KR100527372B1 - Novel Ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotides and inhibition method of mesangial cell proliferation using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규한 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드 및 이를 이용한 사구체 혈관간세포 증식억제방법에 관한 것으로, 본 발명은 핵산분해효소에 안정한 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드를 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 또한, 본 발명은 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드와 세포주기 조절인자 E2F의 발현벡터를 사구체 혈관간세포에 동시 트랜스펙션시켜 세포주기 조절 유전자의 발현과 세포 증식을 억제함으로써 사구체 혈관간세포의 증식을 억제하는 방법을 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 따라서, 본 발명 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드는 사구체 혈관간세포의 증식을 효과적으로 억제함으로써 고혈당 상태에서도 효과적으로 당뇨병성 신증을 예방하고 치료하는데 응용될 수 있다.The present invention relates to a novel circular structure E2F decoy oligodioxynucleotide and a method for inhibiting glomerular hepatic stem cell proliferation using the same. The present invention provides an excellent effect of providing a stable circular structure E2F decoy oligodioxynucleotide to nuclease. have. In addition, the present invention by transfecting the expression vector of E2F decoy oligodioxynucleotide and cell cycle regulator E2F of the circular structure in the glomerular vascular hepatocytes to inhibit the expression and cell proliferation of cell cycle regulatory genes to proliferate glomerular vascular stem cells There is an excellent effect of providing a way to suppress. Therefore, the E2F decoy oligodioxynucleotide of the circular structure of the present invention can be effectively applied to prevent and treat diabetic nephropathy even in hyperglycemic state by effectively inhibiting the proliferation of glomerular hepatic stem cells.

Description

신규한 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드 및 이를 이용한 사구체 혈관간세포 증식억제방법 {Novel Ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotides and inhibition method of mesangial cell proliferation using the same}Novel ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotides and inhibition method of mesangial cell proliferation using the same

본 발명은 신규한 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드 및 이를 이용한 사구체 혈관간세포 증식억제방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 핵산분해효소에 안정하도록 디자인된 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드를 사구체 혈관간세포에 전사인자 E2F/DP와 동시트랜스펙션시켜 E2F의 전사활성을 저해함으로써 사구체 혈관간세포의 증식을 억제하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a novel circular structure E2F decoy oligodioxynucleotide and a method for inhibiting glomerular hepatic stem cell proliferation using the same. More specifically, the present invention is characterized in that the E2F decoy oligodeoxynucleotides of circular structure designed to be stable to nucleases are cotransfected with the transcription factor E2F / DP in glomerular hepatic stem cells to inhibit the transcriptional activity of E2F. It relates to inhibiting proliferation of hepatocytes.

사구체 혈관간세포의 증식은 당뇨병성 신장질환에서 가장 빨리 나타나는 현상 중 하나이다. 사구체 혈관간세포의 증식과 사구체 기질의 팽창은 여러 사구체 신염의 중요한 특징적인 요소로 알려져 있다. 사구체 신염은 궁극적으로 사구체경화증과 신장질환을 발생시키며 사구체 혈관간세포의 증식 억제는 신장질환의 진행을 방지하기 위해서 중요할 것으로 보고되고 있다. 일반적으로, 성인의 신장에서 사구체 혈관간세포는 정상적으로 정지해 있거나 낮은 수준으로 증식하는 세포주기에서 정지한 G0에 존재한다. 성장인자 또는 고혈당에 의해서 자극되자마자 세포주기의 G0 단계에서 G1과 G1/S로 진행한다. 세포주기의 중요한 단계는 G1에서 S 단계로 진행해서 감수분열 또는 세포분열을 이끄는 것이다. Cyclin/CDK 복합체는 pRB를 인산화해서 전사인자 E2F를 포함한 여러 단백질을 분해한다. E2F는 세포증식에 중요한 전사인자로써 세포주기의 초기와 후반에 관련된 유전자인 dhfr, c-myc, DNA 중합효소, cdc2, 그리고 PCNA 등을 활성화 시킨다고 알려져 있다. 여러 연구보고에서 E2F 단백질의 과다발현은 세포주기의 진행을 유도하고 E2F의 결손이 세포성장을 저해한다는 사실을 관찰하였다. E2F는 DHFR, c-myc, DNA 중합효소, cdc2 및 PCNA를 포함한 G1에서 S기로의 진행에 필요한 세포 내 유전자들의 전사를 조절하며 Rb유전자를 비롯한 몇 가지 cdk를 포함한 세포주기 진행에 관련 있는 많은 단백질과 생리적으로 중요한 복합체를 형성한다고 알려져 있다. 또한 세포가 S기로 진입할 때 Rb 단백질은 G1 cyclin-cdk 복합체에 의해서 인산화되어 E2F로부터 분리되고 분리된 E2F는 세포주기 진입에 필요한 유전자들의 전사를 활성화시킨다. E2F 전사인자는 여섯 종류의 E2F 단백질 (E2F1-E2F6)과 두 개의 DP 단백질 (DP1, DP2)로 구성되어 있다. E2F 1-5의 전사적 활성형은 DP 단백질과 복합체를 형성하여 DNA에 결합하고 pRB 단백질에 의존해서 세포주기 및 세포증식 관련 유전자의 전사를 활성화하거나 억제할 수가 있다. 또한 E2F1에서 E2F5는 E2F에 의존적인 유전자들을 활성화시키며 이들 유전자의 생성물의 대부분은 세포주기 및 세포증식에 필수적인 인자들로 잘 알려져 있다. 이와 대조적으로 E2F6은 pRB 단백질이 결합하는 C 말단 도메인이 결손되어 지금까지 발견된 5종류의 E2F 인자와는 상이하게 전사 억제인자로 작용한다. 그러나, 이러한 E2F/DP 복합체는 consensus E2F 결합부위로부터 리포터 유전자의 전사를 조절할 수 있지만 이들 유전자에 대한 각각의 E2F/DP 복합체에 대한 정확한 전사조절 기능에 대해서는 완전한 설명이 불가능하다.Proliferation of glomerular vascular hepatocytes is one of the earliest phenomena in diabetic kidney disease. Proliferation of glomerular hepatic stem cells and expansion of glomerular matrix are known to be important features of glomerulonephritis. Glomerulonephritis ultimately leads to glomerulosclerosis and kidney disease, and the suppression of proliferation of glomerular vascular hepatocytes is reported to be important to prevent the progression of kidney disease. In general, glomerular hepatic stem cells in the kidneys of adults are present in G0, which is stationary in the cell cycle, which normally stops or proliferates to low levels. As soon as they are stimulated by growth factors or hyperglycemia, they progress to G1 and G1 / S at the G0 stage of the cell cycle. An important step in the cell cycle is to go from G1 to S to lead to meiosis or cell division. The Cyclin / CDK complex phosphorylates pRB to break down several proteins, including the transcription factor E2F. E2F is an important transcription factor for cell proliferation and is known to activate genes dhfr , c-myc, DNA polymerase, cdc2, and PCNA that are involved in the early and late cell cycles. Several studies have reported that overexpression of E2F protein induces cell cycle progression and that E2F deficiency inhibits cell growth. E2F regulates the transcription of intracellular genes required for G1 to S phase progression, including DHFR, c-myc, DNA polymerase, cdc2, and PCNA, and many proteins involved in cell cycle progression, including several cdk, including the Rb gene. And physiologically important complexes are known. In addition, when cells enter the S phase, Rb protein is phosphorylated by G1 cyclin-cdk complex to separate from E2F. E2F, which activates the transcription of genes required for cell cycle entry. E2F transcription factors consist of six types of E2F proteins (E2F1-E2F6) and two DP proteins (DP1, DP2). The transcriptionally active form of E2F 1-5 complexes with the DP protein to bind DNA and rely on pRB protein to activate or inhibit the transcription of cell cycle and cell proliferation related genes. In addition, E2F1 to E2F5 activate genes dependent on E2F, and most of the products of these genes are well known as factors essential for cell cycle and cell proliferation. In contrast, E2F6 acts as a transcription inhibitor, unlike the five E2F factors discovered so far due to the deletion of the C-terminal domain to which the pRB protein binds. However, these E2F / DP complexes can regulate the transcription of reporter genes from consensus E2F binding sites, but the exact transcriptional control function of each E2F / DP complex for these genes is not fully explained.

최근 새로운 기술로 특정 유전자 발현을 조절 및 억제하는 방법이 개발되어지고 있으며 이러한 기술은 다양한 질병을 치료하는 수단으로 발전되어지고 있다. 안티센스 올리고뉴클레오티드(Antisense oligonucleotide), 리보자임과 RNA 간섭(RNA interference)처럼 mRNA을 조절하는 다수의 연구는 발표되고 있지만 특정 유전자의 발현을 조절하는 단백질을 목표로 한 것은 새로운 방법으로 부각되고 있다. 그 중에서도 최근 전사인자 디코이(decoy)를 이용하여 유전자 전사단계 및 전전사 단계에서 유전자 발현을 조절하고 나아가서 질병의 치료에 응용하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. Recently, new methods for regulating and inhibiting expression of specific genes have been developed, and these techniques have been developed as a means of treating various diseases. Numerous studies have been published to regulate mRNA, such as antisense oligonucleotides, ribozymes and RNA interference, but targeting new proteins that regulate the expression of specific genes is emerging. Among them, recent studies have been actively conducted to control gene expression in the gene transcription and transcription processes and to apply it to the treatment of diseases by using the transcription factor decoy.

전사인자 저해제 디코이(decoy) 기술은 E2F와 같은 독특한 전사인자에 결합하여 경쟁인자를 제공함으로써 전사인자에 의해 발현이 조절되는 유전자의 발현을 저해하는 기술로 개발되었다. 전사활성을 저해하는 합성된 이중가닥의 ODN이 배양 세포에 도입될 때 전사인자의 활성을 저해하는 교란체로의 활성을 가진다. 또한 디코이의 특징을 배열 특이적으로 여러 유전자의 발현을 저해하는 기능도 소유하고 있다. 이러한 유전자 발현을 저해하는 디코이 ODN의 독특한 활성에도 불구하고 종래의 디코이 ODN의 주된 한계는 혈청, 세포 그리고 조직 안에 많이 존재하는 뉴클레아제에 의해서 빠르게 분해된다는 것이다. 이러한 점에 대해 ODN은 뉴클레아제 활성에 대한 안정성을 증가하기 위해 황이온, 메틸기 또는 다른 외부물질로 화학적 변형이 이루어지고 있다. ODN의 안정성은 이러한 화학적 변형으로 보완되지만 다른 문제점로 인해 세포 내에서 외부 이물질로 인식된다. 즉, 유전자 치료의 배열 특이적 결합효과의 문제점 및 외부 물질에 의한 변형으로 인한 면역 활성화와 같은 몇 가지 문제점이 제기되었다.The transcription factor inhibitor decoy (decoy) technology has been developed to inhibit the expression of genes whose expression is regulated by transcription factors by binding to unique transcription factors such as E2F to provide competitors. Synthetic double-stranded ODN that inhibits transcriptional activity has activity as a disruptor that inhibits the activity of transcription factors when introduced into cultured cells. It also possesses the function of inhibiting the expression of various genes by decoy characteristic. Despite the unique activity of decoy ODNs that inhibit gene expression, the main limitation of conventional decoy ODNs is that they are rapidly degraded by nucleases present in a large number of serum, cells and tissues. In this regard, ODN is chemically modified with sulfur ions, methyl groups or other foreign substances to increase the stability to nuclease activity. The stability of ODN is complemented by these chemical modifications, but due to other problems it is recognized as foreign foreign material in the cells. That is, some problems such as problems of the array specific binding effect of gene therapy and immune activation due to modification by foreign substances have been raised.

따라서, 본 발명의 목적은 핵산분해효소에 안정하도록 새롭게 디자인된 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드(Ring type-E2F decoy ODN)를 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotide (Ring type-E2F decoy ODN) newly designed to be stable to nucleases.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 원형구조의 E2F 디코이 ODN를 이용하여 세포주기 조절인자의 전사활동을 저해함으로써 사구체 혈관간세포의 증식을 억제하는 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a method of inhibiting the proliferation of glomerular vascular stem cells by inhibiting the transcriptional activity of cell cycle regulators using the circular E2F decoy ODN.

본 발명의 상기 목적은 전사인자(E2F)와 전사활성조절인자(DP)의 발현벡터를 제작하고 사구체 혈관간세포에 트랜스펙션시켜 세포증식에 미치는 영향을 조사하고, 핵산분해효소에 안정하도록 디자인된 원형구조의 E2F 디코이 ODN(Ring-type E2F decoy ODN)을 제작하고 이의 안정성을 조사하고, 디코이 ODN과 E2F/DP 발현벡터를 사구체 혈관간세포로 동시트랜스펙션시킨 다음, 디코이 ODN의 E2F 의존적 유전자의 프로모터 활성에 대한 효과, 세포 유전자 발현에 대한 효과 및 세포증식에 미치는 효과를 비교함으로써 달성하였다.The object of the present invention is to prepare expression vectors of transcription factor (E2F) and transcriptional activity regulator (DP) and to investigate the effects on cell proliferation by transfecting glomerular vascular hepatocytes and designed to be stable to nuclease A round-type E2F decoy ODN (R-type E2F decoy ODN) was constructed and its stability was investigated, and the decoy ODN and E2F / DP expression vectors were co-transfected into glomerular vascular stem cells. This was achieved by comparing the effect on promoter activity, the effect on cellular gene expression and the effect on cell proliferation.

이하, 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of invention is demonstrated concretely.

본 발명은 전사인자(E2F)와 전사활성조절인자(DP)의 발현벡터의 제작, 사구체 혈관간세포로의 트랜스펙션 및 세포증식에 미치는 영향 조사단계; 원형구조의 E2F 디코이 ODN(Ring-type E2F decoy ODN)의 제작 및 이의 안정성 조사단계; 상기 디코이 ODN과 상기 E2F/DP 발현벡터의 사구체 혈관간세포로의 동시트랜스펙션 단계; 상기 디코이 ODN의 E2F 의존적 유전자의 프로모터 활성에 대한 효과, 세포 유전자 발현에 대한 효과 및 세포증식에 미치는 효과의 조사단계로 구성된다.The present invention comprises the steps of preparing expression vectors of transcription factor (E2F) and transcriptional activity regulator (DP), transfection into glomerular vascular hepatocytes and effect on cell proliferation; Preparing a ring-type E2F decoy ODN and a stability step thereof; Simultaneous transfection of the decoy ODN and the E2F / DP expression vector into glomerular hepatic stem cells; The decoy ODN consists of a step of investigating the effects on the promoter activity, the effect on the expression of cell genes and on the cell proliferation of the E2F dependent gene.

본 발명은 사구체 혈관간세포 증식억제능이 있는 핵산분해효소에 안정한 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드의 염기서열을 제공한다. The present invention provides a nucleotide sequence of E2F decoy oligodioxynucleotides of circular structure stable to the nuclease having a glomerular hepatic stem cell proliferation inhibitory ability.

상기 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드의 염기서열은 5'-ATGCGCGAAACGCGTTTTCGCGTTTCGCGCATAGTTTTCT-3'임을 특징으로 한다.The nucleotide sequence of the E2F decoy oligodioxynucleotide of the circular structure is characterized in that 5'-ATGCGCGAAACGCGTTTTCGCGTTTCGCGCATAGTTTTCT-3 '.

본 발명은 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드와 세포주기 조절인자 E2F 및 DP의 발현벡터를 사구체 혈관간세포에 동시 트랜스펙션시켜 세포주기 조절 유전자의 발현과 세포 증식에 관여하는 전사인자 E2F/DP 복합체의 전사활성을 억제함으로써 사구체 혈관간세포의 증식을 억제하는 방법을 제공한다.The present invention is a transcription factor E2F / DP involved in the expression and cell proliferation of cell cycle regulatory genes by transfecting glomerular vascular hepatocytes with co-transfected E2F decoy oligodeoxynucleotides and expression vectors of cell cycle regulators E2F and DP. It provides a method of inhibiting the proliferation of glomerular hepatic stem cells by inhibiting the transcriptional activity of the complex.

본 발명의 실시예에서 모든 실험결과에 대한 통계처리는 각 실험군별로 표준차이가 있는가를 검증하기 위해 분산분석을 수행하였으며 다양성 분석은 Duncan's test에 의해 분석하였다. 통계처리 후 P값이 0.05 미만일 경우 통계적인 유의성이 있다고 판정하였다. In the embodiment of the present invention, the statistical processing for all experimental results was performed by variance analysis to verify whether there is a standard difference for each experimental group, and the diversity analysis was analyzed by Duncan's test. When the P value was less than 0.05 after statistical processing, it was determined that there was statistical significance.

이하, 본 발명의 구체적인 구성을 실시예를 통해 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the specific configuration of the present invention will be described through Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples.

[실시예] EXAMPLE

실시예 1: 전사인자 E2F의 사구체 혈관간세포에서의 전사활성 조사Example 1: Investigation of transcriptional activity of glomerular vascular hepatocytes of transcription factor E2F

본 발명 E2F 디코이 ODN 모델을 제시하기 전에 전사인자 E2F와 전사활성조절인자 DP의 사구체 혈관간세포의 증식에 대한 역할을 조사하였다.Before presenting the E2F decoy ODN model of the present invention, the role of the transcriptional factors E2F and transcriptional activity regulator DP on the proliferation of glomerular vascular hepatocytes was investigated.

본 발명에서 사용된 사구체 혈관간세포는 스프라규-달리(Sprague-Dawely) 흰쥐에서 분리하여 사용하였다. 우선, 흰쥐를 펜토바비탈(pentobarbital) 50 mg/kg로 마취시킨 후 개복하여 생리식염수로 양측 신장을 씻어낸 후 신장을 적출하여 완충액(phosphate buffered saline: PBS)에 넣고 멸균된 기구를 사용하여 신장의 피막을 제거하였다. 피질만을 취하여 체공 210, 150과 75 ㎛인 체를 이용하여 사구체를 분리한 후 1,500 rpm에서 5분간 원심분리한 후 상층액을 제거하고, 0.2% 콜라게나아제로 침전물을 재부유시켜 37℃의 진탕항온수조(shaking water bath)에서 30분간 배양하였다. 동량의 트립신-EDTA를 첨가하여 세게 흔들어 준 다음 원심분리한 후 상층액을 제거하고 펠렛을 20% 우태아 혈청(fetal bovine serum: FBS), 페니실린과 스트렙토마이신을 함유한 RPMI1640 배양액을 이용하여 배양하였다. 배양액은 2-3일에 한번씩 교체해 주었으며 6-10 계대 배양한 사구체 혈관간세포를 본 실험에 이용하였다. The glomerular vascular hepatocytes used in the present invention were isolated from Sprague-Dawely rats. First, rats were anesthetized with pentobarbital (50 mg / kg), and then opened, washed both kidneys with physiological saline, and extracted kidneys in phosphate buffered saline (PBS). Film was removed. Take the cortex and separate glomeruli using sieves 210, 150 and 75 μm, centrifuge at 1,500 rpm for 5 minutes, remove supernatant, resuspend the precipitate with 0.2% collagenase and shake at 37 ° C. Incubated for 30 minutes in a shaking water bath. After shaking with vigorous addition of the same amount of trypsin-EDTA, centrifuged, the supernatant was removed, and the pellet was incubated with RPMI1640 culture medium containing 20% fetal bovine serum (FBS), penicillin and streptomycin. . The culture medium was changed every 2-3 days, and 6-10 passages of glomerular vascular stem cells were used in this experiment.

E2F의 전사활성도를 측정하기 위해 사구체 혈관간세포의 E2F 결합부위가 포함된 E2F1, DHFR 및 PCNA 프로모터 영역을 PCR로 증폭하여 루시퍼라아제 리포터 플라스미드(luciferase reporter plasmid, pGL3-Basic)에 클로닝하였다. 그 후 E2F 디코이와 리포터 플라스미드로 리포펙타민 플러스 방법에 의해 동시트랜스펙션(co-transfection) 하였다.In order to measure the transcriptional activity of E2F, E2F1, DHFR and PCNA promoter regions including E2F binding sites of glomerular hepatic stem cells were amplified by PCR and cloned into luciferase reporter plasmid (pGL3-Basic). Thereafter, the E2F decoy and the reporter plasmid were co-transfected by the lipofectamine plus method.

pGL3-DHFR-WT-루시퍼라아제(DHFR-WT-luc) 리포터는 전사개시부위와 E2F의 결합부위와 SP1 결합부위(GC boxes I-Ⅳ)를 포함하고 있는 dhfr 프로모터의 업스트림의 230 bp를 포함하고 있다. pGL3-DHFR-Sp1-루시퍼라아제(DHFR-(ΔE2F)-luc) 리포터는 GC box I에서 Ⅳ를 포함하고 있지만 E2F 결합부위는 제거되었다. 또한 TTTCGCGC로 구성된 E2F 사이트와 아데노바이러스 E1B 유전자의 TATA 박스를 포함하고 있는 [E2F]X4 루시퍼라아제 리포터는 클로람페니콜 아세틸트랜스퍼라아제의 프로모터를 리포터 플라스미드 pGL3-Basic에 서브클로닝하여 만들었다. E2F1 프로모터에서 E2F1-luc과 E2F1-(ΔE2F)-luc 리포터 역시 같은 방법으로 만들었으며 [E2F]X4-luc, DHFR, E2F1 리포터 유전자 플라스미드는 E2F 디코이 ODN의 전사활성 저해효과를 조사하기 위해 사용되었다.The pGL3-DHFR-WT-luciferase (DHFR-WT-luc) reporter contains 230 bp upstream of the dhfr promoter, which contains the transcriptional initiation site, the binding site of E2F and the SP1 binding site (GC boxes I-IV). Doing. The pGL3-DHFR-Sp1-Luciferase (DHFR- (ΔE2F) -luc) reporter contained IV in GC box I but the E2F binding site was removed. In addition, the [E2F] X4 luciferase reporter containing the E2F site consisting of TTTCGCGC and the TATA box of the adenovirus E1B gene was made by subcloning the promoter of chloramphenicol acetyltransferase to the reporter plasmid pGL3-Basic. E2F1-luc and E2F1- (ΔE2F) -luc reporters in the E2F1 promoter were made in the same way, and the [E2F] X4-luc, DHFR, and E2F1 reporter gene plasmids were used to investigate the transcriptional inhibitory effects of E2F decoy ODN.

루시퍼라아제의 발현은 200 ㎕의 1×리포터 라이시스 버퍼(reporter lysis buffer, 미국 프로메가사)를 이용하여 루미노미터(luminometer)로 측정하였다. Luciferase expression was measured using a luminometer using 200 μl of 1 × reporter lysis buffer (Promega, USA).

또한, pCMV 발현벡터로 트랜스펙션한 후 48시간 후에 세포는 E2F1과 E2F4의 항체를 이용하여 면역형광현미경에서 세포내에서의 단백질의 분포를 관찰하였다. In addition, 48 hours after transfection with the pCMV expression vector, the cells were observed for the distribution of proteins in cells by immunofluorescence microscopy using antibodies of E2F1 and E2F4.

사구체 혈관간세포의 면역 염색은 다음의 과정에 따라 실시하였다. 상기에서 분리 배양한 사구체 혈관간세포를 PBS로 세척한 후 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)로 15분 동안 고정시킨 다음 0.2% Triton-X/PBS로 15분 동안 반응시켰다. 그 후 0.1% 아자이드+0.1% Tween-20+2%FBS/PBS로 60분간 블럭시켰다. 1:100으로 희석된 토끼의 폴리클로날 항체(rabbit polyclonal antibody) E2F1과 E2F4 (산타 크루즈 바이오테크놀로지 코퍼레이션, Santa Cruz Biotechnology Co.) 일차항체로 1시간동안 반응시키고 Tris-buffer로 10분동안 3번 수세한 후, 2차항체로 FITC가 결합된 토끼의 항-항체(anti-rabbit antibody)를 1:100으로 희석해서 1시간동안 반응시켰다. 다음으로는 TBS-T로 3번 세척한 후 50℃ 에서 1시간 동안 1 ㎍/mL 프로피디움 아이오다이드(propidium iodide, PI)가 든 TBS-T로 반응하여 TBS-T로 세척한 후 현미경으로 관찰하고 그 결과를 도 1에 나타내었다. 이때, 녹색의 FITC 시그날은 E2F 혹은 DP 단백질을, 적색의 시그날은 핵의 DNA 함량(PI)을 나타낸 것이다.Immunostaining of glomerular hepatic stem cells was performed according to the following procedure. The isolated glomerular glomerular stem cells were washed with PBS, fixed with 4% paraformaldehyde for 15 minutes, and reacted with 0.2% Triton-X / PBS for 15 minutes. It was then blocked for 60 minutes with 0.1% azide + 0.1% Tween-20 + 2% FBS / PBS. Rabbit polyclonal antibody (1: 100) diluted with E2F1 and E2F4 (Santa Cruz Biotechnology Co.) primary antibody for 1 hour and 3 times in Tris-buffer for 10 minutes After washing with water, the anti-rabbit antibody of rabbit FITC bound as a secondary antibody was diluted 1: 100 and reacted for 1 hour. Next, washed three times with TBS-T, and then reacted with TBS-T containing 1 μg / mL propidium iodide (PI) for 1 hour at 50 ° C., washed with TBS-T, and then It observed and the result is shown in FIG. At this time, the green FITC signal represents the E2F or DP protein, and the red signal represents the DNA content (PI) of the nucleus.

도 1에 나타난 바와 같이, E2F1은 주로 트랜스펙션된 세포핵에서 형광염색은 약 50-70% 이상에서 나타나는 것이 관찰되었다. E2F1은 세포질에서는 핵염색을 하지 않고는 발견되지 않았다. 반면, E2F4는 트랜스펙션된 MC세포에서 세포질 전반에 고르게 분포되었으며 E2F4의 핵염색은 트랜스펙션 세포에서 10% 감소되었다. 핵내 위치 시그날(nuclear localization signal)을 N 말단에 갖고 있는 DP2와 동시 트랜스펙션하면 E2F4는 핵으로 이동했다. As shown in FIG. 1, it was observed that the fluorescence staining of E2F1 mainly occurred in transfected cell nuclei at about 50-70% or more. E2F1 was not found in the cytoplasm without nuclear staining. On the other hand, E2F4 was evenly distributed throughout the cytoplasm in transfected MC cells and nuclear staining of E2F4 was reduced by 10% in transfected cells. E2F4 shifted to the nucleus when the nuclear localization signal was cotransfected with DP2 having the N-terminus.

일반적으로, 전사활성을 갖고 있는 E2F 단백질은 구조적 그리고 기능적으로 두개의 구룹으로 나뉜다. E2F1-3의 발현은 세포들과 성장촉진이 있는 경우에 증가하나, E2F4와 5는 분화과정 중에 세포내에 축적되어 있다. E2F1-3은 N말단에 사이클린 A 결합도메인을 갖고 있고 트랜스펙션된 세포의 핵에 존재하나, E2F4 및 5는 사이클린 A 결합 도메인이 없고 따라서 세포질에 존재한다고 알려져 있다.In general, E2F proteins with transcriptional activity are divided into two groups, structurally and functionally. Expression of E2F1-3 is increased in the presence of cells and growth promoters, but E2F4 and 5 accumulate intracellularly during differentiation. E2F1-3 has a cyclin A binding domain at the N-terminus and is present in the nucleus of transfected cells, but E2F4 and 5 are known to have no cyclin A binding domain and therefore are present in the cytoplasm.

이상의 결과에서, MC 세포에 트랜스펙션된 E2F1과 E2F4는 다른 세포에서와 유사한 세포내 위치를 나타냄을 볼 수 있었다.In the above results, it can be seen that E2F1 and E2F4 transfected to MC cells show similar intracellular positions as in other cells.

또한, 전사인자 E2F의 사구체 혈관간세포의 증식에 대한 영향을 알아보았다. 도 2a에는 E2F에 대한 프로모터 구조와 활성을 관찰하기 위한 E2F 또는 E2F/DP 헤테로다이머(heterodimeric) 복합체를 도식화하였다. 또한, 흰쥐의 사구체 혈관간세포는 pCMV-E2F 단독으로 혹은 pCMV-DP와 더불어 동시에 감염되었다. 리포터 유전자와 E2F 또는 DP 단백질 발현 플라스미드는 동시 트랜스펙션하였으며, SV-β-gal(미국 프로메가사)은 트랜스펙션을 위해 동시 트랜스펙션되었다. 도 2b에는 CMV 발현 플라스미드로 감염된 흰쥐의 사구체 혈관간세포에서 프로모터 루시퍼라아제의 활성을 조사한 그래프를 나타내었다. In addition, the effect of the transcription factor E2F on the proliferation of glomerular vascular hepatocytes was examined. Figure 2a is a schematic of the E2F or E2F / DP heterodimer complex to observe the promoter structure and activity for E2F. In addition, glomerular hemangioblasts of rats were infected with pCMV-E2F alone or with pCMV-DP. The reporter gene and E2F or DP protein expression plasmids were co-transfected and SV-β-gal (Promega, USA) was co-transfected for transfection. Figure 2b shows a graph of the activity of the promoter luciferase in the glomerular hepatic cells of rats infected with CMV expression plasmid.

도 2b에 나타난 바와 같이, E2F 단백질은 E2F 관련 프로모터(p[E2F4]-luc, pE2F1-luc 및 pDHFR-luc; p<0.01)의 활성을 상승시켰으며, DP 단백질은 E2F 플라스미드와 비교하여 프로모터의 활성을 촉진시켰다. 그러나, E2F 결합부위가 없는 리포터 플라스미드(pE2F1(E2F)-luc 및 pDHFR(E2F)-luc)는 E2F나 E2F/DP 단백질의 과다발현에 의해 영향을 받지 않음이 관찰되었다.As shown in FIG. 2B, the E2F protein elevated the activity of E2F-related promoters (p [E2F4] -luc, pE2F1-luc and pDHFR-luc; p <0.01), and DP protein compared to the E2F plasmid. Promoted activity. However, it was observed that the reporter plasmids without the E2F binding site (pE2F1 (E2F) -luc and pDHFR (E2F) -luc) were not affected by overexpression of E2F or E2F / DP protein.

실시예 2: 본 발명 신규한 원형구조의 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드의 제작 및 기능 조사Example 2 Preparation and Function of the Novel Circular Decoy Oligodioxynucleotide of the Present Invention

상기 실시예 1의 결과에 따라 E2F/DP 복합체가 사구체 혈관간세포에서 유전자 발현을 활성화하는 것에서 E2F 디코이 ODN은 E2F/DP 복합체에 경쟁적 결합을 통해 E2F에 의존적인 유전자에 전사적 활성화를 저해할 것이라는 것을 생각할 수 있다. 이에 본 발명자는 E2F 전사인자가 결합하는 부위와 동일한 결합 염기서열 (TTTCGCGC)을 포함하는 새로운 원형구조의 디코이 ODN을 제조하였다. According to the results of Example 1, it is conceivable that E2F decoy ODN will inhibit transcriptional activation of E2F-dependent genes through competitive binding to E2F / DP complex in the E2F / DP complex activating gene expression in glomerular hepatic stem cells. Can be. Therefore, the present inventors prepared a new circular decoy ODN including the same binding sequence (TTTCGCGC) as the site to which the E2F transcription factor binds.

본 발명에 사용된 디코이 ODN인 원형구조의 E2F 디코이(R-E2F decoy) 올리고디옥시뉴클레오티드, 포스포티오에이드 E2F 디코이(phosphorothioated(PS)-E2F decoy) 올리고디옥시뉴클레오티드 및 돌연변이된 원형구조의 E2F 디코이(M-E2F decoy) 올리고디옥시뉴클레오티드의 염기서열은 다음과 같다:Prototype E2F decoy oligodioxynucleotides, phosphothioate E2F decoy oligodioxynucleotides and mutated circular E2F decoy ODNs used in the present invention. The base sequence of the decoy (M-E2F decoy) oligodioxynucleotide is as follows:

R-E2F decoy ODN: 5'-ATGCGCGAAACGCGTTTTCGCG TTTCGCGC ATAGTTTTCT-3';R-E2F decoy ODN: 5'-ATGCGCGAAACGCGTTTTCGCG TTTCGCGC ATAGTTTTCT-3 ';

PS-E2F decoy ODN: 5'- ATsTTAAG TTTCGCGC CCTTTsCs-3';PS-E2F decoy ODN: 5'-ATsTTAAG TTTCGCGC CCTTTsCs-3 ';

M-E2F decoy ODN: 5'-ATAATCTAAACGCGTTTTCGCG TTTAGATT ATAGTTTTCT-3'.M-E2F decoy ODN: 5'-ATAATCTAAACGCGTTTTCGCG TTTAGATT ATAGTTTTCT-3 '.

상기 R-E2F decoy ODN은 스템 루프 구조(stem-loop structure)를 형성하였으며, 밑줄친 부분은 컨센셔스(consensus) 염기서열을 나타낸 것이다. T4 DNA 리가아제(1 unit)를 첨가한 후 16℃에서 24시간 반응시켜 공유적으로 결합된 원형의 덤벨 디코이 분자를 얻었다.The R-E2F decoy ODN formed a stem-loop structure, and the underlined portions show consensus sequences. After adding T4 DNA ligase (1 unit) and reacting at 16 ° C. for 24 hours, covalently bound circular dumbbell decoy molecules were obtained.

상기에서 얻은 사구체 혈관간세포에 디코이를 트랜스펙션 하기 하루 전에 48시간 배양시킨 후 Opti-MEM (Gibco BRL) 배양액으로 세척한 후 질량비가 DNA:지질=1:3으로 리포펙타민 플러스 TM(Lipofectamine PlusTM, 기브코 BRL)에 결합한 여러 농도의 디코이 ODN(1,10,100,300 nm)로 트랜스펙션시켰다. E2F와 DP pCMV 발현벡터는 E2F 단백질과 DP 단백질을 일시적인 발현을 위해 사용하였다. 5×105 cells/mL의 세포를 6-웰에 각각 E2F 디코이를 리포펙타민 플러스TM와 혼합하여 트랜스펙션시켰다. 5시간 배양 후에 17% FBS가 포함된 RPMI1640 배지로 교환 후 24시간 배양하였다.48 hours prior to transfection of glomerular hepatic stem cells obtained above, the cells were incubated for 48 hours, washed with Opti-MEM (Gibco BRL), and then the mass ratio was Lipofectamine Plus TM (Lipofectamine Plus) with DNA: lipid = 1: 3. TM , Gibco BRL) were transfected with various concentrations of decoy ODN (1,10,100,300 nm) bound to Gibbco BRL. E2F and DP pCMV expression vectors were used for transient expression of E2F protein and DP protein. 5 × 10 5 cells / mL of cells were transfected into 6-wells with E2F decoy, respectively, mixed with Lipofectamine Plus . After incubation for 5 hours, the cells were exchanged with RPMI1640 medium containing 17% FBS for 24 hours.

실험예 1: 본 발명 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드의 안정성 실험Experimental Example 1: Stability test of the E2F decoy oligodioxynucleotide of the circular structure of the present invention

상기에서 제작된 원형구조의 E2F 디코이의 안정성을 확인하고자 다음과 같이 실험하였다. 사람의 혈청, FBS, 엑소뉴클레아제 III, S1 뉴클레아제를 각각 1 ㎍씩 PS-E2F 디코이 ODN과 R-E2F 디코이 ODN에 반응시켰다. 사람의 혈청과 FBS는 50% ODN을 첨가하여 희석한 다음 24시간 동안 37℃에서 반응시켰다. 또, 엑소뉴클레아제 Ⅲ (일본 다카라)는 160 units/㎍ 올리고디옥시뉴클레오티드를 첨가하고 37℃에서 2시간 동안 반응시켰으며 S1 뉴클레아제는 10 unit/㎍ 을 올리고디옥시뉴클레오티드를 첨가하고 25℃에서 30분간 반응시켰다. 각각의 반응물에 페놀 클로로포름을 처리한 다음 15% 폴리아크릴아마이드 젤에서 확인하였다. 도 3a에는 2중 가닥으로 된 DNA에 E2F 결합부위를 포함하는 E2F 디코이 ODN의 구조를 나타내었으며, 도 3b에는 S1 뉴클레아제, 엑소뉴클레아제 III, 사람 혈청 혹은 우태아 혈청에서 E2F 디코이 ODN의 안정성을 실험한 결과를 나타내었다. 도 3의 젤 사진도에서 C는 원형구조의 E2F 디코이 ODN, R은 원형구조의 덤벨 E2F 디코이 ODN 및 P는 포스포로티오에이티드 E2F 디코이 ODN를 의미한다.In order to confirm the stability of the E2F decoy of the circular structure produced in the above experiment was carried out as follows. Human serum, FBS, exonuclease III and S1 nucleases were reacted with PS-E2F decoy ODN and R-E2F decoy ODN at 1 μg each. Human serum and FBS were diluted with the addition of 50% ODN and reacted at 37 ° C. for 24 hours. In addition, exonuclease III (Takara, Japan) added 160 units / μg oligodioxynucleotide and reacted for 2 hours at 37 ° C. For S1 nuclease, 10 units / μg added oligodioxynucleotide and It was made to react at 30 degreeC. Each reaction was treated with phenol chloroform and then identified on a 15% polyacrylamide gel. Figure 3a shows the structure of the E2F decoy ODN comprising the E2F binding site in the double-stranded DNA, Figure 3b shows the structure of E2F decoy ODN in S1 nuclease, exonuclease III, human serum or fetal bovine serum The results of experimenting with stability are shown. In the gel photograph of FIG. 3, C is circular E2F decoy ODN, R is circular dumbbell E2F decoy ODN, and P is phosphorothioated E2F decoy ODN.

도 3b에 나타난 바와 같이, R-E2F와 PS-E2F 디코이 ODN는 S1 뉴클레아제에 저항성이 있었고, R-E2F 디코이 ODN는 엑소뉴클레아제에 저항성이 있지만 PS-E2F 디코이 ODN은 엑소뉴클레아제에 완전히 분해되는 것이 관찰되었다. 또한, PS-E2F 디코이 ODN은 사람의 혈청과 FBS 실험 시 24시간동안 배양했을 때 상당히 분해되었지만 R-E2F 디코이 ODN은 혈청과 24시간동안 배양했을 때 PS-E2F 디코이 ODN 보다 안정성이 더 컸다.As shown in FIG. 3B, R-E2F and PS-E2F decoy ODN were resistant to S1 nuclease, while R-E2F decoy ODN was resistant to exonuclease but PS-E2F decoy ODN was exonuclease It was observed to dissolve completely at. In addition, PS-E2F decoy ODN was significantly degraded when incubated for 24 hours in human serum and FBS experiments, but R-E2F decoy ODN was more stable than PS-E2F decoy ODN when incubated with serum for 24 hours.

실험예 2: 본 발명 R-E2F 디코이 ODN의 E2F-의존적 유전자의 프로모터 활성에 대한 효과Experimental Example 2 Effect of the R-E2F Decoy ODN of the Invention on the Promoter Activity of the E2F-dependent Gene

E2F/DP 복합체를 통한 E2F에 의존적인 유전자 발현 조절을 확인하기 위해서 상기 실시예 1과 2의 방법에 따라 사구체 혈관간세포에서 E2F 결합부위를 포함하는 리포터 유전자와 E2F 디코이 ODN을 형질전환시켜 프로모터에서 E2F 결합부위를 포함하는 리포터 유전자 플라스미드인 [E2F]*4-Luc의 프로모터 활성에서 E2F 디코이 ODN의 저해 효과를 관찰하였다. In order to confirm E2F-dependent gene expression regulation through the E2F / DP complex, the reporter gene containing E2F binding site and E2F decoy ODN were transformed in glomerular vascular hepatocytes according to the method of Examples 1 and 2, and then E2F in the promoter. The inhibitory effect of E2F decoy ODN was observed on the promoter activity of [E2F] * 4-Luc, a reporter gene plasmid containing binding sites.

도 4에 나타난 바와 같이, E2F 디코이 ODN의 동시 트랜스펙션은 E2F1과 DP1의 과다발현에 의한 루시퍼라아제의 유전자 발현을 감소시켰다. 또한 R-E2F 디코이 ODN은 유전자 발현을 저해함에 있어 PS-E2F 디코이 ODN보다 더 효과적임이 관찰되었다(p<0.05).As shown in FIG. 4, simultaneous transfection of E2F decoy ODN reduced gene expression of luciferase by overexpression of E2F1 and DP1. It was also observed that R-E2F decoy ODN was more effective than PS-E2F decoy ODN in inhibiting gene expression ( p <0.05).

E2F1과 dhfr 프로모터의 E2F1/DP1에 의존적인 E2F 디코이 ODN을 관찰하기 위해서, 돌연변이된 E2F를 가진 E2F1과 dhfr 프로모터 루시퍼라아제 플라스미드는 리포터 유전자 실험을 한 결과, E2F1과 dhfr 프로모터 플라스미드는 트랜스펙션된 E2F 디코이 ODN에 의해서 루시퍼라아제 활성에서 상당한 감소를 보였다. 돌연변이된 디코이 ODN은 거의 효과가 없었다. 이와 유사하게 R-E2F 디코이 ODN은 [E2F*4] 프로모터 루시퍼라아제 플라스미드의 활성의 저해에서 PS-E2F 디코이 ODN보다 더 효과적이다. 즉, 새로운 원형구조의 E2F 디코이가 종래의 E2F 디코이 보다는 효과적으로 E2F 전사인자의 프로모터 활성을 억제하였다.In order to observe the dependent E2F decoy ODN on E2F1 / DP1 of E2F1 and dhfr promoter, having a mutant E2F E2F1 and dhfr promoter luciferase plasmid results, E2F1 and dhfr promoter plasmid for reporter gene experiments, the transfected There was a significant decrease in luciferase activity by E2F decoy ODN. The mutated decoy ODN had little effect. Similarly, R-E2F decoy ODN is more effective than PS-E2F decoy ODN in the inhibition of the activity of the [E2F * 4] promoter luciferase plasmid. That is, the new circular E2F decoy more effectively inhibited the promoter activity of the E2F transcription factor than the conventional E2F decoy.

실험예 3: 본 발명 R-E2F 디코이 ODN의 세포 유전자 발현에 대한 효과Experimental Example 3: Effect of R-E2F Decoy ODN of the Invention on Cell Gene Expression

E2F 디코이 ODN은 리포터 유전자에서 E2F/DP 복합체의 활성을 저해한다는 것에서 디코이가 세포 내의 세포주기 조절 유전자의 발현을 증가 또는 감소할 것이라는 것을 알 수 있다. 따라서, E2F1 대신에 E2F에 반응해서 세포주기 진행에 관여하면서 세포분화의 표지자로 사용되는 dhfr과 PCNA 유전자 발현정도를 노던 블랏 분석으로 관찰하였다. 이를 위해, 프로브에 [α-32P] dCTP로 표지한 후 NAP-5 컬럼으로 정제하였고, RNA는 RNAzolB (Tel-Test, Inc.)를 이용하여 추출하였다. 추출한 RNA 10 ㎍을 MOPS 완충액으로 1% 포름알데히드-아가로우즈 젤에서 전기영동을 수행한 후, 20×SSC를 사용하여, 하이본드-N 나일론 멤브레인(Hybond-N nylon membrane, 아머샴사)에 캐필러리 트랜스퍼(capilary transfer) 방법을 이용하여 16시간동안 트랜스퍼하였다. 상기 멤브레인을 6×SSC로 수분간 세척한 후 RNA 시료를 UV 크로스-링커(120 mJ/cm2)에서 멤브레인에 고정시키고 프리하이브리디제이션(prehybridization)을 실시하였다. 프리하이브리디제이션된 멤브레인은 32P로 표지된 cDNA 프로브가 함유된 용액에 옮기고 PCNA와 DHFR cDNA 프로브와 2시간 동안 65℃에서 반응시키고 2×SSC/0.1% SDS 용액으로 멤브레인을 세척하였다. 세척한 멤브레인은 상온에서 건조한 후 -70℃에서 24-48시간 동안 X-선 필름에 감광시켰다. X-선 상의 밴드 밀도는 표준물질인 18S rRNA 밴드 단위면적당 각 RNA 밴드 밀도를 측정하여 각 군의 발현정도에 대한 시그날의 세기 차이를 도 5에 표시하였다. 이때, 도 5에서 C는 pCMV-벡터 대조군을, M은 100 nM의 M-E2F 디코이 ODN + pCMV-E2F1/pCMV-DP1 혹은 pCMV-E2F4/pCMV-DP2에 감염된 세포를, R은 100 nM의 R-E2F 디코이 ODN + pCMV-E2F1/pCMV-DP1 혹은 pCMV-E2F4/pCMV-DP2로 감염된 세포를 나타낸 것이다.E2F decoy ODN inhibits the activity of the E2F / DP complex in the reporter gene, indicating that decoy will increase or decrease the expression of cell cycle regulatory genes in cells. Therefore, Northern blot analysis was performed for the expression of dhfr and PCNA genes, which are used as markers for cell differentiation while being involved in cell cycle progression in response to E2F instead of E2F1. To this end, the probe was labeled with [α- 32 P] dCTP and purified on a NAP-5 column, and RNA was extracted using RNAzol B (Tel-Test, Inc.). 10 μg of the extracted RNA was subjected to electrophoresis on a 1% formaldehyde-agarose gel with MOPS buffer, and then, 20 × SSC was used, and then placed on a Hybond-N nylon membrane (Amersham Co., Ltd.). Transfer was carried out for 16 hours using the capillary transfer method. After washing the membrane with 6 × SSC for several minutes, RNA samples were fixed to the membrane in a UV cross-linker (120 mJ / cm 2 ) and subjected to prehybridization. The prehybridized membrane was transferred to a solution containing 32 P labeled cDNA probe, reacted with PCNA and DHFR cDNA probe at 65 ° C. for 2 hours, and washed with 2 × SSC / 0.1% SDS solution. The washed membrane was dried at room temperature and then exposed to an X-ray film at -70 ° C for 24-48 hours. The band density on the X-ray was measured for each RNA band density per unit area of 18S rRNA band, which is a standard, and shows the difference in signal intensity with respect to the expression level of each group. At this time, in Figure 5 C is a pCMV-vector control, M is 100 nM M-E2F decoy ODN + pCMV-E2F1 / pCMV-DP1 or pCMV-E2F4 / pCMV-DP2 infected cells, R is 100 nM R Cells infected with E2F decoy ODN + pCMV-E2F1 / pCMV-DP1 or pCMV-E2F4 / pCMV-DP2.

도 5에 나타난 바와 같이, E2F1/DP와 E2F4/DP2는 PCNA와 dhfr 유전자의 발현이 증가되는 것을 볼 수 있으며 세포주기 진행을 억제하기 위해서 원형구조의 E2F 디코이를 트랜스펙션한 군에서 M-E2F 디코이에 비해서 PCNA와 dhfr의 E2F/DP 복합체의 발현이 현저히 억제되었다. 반면, 18S rRNA 발현은 E2F 디코이 ODN에 의해 영향을 받지 않았다.As shown in Figure 5, E2F1 / DP and E2F4 / DP2 can be seen to increase the expression of the PCNA and dhfr genes and M-E2F in the group transfected E2F decoy of the circular structure to inhibit cell cycle progression Compared to the decoy, the expression of PCNA and dhfr E2F / DP complex was significantly suppressed. In contrast, 18S rRNA expression was not affected by E2F decoy ODN.

실험예 4: 본 발명 R-E2F 디코이 ODN의 사구체 혈관간세포 증식에 대한 효과Experimental Example 4 Effect of R-E2F Decoy ODN of the Present Invention on Glomerular Vascular Hepatocellular Proliferation

신장질환 중 고혈당의 징후는 일반적으로 사구체 혈관간세포의 증식을 일으키기 때문에 E2F 디코이 ODN의 세포증식에 미치는 영향을 보기 위해 사구체 혈관간세포의 증식도를 관찰하였다. 이를 위해, 상기 실시예 1에서 분리한 사구체 혈관간세포를 96-웰에 배양하여 세포가 G0상태로 되게 하였다. 리포펙타민 플러스:디코이 ODN(100 nM)를 웰에 첨가하고 세포를 37℃에서 5시간 동안 배양하였다. 24-36시간 후, WST 세포 카운팅 키트(일본 와코사)을 이용해 각 실험군 간의 세포증식도를 비교 관찰하였다. The signs of hyperglycemia in renal disease generally resulted in the proliferation of glomerular vascular hepatocytes. Therefore, the proliferation of glomerular vascular hepatocytes was observed to examine the effect of E2F decoy ODN on cell proliferation. To this end, the glomerular vascular hepatocytes isolated in Example 1 were cultured in 96-well so that the cells were in the G0 state. Lipofectamine Plus: Decoy ODN (100 nM) was added to the wells and the cells were incubated at 37 ° C. for 5 hours. After 24-36 hours, cell proliferation between the experimental groups was compared using the WST cell counting kit (Wako, Japan).

도 6에 나타난 바와 같이, E2F/DP1과 E2F/DP2는 대조군과 비교해 보았을 때 사구체 혈관간세포의 성장을 자극했다. M-E2F 디코이 ODN보다 R-E2F 디코이 ODN의 트랜스펙션은 E2F/DP 복합체에 의해 자극된 세포증식이 상당히 억제되었다. As shown in Figure 6, E2F / DP1 and E2F / DP2 stimulated the growth of glomerular hepatic stem cells compared to the control. Transfection of R-E2F decoy ODN over M-E2F decoy ODN significantly inhibited cell proliferation stimulated by the E2F / DP complex.

상기 결과로부터, 본 발명의 신규한 원형구조의 E2F 디코이 ODN은 종래의 선형의 디코이 ODN과 비교해 볼 때 현저하게 증가된 안정성과 효과적인 저해 효과를 보였다. 또한, R-E2F 디코이 ODN를 사용함으로써 E2F 단백질의 트랜스액티베이션 활성의 저해는 세포주기 조절 유전자 발현과 세포 증식을 상당히 저해하였다. 따라서 사구체 신염 진행의 병인론에 있어 사구체 혈관간세포의 증식에 중요한 역할을 담당하는 전사인자 E2F/DP 복합체의 전사활성을 저해하는 R-E2F 디코이 ODN은 사구체 혈관간세포의 증식을 억제함으로써 고혈당 상태에서도 효과적으로 당뇨병성 신증을 예방하고 치료하는데 사용될 수 있으리라 사료된다. From the above results, the novel circular structured E2F decoy ODN of the present invention showed a markedly increased stability and an effective inhibitory effect compared to the conventional linear decoy ODN. In addition, inhibition of transactivation activity of E2F protein by using R-E2F decoy ODN significantly inhibited cell cycle regulatory gene expression and cell proliferation. Therefore, R-E2F decoy ODN, which inhibits the transcriptional activity of the transcription factor E2F / DP complex, which plays an important role in the proliferation of glomerulonephritis in the pathogenesis of glomerulonephritis progression, effectively inhibits the proliferation of glomerular hepatic stem cells, thereby effectively diabetic It may be used to prevent and treat sexual nephropathy.

상기 실시예와 실험예를 통하여 살펴본 바와 같이, 본 발명은 신규한 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드 및 이를 이용한 사구체 혈관간세포 증식억제방법에 관한 것으로, 핵산분해효소에 안정한 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드(R-E2F 디코이 ODN)를 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 또한, 본 발명은 신규한 R-E2F 디코이 ODN와 세포주기 조절인자 E2F의 발현벡터를 사구체 혈관간세포에 동시 트랜스펙션시켜 세포주기 조절 유전자의 발현과 세포 증식을 억제함으로써 사구체 혈관간세포의 증식을 억제하는 방법을 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 따라서, 본 발명 R-E2F 디코이 ODN는 사구체 혈관간세포의 증식을 효과적으로 억제함으로써 고혈당 상태에서도 당뇨병성 신증을 예방하고 치료하는데 응용될 수 있으므로 의학산업상 매우 유용한 발명인 것이다.As described through the above Examples and Experimental Examples, the present invention relates to a novel circular structure E2F decoy oligodeoxynucleotide and a method for inhibiting glomerular vascular hepatocyte proliferation using the same, the circular structure E2F decoy oligo stable to the nuclease There is an excellent effect of providing deoxynucleotides (R-E2F decoy ODN). In addition, the present invention inhibits the proliferation of glomerular hepatocytes by inhibiting the expression and cell proliferation of cell cycle regulatory genes by simultaneously transfecting the expression vector of the novel R-E2F decoy ODN and cell cycle regulator E2F into glomerular vascular hepatocyte It provides an excellent way of doing this. Therefore, R-E2F decoy ODN of the present invention can be applied to prevent and treat diabetic nephropathy even in hyperglycemic state by effectively inhibiting the proliferation of glomerular vascular stem cells, which is a very useful invention in the medical industry.

도 1은 E2F 및 DP 발현벡터가 도입된 흰쥐의 사구체 혈관간세포에서 E2F 및 DP 군의 세포 내 위치를 나타내는 형광현미경 사진도이다.1 is a fluorescence micrograph showing the intracellular location of E2F and DP groups in glomerular vascular hepatocytes of rats into which E2F and DP expression vectors are introduced.

도 2는 E2F 및 DP 발현벡터의 도식과 이들이 도입된 흰쥐의 사구체 혈관간세포에서 E2F 및 DP 단백질 간의 프로모터 루시퍼라아제 활성을 조사한 그래프이다. FIG. 2 is a schematic diagram of E2F and DP expression vectors and promoter luciferase activity between E2F and DP proteins in glomerular hemangioblasts of rats to which they were introduced.

도 3은 본 발명 E2F 디코이 ODN과 종래의 E2F 디코이 ODN의 구조와 안정성을 나타낸 것이다. Figure 3 shows the structure and stability of the present invention E2F decoy ODN and conventional E2F decoy ODN.

도 4는 E2F 디코이 ODN의 E2F/DP에 의해 유도된 프로모터 활성에 대한 효과를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the effect of E2F decoy ODN on promoter activity induced by E2F / DP.

도 5는 E2F-1/DP-1 혹은 E2F-4/DP-2의 CMV 발현 플라스미드로 감염된 흰쥐의 사구체 혈관간세포에서 본 발명 원형구조의 E2F 디코이 ODN의 E2F 의존적 유전자 발현에 대한 효과를 나타낸 것이다. 도 5a는 PCNA 및 DHFR에 대한 노던 블랏 분석 결과를 나타낸 것이고, 도 5b는 흰쥐의 사구체 혈관간세포에서 PCNA 및 DHFR의 유전자 발현을 정량화한 결과를 나타낸 것이다. Figure 5 shows the effect on E2F dependent gene expression of E2F decoy ODN of the circular structure of the present invention in glomerular hemangioblasts of rats infected with CMV expressing plasmids of E2F-1 / DP-1 or E2F-4 / DP-2. Figure 5a shows the results of Northern blot analysis for PCNA and DHFR, Figure 5b shows the results of quantifying the gene expression of PCNA and DHFR in rat glomerular vascular hepatocytes.

도 6은 본 발명 R-E2F 디코이 ODN의 흰쥐 사구체 혈관간세포의 증식에 미치는 효과를 나타낸 그래프이다. Figure 6 is a graph showing the effect of R-E2F decoy ODN of the present invention on the proliferation of rat glomerular vascular hepatocytes.

<110> Keimyung university CHANG, Youngchae LEE, Inseon <120> Novel Ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotides and inhibition method of mesangial cell proliferation using the same <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotide <400> 1 atgcgcgaaa cgcgttttcg cgtttcgcgc atagttttct 40 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Phosphorothioated E2F decoy oligodeoxynucleotide <400> 2 atsttaagtt tcgcgccctt tscs 24 <210> 3 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Mutated ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotide <400> 3 ataatctaaa cgcgttttcg cgtttagatt atagttttct 40<110> Keimyung university CHANG, Youngchae LEE, Inseon <120> Novel Ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotides and inhibition method of mesangial cell proliferation using the same <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotide <400> 1 atgcgcgaaa cgcgttttcg cgtttcgcgc atagttttct 40 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Phosphorothioated E2F decoy oligodeoxynucleotide <400> 2 atsttaagtt tcgcgccctt tscs 24 <210> 3 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Mutated ring-type E2F decoy oligodeoxynucleotide <400> 3 ataatctaaa cgcgttttcg cgtttagatt atagttttct 40

Claims (3)

사구체 혈관간세포 증식억제능이 있는 서열목록 서열 1에 기재된 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드.E2F decoy oligodioxynucleotide of circular structure set forth in SEQ ID NO: 1 having glomerular hepatic stem cell proliferation inhibitory ability. 제1항 기재의 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드와 세포주기 조절인자 E2F 및 DP의 발현벡터를 사구체 혈관간세포에 동시 트랜스펙션시켜 세포주기 조절 유전자의 발현과 세포 증식에 관여하는 전사인자 E2F/DP 복합체의 전사활성을 억제함으로써 사람을 제외한 포유동물의 사구체 혈관간세포의 증식을 억제하는 방법.Transcription factor E2F involved in cell cycle regulatory gene expression and cell proliferation by simultaneously transfecting glomerular vascular hepatocytes with the expression vector of circular structure E2F decoy oligodioxynucleotide and cell cycle regulator E2F and DP of claim 1 A method of inhibiting proliferation of glomerular hepatic stem cells in mammals other than humans by inhibiting transcriptional activity of the / DP complex. 제1항 기재의 원형구조의 E2F 디코이 올리고디옥시뉴클레오티드를 유효성분으로 포함함을 특징으로 하는 사구체 신염 치료용 조성물.The composition for treating glomerulonephritis according to claim 1 comprising E2F decoy oligodioxynucleotide of circular structure as an active ingredient.
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