세계 수준 연구 성과 풍성…제품화 이어지면 가산점

올해 2017년 동암화장품과학자상은 15년을 맞이했습니다. 매년 우수한 화장품 과학자를 선정해 시상함으로써 그 연구 내용과 업적을 널리 알려 연구자의 사기를 진작시키고 또한 화장품 기술 및 산업 발전에 기여하고 있습니다.

대상

◆‘단파장 가시광의 단백질 에스-나이트로실레이션(S-nitrosylation) 조절을 통한 피부 면역 억제 신규기전’ : 김형준 책임연구원(아모레퍼시픽 기술연구원, 기반혁신연구 Division)

아모레퍼시픽 김형준 책임연구원은 ‘단파장 가시광의 단백질 에스-나이트로실레이션 조절을 통한 피부 면역 억제 신규기전에 관한 연구’로 영예의 대상을 받았다.
자외선은 피부의 손상과 노화를 일으키는 원인 중 하나로서 이와 관련한 많은 연구들이 이루어져 있으며, 동시에 자외선차단제품으로 손상을 최소화 할 수 있는 파장 영역이다. 그러나 자외선 이외의 가시광선 영역이 피부에 미치는 영향에 관한 분자생물학적 접근의 연구는 미미한 실정이었다. 이 논문은 외부의 다양한 환경인자에 의한 피부영향 연구들 중에서, 자외선차단제로 막을 수 없는 단파장 가시광선 영역의 피부영향에 관한 내용으로, 가시광선 영역대의 각 파장들(310-660 nm)을 이용하여 피부면역에 관여한 인자들의 변화를 연구했다.

그 결과 단파장 가시광선(blue light) 영역이 선천 면역인자인 항균성 펩티드류(antimicrobial peptides)를 포함한 피부면역관련 특정 cytokines 및 chemokines의 발현을 억제하거나 또는 유도하고 있음을 밝혔다.

더 나아가 단파장 가시광선은 비효소적 nitric oxide 형성 (non-enzymatic nitric oxide formation)을 유도하며, 생체 신호단백질의 전사 후 변형 형태인 에스-나이트로실레이션(S-nitorylsation)을 유도함으로써 면역 단백질의 활성 및 발현에 영향을 미친다는 사실을 최초로 밝혔다.

에스-나이트로실레이션은 단백질의 인산화, 아세틸화 등과 같이 전사 후 변형의 형태로서 단백질의 활성을 조절하는 새로운 주요 타깃으로서 평가받을 수 있다.

결과적으로 단파장 가시광선으로 인한 생체 내 각 주요 단백질의 Nitric oxide 재분배를 통한 TLR 신호전달 및 주요 면역관련 인자의 억제 신규기전을 규명했다.

이 연구 결과는 피부과학분야 1위 저널인 Journal of Investigative Dermatology에 게재되어 연구의 가치를 인정 받았다. 김 박사는 이외에도 다양하고 활발한 연구활동을 통해 BRIC의 '한국을 빛내는 사람들'에 선정된 논문을 포함해 수십 편의 SCI 논문을 게재하는 성과를 이루었다.

특히 자외선차단제로 막을 수 없는 가시광 영역에서의 피부면역을 억제하는 신규한 기전을 밝힘으로써 유해광 차단의 새로운 방향과 생물학적 타깃을 동시에 제공해, 미래의 선스크린 화장품 소재 개발을 위한 중요한 연구로 화장품 산업에 기여한 바가 크기에 동암화장품 과학자상 대상 수상자로 선정했다.

금상

◆‘페오놀에 의한 표피줄기세포 활성화’ : 김도형 책임연구원 (LG 생활건강기술원 피부 줄기세포 project)

이 연구에서는 피부 표피층 재생과 피부노화를 억제할 목적으로 피부 줄기세포의 세포분열을 활성화시키는 천연물을 탐색한 결과, 모란추출물에 함유된 페오놀 성분이 표피줄기세포 세포분열을 활성화 시키는 효능이 있음을 확인했다.

인공 피부를 이용한 실험에서 페오놀이 표피층 두께를 증가시켰고, 사람을 대상으로 한 실험에서는 표피 분화에 중요한 syndecan-1 단백질 함량을 증가시킴을 확인했다.
이 연구를 통해 페오놀이 표피 줄기세포 의 세포분열을 활성화하여 표피층 재생에 도움을 줄 수 있고, 안티에이징 화장품의 소재로도 활용될 수 있음을 제안했다.

이 연구는 2016년 대한화장품학회지에 게재되었으며, 이를 근거로 표피 줄기세포 활성화 화장품인 오휘 2016년 리뉴얼 라인 전 제품에 적용하여 상품화했다.

◆‘베라트릭산의 자외선으로부터 피부보호효과’ : 신승우 수석연구원 (바이오스펙트럼㈜)

이 연구에서는 약용버섯 등에 포함되어 있는 것으로 알려진 베라트릭산(veratric acid)이 자외선으로 유도된 피부 세포 손상에 대하여 보호 효과가 있는지를 조사했다.

실험 결과 베라트릭산은 자외선에 의해 유도되는 세포 사멸증가, 항산화제인 글루타치온(GSH) 함량 감소 및 DNA 손상 마커 발현을 억제시키는 작용을 나타냈다. 또한 자외선에 의해 유도되는 염증매개 인자인 IL-6 및 PGE2 생성도 감소시키는 효과를 나타내었다. 인체를 대상으로 한 자외선에 의해 유도되는 피부 홍반 생성도 베라트릭산이 억제함을 보여주었다.

이러한 결과는 베라트릭산이 피부 광노화 억제에 도움을 줄 수 있는 물질임을 시사했다.

이 연구는 2013년 Molecules지에 게재되었으며, 2014년에 꽃송이버섯의 항노화 원료 비고시 기능성 승인을 받아 제품됐다.

◆‘사과폴리페놀의 스테롤 조절요소결합단백질 발현조절을 통한 덱사메타손으로 유도된 피지생성 억제 효과’ : 이경은 선임연구원(코스맥스 I R&I 센터 산하 피부연구팀)

이 연구에서 스트레스에 의한 과도한 피지 생성 증가는 글루코코르티코이드 수용체(glucocorticoid receptor, GR) 활성과 피지생성 유전자인 스테롤 조절요소결합단백질(sterol response element-binding protein1, SREBP1)의 발현과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 이들을 잘 조절하면 피지선 세포 내 피지 생성을 저해할 수 있다. 사과에 있는 폴리페놀 성분들이 세포 내 피지 생성 및 관련 유전자 발현(SREBP1, ACC, FAS)을 농도 의존적으로 저해함을 확인했다.

이번 연구 결과, 사과 폴리페놀성 성분들은 스트레스에 의한 피지 생성 증가를 억제함으로서 여드름과 같은 지루성 피지 과다에 기인된 피부 고민을 완화시키는데 도움을 주는 소재로 적용 될 수 있음을 시사했다.

이 연구 논문은 2017 년 Experimental Dermatology에 게재됐다.