓팅 가능한 다른 항원, 항체, 리간드 또는 수용체가 결합된 것인 고분자-단백질 입자.

31

제28항에 있어서,상기 소수성 첨가제는 화장료인 것이 특징인 고분자-단백질 입자.

32

제31항에 있어서,상기 단백질은 자체가 피부투과성을 갖는 단백질이거나, 피부투과성 펩티드 또는 화합물이 결합된 것인 고분자-단백질 입자.

33

제28항에 있어서,상기 소수성 첨가제는 조영제인 것이 특징인 영상화용 고분자-단백질 입자.