KR100835880B1 - 27 Cell-transducing heat shock protein 27 fusion protein - Google Patents

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Abstract

A cell transducing heat shock protein 27(HSP27) fusion protein is provided to be penetrated into a cell easily in a concentration dependent manner, thereby inhibiting apoptosis efficiently. A cell transducing HSP27 fusion protein includes an amino acid sequence of SEQ ID : NO. 7 and is characterized in that a protein transport domain consisting of 15-30 amino acids and composed of a hydrophobic domain including at least 5 tryptophans, a hydrophilic domain including at least 4 lysines, and a spacer isolating two domains is covalently bonded to at least one side terminal of a heat shock protein 27. A pharmaceutical composition for preventing and treating nephritis, vasculitis, auto-immune diseases, stroke, myocardial infarction, arrhythmia, angina pectoris, hemochromatosis, diseases caused by radium therapy, progeria, aging related to diseases, sickle cell disease, malaria, pulmonary emphysema, myocardia, auto-immune nephrotic syndrome, betelnet-related oral cavity carcinoma, hyperoxia, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, cataract, Lou Gehrig's disease, diabetes, cerebral ischemia, and atopy comprises the HSP27 fusion protein and a pharmaceutically acceptable carrier.

Description

세포 도입성 열충격단백질 27 융합 단백질{Cell-transducing heat shock protein 27 fusion protein}Cell-transducing heat shock protein 27 fusion protein

도 1은 PEP-1-HSP27 융합 단백질 발현벡터 개략도이다. (A) 벡터 pET-15b를 바탕으로 하는 PEP-1-HSP27 발현벡터의 구조. 합성 PEP-1 올리고머는 NdeⅠ, XhoⅠ제한부위 내로 클론되었고, 인간 HSP27 cDNA는 pET-15b의 XhoⅠ, BamHⅠ 제한부위 내로 클론되었다. (B) 발현된 대조군 HSP27과 PEP-1-HSP27 융합 단백질의 다이어그램. 인간 HSP27 코딩 프레임은 6His 및 PEP-1 펩타이드에 이어 오픈박스로 나타내었다. 그 결과로 얻어진 벡터는 pPEP-1-HSP27이라 명명하였다. 발현은 IPTG를 가하여 유도되었다.1 is a schematic diagram of a PEP-1-HSP27 fusion protein expression vector. (A) Structure of PEP-1-HSP27 expression vector based on vector pET-15b. Synthetic PEP-1 oligomers were cloned into NdeI, XhoI restriction sites and human HSP27 cDNA was cloned into XhoI, BamHI restriction sites of pET-15b. (B) Diagram of expressed control HSP27 and PEP-1-HSP27 fusion proteins. Human HSP27 coding frame is shown as 6His and PEP-1 peptide followed by an open box. The resulting vector was named pPEP-1-HSP27. Expression was induced by addition of IPTG.

도 2는 PEP-1-HSP27 융합 단백질의 정제를 나타낸 사진이다. 발현, 정제된 융합 단백질은 12% SDS-폴리아크릴아마이드 전기영동(A)하였고, 항-래빗 폴리히스티딘 항체로 웨스턴 블랏팅하였다(B).Figure 2 is a photograph showing the purification of PEP-1-HSP27 fusion protein. The expressed, purified fusion protein was subjected to 12% SDS-polyacrylamide electrophoresis (A) and Western blotting with anti-rabbit polyhistidine antibody (B).

1, 2, 3 레인은 각각 다음과 같다:Lanes 1, 2 and 3 are as follows:

레인 1, 유도되지 않은 (non-induced) pPEP-1-HSP27;Lane 1, non-induced pPEP-1-HSP27;

레인 2, 유도된(induced) pPEP-1-HSP27;Lane 2, induced pPEP-1-HSP27;

레인 3, 정제된 pPEP-1-HSP27.Lane 3, purified pPEP-1-HSP27.

도 3은 PEP-1-HSP27 융합 단백질을 배양된 성상세포(astrocyte cells) 내로 세포 도입한 것을 나타낸 사진이다. 1-5μM의 PEP-1-HSP27 융합 단백질과 대조군 HSP27을 각각 60분간 배양 배지에 가했다. 세포 내로 도입된 PEP-1-HSP27 융합 단백질은 웨스턴 블랏팅으로 분석하였다.3 is a photograph showing the introduction of PEP-1-HSP27 fusion protein into cultured astrocyte cells. 1-5 μM of PEP-1-HSP27 fusion protein and control HSP27 were added to the culture medium for 60 minutes each. PEP-1-HSP27 fusion proteins introduced into cells were analyzed by western blotting.

도 4는 성상세포의 생존율에 미치는 세포도입 PEP-1-HSP27 융합 단백질의 영향을 나타낸다. 1~5μM의 PEP-1-HSP27 융합 단백질로 한 시간 동안 처리한 성상세포에 파라쿠앗(paraquat; "Pq", 30mM)을 가하였다. 세포 생존율은 MTT{3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-dipheyltetrazolium bromide; 이하 "MTT"라 약칭함}를 이용한 발색 분석으로 평가하였다.4 shows the effect of the transduced PEP-1-HSP27 fusion protein on the viability of astrocytes. Paraquat (“Pq”, 30 mM) was added to astrocytes treated with 1-5 μM of PEP-1-HSP27 fusion protein for one hour. Cell viability was determined by MTT {3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-dipheyltetrazolium bromide; It was evaluated by color analysis using the following abbreviated "MTT"}.

도 5는 동시에 세포도입된 PEP-1-HSP27 및 PEP-1-SODs 융합 단백질의 성상세포의 생존율에 대한 효과를 나타낸 것이다. 3μM PEP-1-HSP27 및 PEP-1-SODs로 한 시간 동안 처리된 성상세포에 파라쿠앗(Pq, 30 mM)을 가하였다. 세포 생존율은 MTT를 이용한 발색 분석으로 평가하였다.Figure 5 shows the effect on the survival rate of astrocytic cells of the PEP-1-HSP27 and PEP-1-SODs fusion protein introduced at the same time. Paraquat (Pq, 30 mM) was added to astrocytes treated with 3 μM PEP-1-HSP27 and PEP-1-SODs for one hour. Cell viability was evaluated by colorimetric analysis using MTT.

도 6은 신경세포 생존율에 미치는 PEP-1-HSP27 융합 단백질의 효과를 나타낸다.6 shows the effect of PEP-1-HSP27 fusion protein on neuronal viability.

(A) 뇌허혈성 국소빈혈 발작 4일 후 저빌 마우스 뇌의 해마를 크레실 바이올렛으로 염색한 사진이다. 음성 대조군(A 및 B, 정상), 양성 대조군{C 및 D, 운반체 주사한 그룹(vehicle injected group)}, 발작 이후 300㎍ PEP-1-HSP27 융합 단백질을 주사한 것(E 및 F). 스케일 바: a, b 및 c, 400㎛, d, e 및 f, 50㎛. (A) The hippocampus of gerbil mouse brain was stained with cresyl violet 4 days after cerebral ischemic ischemia attack. Negative control (A and B , normal), positive control (C and D, vehicle injected group), injection of 300 μg PEP-1-HSP27 fusion protein after seizure (E and F). Scale bar: a, b and c, 400 μm, d, e and f, 50 μm.

(B) 신경세포 밀도를 나타내는 그래프. 그래프 막대는 7마리 저빌 마우스의 평균값 ± 표준편차.(B) Graph showing neuronal density. Graph bars show mean ± standard deviation of 7 gerbil mice.

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본 발명은 인간 열충격단백질 27(이하 "HSP27"과 혼용함)과 단백질 수송도메인이 공유결합된 HSP27 융합 단백질을 형성함으로써 용이하게 세포 내로 침투(penetration) 가능한 HSP27 융합 단백질에 관한 것으로서, 좀더 자세히는 본 발명의 단백질 수송 도메인은 15∼30개의 아미노산으로 구성되고, 5개 이상의 트립토판을 포함하는 비친수성 도메인(hydrophobic domain), 라이신을 다수 포함하는 친수성 도메인(hydrophilic domain) 및 상기 두 도메인을 분리시켜 주는 스페이서(spacer)로 구성되어 있으며, 대조군과 비교할 때 원활히 세포 내로 농도 의존적으로 침투하며, 세포사멸을 효율적으로 억제하였다.The present invention relates to an HSP27 fusion protein that can be easily penetrated into cells by forming a covalently bonded HSP27 fusion protein with human heat shock protein 27 (hereinafter referred to as "HSP27") and a protein transport domain. Protein transport domain of the invention is composed of 15 to 30 amino acids, a hydrophobic domain (hydrophobic domain) containing five or more tryptophan, a hydrophilic domain containing a large number of lysine and a spacer separating the two domains It is composed of a (spacer), and compared with the control group smoothly penetrates in a concentration-dependent manner, and effectively inhibited cell death.

루게릭병(Lou Gehrig' disease)으로 잘 알려져 있는 퇴행성 신경질환인 근 위축성 측삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis; ALS)은 아직까지 발병 원인이 확실히 밝혀져 있지 않으나 가족형 근 위축성 측삭경화증(familial amyotrophic lateral sclerosis, 이하 "FALS"와 혼용)의 경우 약 20%가 Cu,Zn-수퍼옥사이드 디스뮤테이즈(superoxide dismutase; "SOD" 또는 "Cu,Zn-SOD"와 혼용함)의 유전자에 돌연변이가 관찰되어 이 질병의 발병원인이 Cu,Zn-SOD와 관련이 있을 것으로 예상된다. 현재까지 발견된 Cu,Zn-SOD 돌연변이체의 종류는 100여 종에 이르며 인종에 따라 특이하게 발견되는 돌연변이체들도 보고되었다(10,11). Cu,Zn-SOD는 수퍼옥사이드 음이온(·O2 -)을 H2O2와 O2로 전환하는 반응을 촉매하는 생체 내의 중요한 항산화 효소로 잘 알려져 있다. 가족형 근 위축성 측삭경화증에 관한 초기 연구에서 환자들의 혈액이나 뇌 조직에서 Cu,Zn-SOD의 활성을 측정한 결과 정상적인 경우보다 활성이 약 50% 감소한다는 것이 관찰되었다[1-3]. 따라서 돌연변이 SOD의 활성감소로 인해 생체 내의 프리라디칼이 효과적으로 제거되지 못하여 세포들의 산화적 손상이 유발되고 그로 인해 가족형 근 위축성 측삭경화증 증상이 일어나는 것으로 여겨지고 있다.Amyotrophic lateral sclerosis (ALS), a neurodegenerative disorder known as Lou Gehrig 'disease, has not yet been identified for its cause, but the family-type amyotrophic lateral sclerosis About 20% of mutations were observed in the gene of Cu, Zn-superoxide dismutase (mixed with "SOD" or "Cu, Zn-SOD"). The cause is expected to be related to Cu, Zn-SOD. There are more than 100 types of Cu, Zn-SOD mutants discovered to date, and mutants that have been found to be unique according to race have also been reported (10, 11). Cu, Zn-SOD is superoxide anion is well known as an important antioxidant in the living body, which catalyzes a reaction to convert to H 2 O 2 and O 2 (· O 2). Early studies of familial muscular dystrophy lateral sclerosis showed that the activity of Cu, Zn-SOD in blood or brain tissues of patients was about 50% less than normal [1-3]. Therefore, it is believed that the decrease of the activity of the mutant SOD prevents free radicals from being removed in vivo, leading to oxidative damage of cells, and thus familial muscular atrophic lateral sclerosis.

활성산소종(reactive oxygen species; ROS)은 산소를 이용하여 에너지를 얻는 모든 생명체에서, 여러 세포 내 대사과정의 부산물로 필연적으로 생성된다. 이러한 활성산소종은 세포 내 단백질, 핵산 및 지방과 같은 생체고분자에 손상을 입히며, 인체의 여러 질병의 진행과정과 깊게 관련되어 있다. 특히, 발암과정, 뇌졸중, 관절염, 동맥경화, 방사선 손상 및 염증반응에 관여하며 정상적인 노화과정에 서도 노화를 촉진하는 중요한 요인으로 작용한다[4, 5].Reactive oxygen species (ROS) are inevitably produced as by-products of various intracellular metabolism in all living organisms that use oxygen to obtain energy. These reactive oxygen species damage biopolymers such as intracellular proteins, nucleic acids and fats and are deeply involved in the progress of various diseases in the human body. In particular, it is involved in carcinogenesis, stroke, arthritis, arteriosclerosis, radiation damage and inflammatory reactions, and plays an important role in promoting aging in the normal aging process [4, 5].

활성산소종 또는 Cu,Zn-슈퍼옥사이드 디스뮤테이스와 관련된 질병들을 간략히 살펴보면 다음 표 1과 같다.Table 1 summarizes the diseases associated with reactive oxygen species or Cu, Zn-superoxide dismutase.

카테고리category 구체적인 예Concrete example 염증성/면역성 손상Inflammatory / immune damage 사구체신염, 맥관염, 자기면역성 질환 등Glomerulonephritis, vasculitis, autoimmune diseases, etc. 국소빈혈Ischemia 졸중, 심근경색, 부정맥, 협심증 등Stroke, myocardial infarction, arrhythmia, angina, etc. 약물과 독성물질 유도반응Drug and Toxic Induction Reactions 생략skip 철 과적(overload): 조직 및 혈장Iron Overload: Tissue and Plasma 특발성 헤모크로마토시스 등Idiopathic hemochromatosis, etc. 방사선 관련 손상Radiation-related damage 핵 피폭, 방사선 치료 등Nuclear exposure, radiotherapy, etc. 노화Aging 조로증, 질병관련 노화Progesteritis, disease-related aging 적혈구 세포Red blood cells 겸상적혈구증, 말라리아 등Sickle cell disease, malaria, etc. 기관지Bronchus 폐기종 등Emphysema 심장과 심혈관계Heart and cardiovascular system 심근증 등Cardiomyopathy, etc. 신장 kidney 자기면역 신증후군 등Autoimmune nephrotic syndrome 위장Camouflage 베텍넷-관련구강암 등Betecnet-Related Oral Cancer, etc. 뇌/신경체계/신경근육 이상Brain / nerve system / nerve muscle abnormalities 고압산소증, 알쯔하이머병, 파킨슨병 등Hyperbaric Oxygen, Alzheimer's Disease, Parkinson's Disease, etc. Eye 백내장 등Cataracts, etc. 피부skin UV 조사에 의한 질병 등Disease due to UV irradiation

* 출처: Free radicals in biology and medicine, Oxford University Press, Oxford pp 618~619.* Source: Free radicals in biology and medicine, Oxford University Press, Oxford pp 618 ~ 619.

열충격 단백질(Heat shock protein; "HSP")은 분자 쉐퍼론(molecular chaperone) 및 항세포사멸 단백질(anti-apoptotic protein)로 잘 알려져 있으며, 대부분의 세포에서 발현되며 매우 잘 보존되어있다. 또한 열충격 단백질은 아미노산 서열과 분자량에 따라 다섯 가지 군으로 구분된다. 100-110kDa 군(family), 83-90kDa 군, 66-78kDa 군, 60kDa 군, 15-30kDa 군이 그것이다. HSP27은 소형 열충격 단백질군(small heat shock protein family)에 속하며 근육 및 신경조직을 포함한 포유류 조직에서 발현되며, 운동 뉴런과 감각 뉴런에서 풍부하게 존재한다[6, 7].Heat shock protein ("HSP") is known as molecular chaperone and anti-apoptotic protein and is expressed in most cells and is very well preserved. Heat shock proteins are also divided into five groups based on amino acid sequence and molecular weight. 100-110 kDa family, 83-90 kDa group, 66-78 kDa group, 60 kDa group, 15-30 kDa group. HSP27 belongs to the small heat shock protein family and is expressed in mammalian tissues including muscle and nervous tissues, and is abundant in motor neurons and sensory neurons [6, 7].

HSP27은 세포 내에서 다양한 기능을 수행하는 단백질로 유해산소의 손상으로부터 세포의 손상을 막아주는 세포 내 중요한 효소이며, 여러 질환에서 HSP27을 치료목적으로 이용하려는 관심이 매우 높아지고 있다[3]. 현재 가장 주목을 받고 있는 것은 유전자 치료이다. 그러나 유전자 치료는 유전자의 운반 방법이 용이하지 않으며, 표적세포에서의 발현이 낮고, 세포에서 단백질이 발현되는 기간이 짧고, 표적세포에서 발현되는 단백질의 양을 인위적으로 조절하기가 매우 어려운 점 등 여러 문제점을 갖고 있다[8].HSP27 is a protein that performs various functions in cells and is an important enzyme in cells that prevents damage to cells from harmful oxygen damage. There is a great interest in using HSP27 for therapeutic purposes in various diseases [3]. At the moment the most attention is on gene therapy. However, gene therapy is not easy to transport genes, low expression in target cells, short duration of protein expression in cells, and very difficult to artificially control the amount of protein expressed in target cells. It has a problem [8].

치료를 위한 약물이나 단백질을 세포 내로 이동시키는 데 있어 세포막을 거쳐 목표 단백질을 직접 전달하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나 단백질은 크기나 여러 생화학적 성질 때문에 세포막을 통과하기가 매우 어렵다. 일반적으로 분자량 600달톤 이상의 물질은 세포막을 통과하기가 거의 불가능한 것으로 알려져 있다. 최근, 단백질의 운반 방법 중 하나로 PEP-1 펩타이드를 이용하여 자연상태의 이형 단백질을 세포 내로 운반하는 기술이 밝혀졌다[9]. PEP-1 펩타이드는 21개의 아미노산(KETWWETWWTEW SQP KKKRKV)으로 이루어졌고, 3개의 도메인 즉, 소수성 도메인(hydrophobic domain), 스페이서(spacer), 친수성 도메인(hydrophilic domain)을 갖고 있다. 지금까지, PEP-1 펩타이드를 이용한 연구에서는 PEP-1 펩타이드와 외부 단백질을 동시에 세포에 투여하였을 경우 자연 상태로 단백질을 세포 내로 운반할 수 있다는 것만 밝혀졌다. 또한, PEP-1 펩타이드는 Tat 단백질에 비해 매우 효율적으로 단백질을 세포 내 투과시키고, 생리학적인 완충액 내에서 안정하며, 독성이 없는 점 등 단백질 치료제로서의 여러 가지 장점을 가진다.In moving drugs or proteins for treatment into cells, one can think of direct delivery of target proteins across the cell membrane. However, proteins are difficult to cross through cell membranes due to their size and biochemical properties. In general, it is known that a substance having a molecular weight of 600 Daltons or more is almost impossible to pass through the cell membrane. Recently, as a method of transporting proteins, a technique for transporting natural heterologous proteins into cells using PEP-1 peptides has been discovered [9]. The PEP-1 peptide consists of 21 amino acids (KETWWETWWTEW SQP KKKRKV) and has three domains: a hydrophobic domain, a spacer, and a hydrophilic domain. So far, studies using PEP-1 peptides have shown that when PEP-1 peptides and foreign proteins are simultaneously administered to cells, the proteins can be transported into the cells in their natural state. In addition, PEP-1 peptides have several advantages as protein therapeutics such as permeability of proteins into cells, stable in physiological buffers, and non-toxic, compared to Tat proteins.

따라서, 본 발명에서는 자연상태의 단백질을 세포 내로 운반하는 PEP-1 펩타이드를 외부단백질인 사람 HSP27에 융합시켰고, 융합 단백질을 대장균에서 과대발현시켰으며, 금속 킬레이팅 친화 크로마토그래피(metal-chelating affinity chromatography)로 쉽고 편리하게 정제하였으며, 정제된 융합 단백질이 효과적으로 생물학적인 활성을 지니고 세포 내로 운반되는 것을 세포 및 동물 실험을 통하여 확인하였다. 그리고 PEP-1-HSP27 융합 단백질이 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈(SOD)의 활성을 더욱 증가시켜줌을 확인하였다. 따라서 본 발명은 PEP-1-HSP27 융합 단백질이 세포 내 운반과 단백질 치료제 및 응용성에 있어서 매우 획기적인 기술이라고 판단된다.Therefore, in the present invention, the PEP-1 peptide carrying the natural protein into the cell was fused to human protein HSP27, the fusion protein was overexpressed in Escherichia coli, and the metal-chelating affinity chromatography was performed. It was confirmed by cell and animal experiments that the purified fusion protein was easily and conveniently purified, and that the purified fusion protein was effectively transported into cells with biological activity. And it was confirmed that PEP-1-HSP27 fusion protein increases the activity of superoxide dismutase (SOD). Therefore, the present invention is considered to be a very breakthrough technology in the PEP-1-HSP27 fusion protein in intracellular transport, protein therapeutics and applicability.

본 발명은 PEP-1 펩타이드를 이용하여 루게릭병으로 알려진 근위축성 측삭경화증과 유해산소에 대한 방어기전에 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려진 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈의 활성을 증가시켜주는 열충격단백질 27(본 명세서에서 "HSP27"과 혼용함)을 세포 내로 운반시킬 수 있는지, 세포 내로 운반된 PEP-1-HSP27 융합 단백질이 세포 내에서 단백질의 기능을 나타내는지를 알아보고자 수행하였다.The present invention utilizes PEP-1 peptide to heat shock protein 27 to increase the activity of superoxide dismutase known to play an important role in defense against atrophic lateral sclerosis known as Lou Gehrig's disease and harmful oxygen. It was performed to see if the "combined with" HSP27 "can be transported into the cell and whether the PEP-1-HSP27 fusion protein carried into the cell exhibited the function of the protein in the cell.

본 발명자들은 먼저 PEP-1-HSP27 융합 단백질을 과대발현시키고 쉽게 정제할 수 있는 PEP-1-HSP27 발현벡터를 개발하였다. 이 발현벡터는 인간 HSP27 cDNA, PEP-1 펩타이드(21 아미노산) 그리고 6개의 히스티딘이 연속적으로 연결되어 있다. 이 발현벡터를 이용하여 PEP-1-HSP27 융합 단백질을 대장균에서 과대발현시켜 자연상태로 Ni2 +-친화 크로마토그래피 컬럼을 이용하여 정제하였다. PEP-1-HSP27의 과대발현은 상당히 높게 나타났으며, 이런 결과로 정제된 단백질의 양도 높게 나타났다. 웨스턴 블랏으로 배양된 피부세포에 정제된 PEP-1-HSP27 융합 단백질이 농도 의존적으로 세포에 운반되는 것을 확인하였다. 세포 내로 투과된 PEP-1-HSP27 융합 단백질은 유해산소에 의한 손상을 효과적으로 억제하고 SOD의 활성을 크게 증가시켜 주는 것을 알 수 있었다.We firstly overexpress and easily purify the PEP-1-HSP27 fusion protein PEP-1-HSP27 Expression vectors were developed. This expression vector is a human HSP27 cDNA, PEP-1 peptide (21 amino acids) and six histidines are connected in series. Using this expression vector, by over-expression of the PEP-1-HSP27 fusion protein in E. coli Ni 2 + in the natural state were purified using an affinity chromatography column. The overexpression of PEP-1-HSP27 was quite high, resulting in a high amount of purified protein. It was confirmed that PEP-1-HSP27 fusion protein purified on skin cells cultured by Western blot was carried to the cells in a concentration-dependent manner. It was found that PEP-1-HSP27 fusion protein permeated into cells effectively inhibits damage caused by harmful oxygen and greatly increases the activity of SOD.

이러한 결과는 PEP-1-HSP27 융합 단백질이 세포 내로 투과가 잘 일어나고, 세포 내에서 HSP27 기능을 잘 나타내고 있음을 의미한다. 따라서 이러한 PEP-1-HSP27 융합 단백질은 유해산소와 관련하여 SOD의 활성 증가 등 뇌 질환 및 다양한 질환 치료 분야에 다양하게 응용될 가능성을 제시해 준다.These results indicate that the PEP-1-HSP27 fusion protein is well permeable into cells and exhibits well HSP27 function in cells. Therefore, this PEP-1-HSP27 fusion protein suggests the possibility of various applications in the treatment of brain diseases and various diseases, such as increased activity of SOD with respect to harmful oxygen.

PEP-1-rpS3 융합 단백질을 유효성분으로 함유하는 약제학적 조성물은 약제학적 분야에서 통상적으로 허용되는 담체와 함께 배합하여 통상적인 방법에 의해 주사형태 또는 도포제로 제형화할 수 있다. 주사용 조성물은 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하고, 언급한 조성물은 멸균되고/되거나 보조제(예: 방부제, 안정화제, 습윤제 또는 유화제 용액 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염/또는 완충제)를 함유 한다. 또한, 이들은 기타 치료적으로 유용한 물질을 함유할 수 있다.Pharmaceutical compositions containing the PEP-1-rpS3 fusion protein as an active ingredient may be formulated in an injectable form or a coating by conventional methods in combination with a carrier which is conventionally acceptable in the pharmaceutical art. Injectable compositions are preferably aqueous isotonic solutions or suspensions, and the compositions mentioned are sterile and / or contain auxiliaries (eg, preservatives, stabilizers, wetting or emulsifier solution promoters, salts or buffers for controlling osmotic pressure). In addition, they may contain other therapeutically valuable substances.

이와 같이 제조된 약제학적 제제는 목적하는 바에 따라 비경구 방식 즉, 피하 투여, 근육 투여 또는 국소적용(topical application)할 수 있으며, 용량은 일일 투여량이 0.001㎍~10㎎/㎏의 양을 1 내지 수회에 나누어 투여할 수 있다. 특정 환자에 대한 투여용량 수준은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 투여시간, 투여방법, 질환의 중증도 등에 따라 변화될 수 있다.The pharmaceutical preparations thus prepared may be parenterally, ie, subcutaneously, intramuscularly, or topically, as desired. The dosage may range from 1 mg to 10 mg / kg in a daily dosage of 1 to 10 mg / kg. It can be divided into several doses. Dosage levels for a particular patient may vary depending on the patient's weight, age, sex, health condition, time of administration, method of administration, severity of the disease, and the like.

또한, 본 발명의 융합 단백질을 유효성분으로 하는 도포제는 통상적인 제조방법에 따라 어떤 형태로든 용이하게 제조할 수 있다. 일례로서 크림형 도포제를 제조함에 있어서는 일반적인 수중유형(O/W) 또는 유중수형(W/O)의 크림 베이스에 본 발명의 PEP-1-HSP27 융합 단백질을 함유시키고 여기에 향료, 킬레이트제, 색소, 산화방지제, 방부제 등을 필요에 따라 사용하는 한편, 물성개선을 목적으로 단백질, 미네랄, 비타민 등 합성 또는 천연소재를 병용할 수 있다.In addition, the coating agent containing the fusion protein of the present invention as an active ingredient can be easily prepared in any form according to a conventional manufacturing method. As an example, in preparing a cream coating agent, the PEP-1-HSP27 fusion protein of the present invention is contained in a creamy oil-in-water (O / W) or water-in-oil (W / O) cream base, which contains perfumes, chelating agents, and pigments. While antioxidants, preservatives, etc. may be used as necessary, synthetic or natural materials such as proteins, minerals, vitamins, etc. may be used together for the purpose of improving the properties.

뿐만 아니라, 본 발명의 융합 단백질은 화장료로서 이용할 수 있는데, pH 조절제, 향료, 유화제, 방부제 등을 필요에 따라 부가하여 통상의 화장료 제조 방법으로 화장수, 젤, 수용성 파우더, 지용성 파우더, 수용성 리퀴드, 크림 또는 에센스 등으로 제형화될 수 있다.In addition, the fusion protein of the present invention can be used as a cosmetic, by adding a pH adjuster, fragrance, emulsifier, preservatives, etc. as needed, in the usual cosmetic preparation method, lotion, gel, water-soluble powder, fat-soluble powder, water-soluble liquid, cream Or an essence or the like.

본 발명자들은 PEP-1-HSP27 융합 단백질을 마우스의 피부에 침투실험한 결과 진피층까지 원활하게 침투하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, PEP-1-rpS3 융합 단백질을 약제 조성물 및/또는 도포제(본 명세서에서 "피부외용제"와 동일한 의미로 사용함) 조성물의 주요성분으로 이용할 수 있음을 밝혔다.The present inventors were able to confirm that the PEP-1-HSP27 fusion protein penetrates into the skin of the mouse and penetrates smoothly to the dermis layer. Accordingly, it has been found that the PEP-1-rpS3 fusion protein can be used as a major component of pharmaceutical compositions and / or coatings (used herein in the same sense as "skin external preparations") compositions.

본 발명은 HSP27을 신경 세포, 피부 세포를 비롯한 세포 내부로 효율적으로 전달하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 HSP27 단백질 분자의 세포 내 전달은 HSP27에 15∼30개의 아미노산으로 구성되고, 5개 이상의 트립토판을 포함하는 비친수성 도메인(hydrophobic domain), 라이신을 4개 이상 다수 포함하는 친수성 도메인(hydrophilic domain) 및 상기 두 도메인을 분리시켜 주는 스페이서(spacer)로 구성된 수송 도메인이 공유결합된 세포투과성 수송도메인이 공유결합된 형태의 융합 단백질을 구성하여 수행된다. 본 발명의 상기 수송도메인의 일례로는 21개의 아미노산으로 구성되고, 서열번호 3과 같은 아미노산 서열로 이루어진 PEP-1 펩타이드를 들 수 있다. 그러나, 본 발명의 단백질 수송 도메인이 서열번호 3의 PEP-1 펩타이드로만 한정되는 것은 아니고, PEP-1의 아미노산 서열 일부 치환이나 부가, 결여로 PEP-1 펩타이드와 유사한 기능을 하는 펩타이드를 제조하는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게는 용이하므로, 15∼30개의 아미노산으로 구성되고, 5개 이상의 트립토판을 포함하는 비친수성 도메인(hydrophobic domain), 라이신을 4개 이상 다수 포함하는 친수성 도메인(hydrophilic domain) 및 상기 두 도메인을 분리시켜 주는 스페이서(spacer)로 구성된 단백질 수송 도메인과 이로부터 아미노산 일부 치환으로 동일·유사한 단백질 수송기능을 수행하는 단백질 수송 도메인을 이용한 융합 단백질도 본 발명의 범위에 속함은 자명하다고 할 것이다.The present invention provides a method for efficiently delivering HSP27 into cells, including nerve cells and skin cells. Intracellular delivery of the HSP27 protein molecule according to the present invention is composed of 15-30 amino acids in HSP27, a hydrophilic domain including 5 or more tryptophans, and a hydrophilic domain including 4 or more of lysine. and a transport domain composed of a spacer separating the two domains and a covalently bonded cell-permeable transport domain. An example of the transport domain of the present invention includes a PEP-1 peptide consisting of 21 amino acids and consisting of an amino acid sequence such as SEQ ID NO: 3. However, the protein transport domain of the present invention is not limited only to the PEP-1 peptide of SEQ ID NO: 3, and the production of a peptide having a function similar to that of the PEP-1 peptide by partial replacement, addition or lack of the amino acid sequence of PEP-1 Since it is easy for those skilled in the art to which the present invention pertains, a hydrophilic domain consisting of 15 to 30 amino acids, including 5 or more tryptophans, and a hydrophilic domain including 4 or more of lysine (fusion protein using a protein transport domain consisting of a hydrophilic domain and a spacer separating the two domains and a protein transport domain that performs the same or similar protein transport function by substituting a partial amino acid therefrom is also included in the scope of the present invention. Belonging will be self-evident.

구체적으로, 본 발명은 PEP-1-HSP27 융합 단백질, 이 융합 단백질을 제조하 기 위한 재조합 뉴클레오타이드와 벡터, 융합 단백질을 포함하는 치료, 예방 목적의 약학 조성물, 피부 외용제 조성물 등에 관한 것이다.Specifically, the present invention relates to a PEP-1-HSP27 fusion protein, a recombinant nucleotide and vector for producing the fusion protein, a therapeutic composition comprising the fusion protein, a pharmaceutical composition for prevention, a composition for external application for skin, and the like.

본 발명의 상세한 설명 등에서 사용되는 주요 용어의 정의는 다음과 같다.Definitions of main terms used in the detailed description of the present invention are as follows.

"PEP-1-HSP27 융합 단백질"이란 단백질 수송 도메인과 HSP27을 포함하며, 수송 도메인과 화물 분자(cargo molecule, 즉 본 발명에서는 HSP27을 의미함)의 유전적 융합이나 화학 결합으로 형성된 공유결합 복합체를 의미한다. 본 명세서에서는 "PEP-1-HSP27", "HSP27 융합 단백질" 또는 "PEP-HSP27"와 혼용하였다."PEP-1-HSP27 fusion protein" includes a protein transport domain and HSP27, and refers to a covalent complex formed by genetic fusion or chemical bonding of a transport domain and a cargo molecule (ie, HSP27 in the present invention). it means. In this specification, it is mixed with "PEP-1-HSP27", "HSP27 fusion protein" or "PEP-HSP27".

또한, 상기 "유전적 융합"이란 단백질을 코딩하는 DNA 서열의 유전적 발현을 통해서 형성된 선형, 공유결합으로 이루어진 연결을 의미한다.In addition, the "genetic fusion" means a linear, covalent linkage formed through the genetic expression of the DNA sequence encoding the protein.

또한, "표적 세포"란 수송 도메인에 의해 화물 분자가 전달되는 세포를 의미하는 것으로서 표적 세포는 체내 또는 체외의 세포를 말한다. 즉, 표적 세포는 체내 세포, 다시 말하여 살아있는 동물 또는 인간의 장기 또는 조직을 구성하는 세포 또는 살아있는 동물 또는 인간에서 발견되는 미생물을 포함하는 의미이다. 또한, 표적 세포는 체외 세포, 즉 배양된 동물 세포, 인체 세포 또는 미생물을 포함하는 의미이다.In addition, "target cell" means a cell to which a cargo molecule is delivered by a transport domain, and a target cell refers to a cell in or outside the body. That is, a target cell is meant to include cells in the body, that is, cells constituting organs or tissues of a living animal or human, or microorganisms found in a living animal or human. In addition, target cells are meant to include extracellular cells, ie cultured animal cells, human cells or microorganisms.

본 명세서의 "단백질 수송 도메인"은 펩타이드, 단백질과 공유결합을 이루어 별도의 수용체나 운반체, 에너지를 필요로 하지 않고 상기 펩타이드나 단백질을 세포 내로 도입시킬 수 있는 것을 말하며, 예를 들면 PEP-1 펩타이드(서열번호 3)를 말한다.As used herein, the term "protein transport domain" refers to a covalent bond with a peptide or a protein, which may introduce the peptide or protein into a cell without the need for a separate receptor, carrier, or energy. For example, a PEP-1 peptide (SEQ ID NO: 3).

본 명세서의 "목표 단백질"은 PEP-1 단백질 수송 도메인과 공유결합을 이루 어 세포 내로 도입되어 활성을 나타내는 분자를 의미한다.As used herein, "target protein" refers to a molecule that is covalently bound to a PEP-1 protein transport domain and introduced into a cell to exhibit activity.

또한, 본 명세서에서는 단백질 또는 펩타이드를 세포 내로 "도입"시키는 것에 대하여 "형질도입", "운반", "침투", "수송", "전달", "투과", "통과"한다는 표현들과 혼용하였다.In addition, the present specification is interchangeable with the expressions "transduction", "transport", "penetration", "transport", "transfer", "transmission", "pass" for "introducing" a protein or peptide into a cell. It was.

본 발명은 15∼30개의 아미노산으로 구성되고, 5개 이상의 트립토판을 포함하는 비친수성 도메인, 라이신을 4개 이상 포함하는 친수성 도메인 및 상기 두 도메인을 분리시켜 주는 스페이서로 구성된 단백질 수송 도메인이 열충격단백질 27의 적어도 일측 말단에 공유결합된 세포 도입성(cell-transducing) 열충격단백질 27(HSP27) 융합 단백질에 관한 것이다. 또한, silent change에 따라 서열 내에서 하나 이상의 아미노산이 기능적으로 동등하게 작용하는 유사한 극성의 다른 아미노산(들)로 치환될 수 있다. 서열 내 아미노산 치환은 그 아미노산이 속하는 클래스의 다른 구성원들로부터 선택될 수 있다. 예컨대, 소수성 아미노산 분류는 알라닌, 발린, 류이신, 이소류이신, 페닐알라닌, 발린, 트립토판, 프롤린 및 메티오닌을 포함한다. 극성 중성 아미노산은 글리신, 세린, 트레오닌, 시스테인, 티로신, 아스파라긴 및 글루타민을 포함한다. 양성 염기성 아미노산은 아르기닌, 라이신 및 히스티딘을 포함한다. 음성전하를 띤 산성 아미노산은 아스파르트산 및 글루탐산을 포함한다. 또한, 본 발명의 융합 단백질과 아미노산 서열간의 일정 범위의 상동성 예컨대 85-100% 범위 내의 동일 유사한 생물학적 활성을 갖는 절편 또는 이들의 유도체들도 본 발명의 권리범위에 포함된다.The present invention provides a heat shock protein 27 comprising a protein transport domain consisting of 15-30 amino acids, a non-hydrophilic domain including 5 or more tryptophan, a hydrophilic domain including 4 or more lysines, and a spacer separating the two domains. It relates to a cell-transducing heat shock protein 27 (HSP27) fusion protein covalently bound to at least one end of. In addition, silent changes may result in one or more amino acids in the sequence being substituted with other amino acid (s) of similar polarity that function functionally equivalently. Amino acid substitutions in the sequence may be selected from other members of the class to which the amino acid belongs. For example, hydrophobic amino acid classifications include alanine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, valine, tryptophan, proline and methionine. Polar neutral amino acids include glycine, serine, threonine, cysteine, tyrosine, asparagine and glutamine. Positive basic amino acids include arginine, lysine and histidine. Negatively charged acidic amino acids include aspartic acid and glutamic acid. Also included within the scope of the invention are fragments or derivatives thereof having the same similar biological activity within a range of homology between the fusion protein of the invention and the amino acid sequence such as in the range of 85-100%.

또한, 본 발명은 상기 세포도입성 HSP27 융합 단백질이 서열번호 7의 아미노산 서열을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the cell-introduced HSP27 fusion protein has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7.

또한, 본 발명은 상기 단백질 수송도메인이 HSP27 단백질의 카복시 말단과 아미노 말단의 일측 또는 양측에 공유결합된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the protein transport domain is covalently bonded to one or both sides of the carboxy terminal and the amino terminal of the HSP27 protein.

또한, 본 발명은 상기 세포도입성(cell-transducing) HSP27 융합 단백질을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 피부노화, 아토피, UV 조사에 의한 피부염증의 치료 및 예방용 피부 외용제 조성물에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a skin external preparation composition for the treatment and prevention of skin aging, atopy, and skin irritation by UV irradiation, comprising the cell-transducing HSP27 fusion protein as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 세포도입성(cell-transducing) HSP27 융합 단백질을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물에 관한 것이다.The present invention also relates to a cosmetic composition comprising the cell-transducing HSP27 fusion protein as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 세포도입성 HSP27 융합 단백질을 유효성분으로 함유하고 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 사구체신염, 맥관염, 자기면역성 질환, 졸중, 심근경색, 부정맥, 협심증, 특발성 헤모크로마토시스, 방사선 치료에 의한 질병, 조로증, 질병관련 노화, 겸상적혈구증, 말라리아, 폐기종, 심근증, 자기면역 신증후군, 베텔넷-관련 구강암, 고압산소증, 알쯔하이머병, 파킨슨병, 백내장, 루게릭병, 당뇨, 뇌허혈, 아토피증의 치료 및 예방용 약제학적 조성물에 관한 것이다.In addition, the present invention is characterized in that the glomerulonephritis, vasculitis, autoimmune diseases, stroke, myocardial infarction, arrhythmia, angina pectoris, characterized in that the cell-derived HSP27 fusion protein as an active ingredient, comprising a pharmaceutically acceptable carrier Idiopathic hemochromatosis, disease caused by radiation therapy, premature ejaculation, disease-related aging, sickle cell disease, malaria, emphysema, cardiomyopathy, autoimmune nephrotic syndrome, Betelnet-related oral cancer, hyperbaric oxygen, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, cataracts, Lou Gehrig It relates to a pharmaceutical composition for the treatment and prevention of diseases, diabetes, cerebral ischemia, atopic disease.

또한, 본 발명은 HSP27 cDNA에 단백질 수송도메인 펩타이드 코딩 DNA 서열이 결합되어 상기 세포도입성 융합 단백질을 코딩하는 서열번호 6번을 비롯한 재조합 폴리뉴클레오타이드에 관한 것이다. 본 발명의 범위는 서열번호 6번의 재조합 폴리뉴클레오타이드뿐만 아니라 유전암호의 codon degeneracy에 의한 서열을 갖는 핵산 분자들에도 미친다.The present invention also relates to recombinant polynucleotides including SEQ ID NO: 6, wherein the protein transport domain peptide coding DNA sequence is coupled to HSP27 cDNA to encode the cell-introduced fusion protein. The scope of the present invention extends not only to recombinant polynucleotides of SEQ ID NO: 6 but also to nucleic acid molecules having sequences by the codon degeneracy of the genetic code.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기 HSP27 융합 단백질을 발현시키기 위하여 상기 재조합 폴리뉴클레오타이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 세포도입성 HSP27 융합 단백질을 발현시키는 벡터에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a vector expressing a cell-introduced HSP27 fusion protein, characterized in that it comprises the recombinant polynucleotide to express the HSP27 fusion protein.

아래에서는 본 발명의 구성을 구체적인 실시예를 들어 좀더 자세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 아래의 실시예의 기재에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to specific embodiments. However, the scope of the present invention is not limited by the description of the following examples.

재료material

제한 효소와 T4 DNA 라이게이즈(ligase)는 Promega(USA)에서 구입하였고, Pfu 폴리머라아제는 stratagene(USA)에서 구입하였다. Tat 올리고뉴클레오타이드는 Gibco BRL custom primer(USA)에서 합성하였다. IPTG는 Duchefa (Netherland)에서 구입하였다. pET-15b와 BL21(DE3) 플라스미드는 Novagen(USA)에서 구입하였고, Ni-니트릴로-삼아세트산 세파로즈 수퍼플로우는 Qiagen (Germany)에서 구입하였다. 사람 열충격단백질 27(HSP27) cDNA는 PCR 방법으로 사람 간 cDNA 라이브러리에서 분리하였다. 이외 모든 시약은 특급 제품을 이용하였다.Restriction enzymes and T4 DNA ligase were purchased from Promega (USA) and Pfu polymerase was purchased from stratagene (USA). Tat oligonucleotides were synthesized in Gibco BRL custom primer (USA). IPTG was purchased from Duchefa (Netherland). pET-15b and BL21 (DE3) plasmids were purchased from Novagen (USA) and Ni-nitrilo-triacetic acid sepharose superflow was purchased from Qiagen (Germany). Human heat shock protein 27 (HSP27) cDNA was isolated from human liver cDNA library by PCR method. All other reagents were used as express products.

실시예Example 1: One: 재조합 Recombination PEPPEP -1--One- HSP27HSP27 융합 단백질 Fusion protein of 발현벡터 제조 및 형질변환 Expression vector preparation and transformation

기능을 가진 단백질을 세포 내로 침투시키는 기술을 개발하기 위하여 세포 내로 목표 단백질을 전달할 수 있는 융합 단백질 발현벡터를 제조하였고, PEP-1 펩타이드가 단백질을 세포 내로 전달하는 능력을 용이하게 분석하기 위하여 인간 열충격단백질 27을 선택하였다.In order to develop a technique for infiltrating a protein having a function into a cell, a fusion protein expression vector capable of delivering a target protein into a cell was prepared, and human heat shock was performed to easily analyze the ability of the PEP-1 peptide to deliver the protein into the cell. Protein 27 was selected.

먼저, PEP-1-HSP27 융합 단백질을 생산하기 위해 PEP-1 펩타이드(KETWWE TWWTEW SQP KKKRKV; 21 아미노산)가 포함된 pET-PEP 발현벡터를 제조하였다. PEP-1 펩타이드에 해당하는 두 종류의 올리고뉴클레오타이드(상위 쇄, 5'-TATGAAAGAAACCTGGTGGGAAACCTGGTGGACCGAATGGTCTCAGCCGAAAAAAAAACGTAAAGTGC-3'; 하위 쇄, 5'-TCGAGCACTTTACGTTTTTTTTTCGGCTGACACCATTCGGTCC ACCAGGTTTCCCACCAGGTTTCTTTCC-3')를 Nde -Xho 제한효소로 자른 pET-15b에 결찰(ligation)하여 삽입하였다. 이어, 사람 HSP27의 cDNA의 서열을 기본으로 하여 두 종류의 올리고뉴클레오타이드를 합성하였다. 정방향 개시체(Forward primer)는 5’-CTCGAGATGACCGAGCGCCGCGTCCCCTTC-3'로 XhoⅠ제한부위를 지니고 있으며 역방향 개시체(reverse primer)는 5’-GGATCCTTACTT GGCGGCAGTCTCATCGGA-3'로 BamHⅠ 제한부위를 갖는다.First, PEP-1-HSP27 To produce a fusion protein, a pET-PEP expression vector containing a PEP-1 peptide (KETWWE TWWTEW SQP KKKRKV; 21 amino acids) was prepared. Up of the two types for the PEP-1 peptide nucleotides; the (top strand, 5'-TATGAAAGAAACCTGGTGGGAAACCTGGTGGACCGAATGGTCTCAGCCGAAAAAAAAACGTAAAGTGC-3 'Sub-chain, 5'-TCGAGCACTTTACGTTTTTTTTTCGGCTGACACCATTCGGTCC ACCAGGTTTCCCACCAGGTTTCTTTCC-3' ) Nde Ⅰ - in pET-15b cut with restriction enzymes Xho Inserted by ligation. Subsequently, two kinds of oligonucleotides were synthesized based on the sequence of the cDNA of human HSP27. The forward primer has a Xho I restriction site with 5'-CTCGAGATGACCGAGCGCCGCGTCCCCTTC-3 'and the reverse primer has a Bam HI restriction site with 5'-GGATCCTTACTT GGCGGCAGTCTCATCGGA-3'.

중합효소 연쇄반응(PCR)은 온열순환기(Perkin-Elmer, model 9600)에서 수행하였다. 반응 혼합액을 50㎕ 실리콘 튜브에 넣고 94℃에서 5분간 가열하였다. PCR 반응을 수행하였다. PCR 수행 후 아가로즈 젤 전기영동으로 반응물을 분리하고 이것을 TA 클로닝 벡터(Invitrogen, Sandiego, USA)에 연결한 다음, 형질변환용 세포(competent cell)에 형질변환시키고 형질변환된 박테리아로부터 플라스미드를 알칼리 용출법으로 분리하였다[10]. 사람 HSP27 cDNA가 포함된 TA 벡터를 XhoⅠ과 BamHⅠ로 절단한 다음 PEP 발현벡터에 삽입하였다. PEP-1-HSP27로 형질변환된 E. coli BL21(DE3)를 선택한 다음, 콜로니를 100㎖ LB 배지에 접종하고 IPTG(0.5mM)를 배지 내에 첨가하여 재조합된 PEP-1-HSP27의 과대발현을 유도하였다. 과대발현된 PEP-1-HSP27은 SDS-PAGE와 웨스턴 블랏팅으로 확인하였다.Polymerase chain reaction (PCR) was carried out in a thermocycler (Perkin-Elmer, model 9600). The reaction mixture was placed in a 50 μl silicon tube and heated at 94 ° C. for 5 minutes. PCR reactions were performed. After PCR, the reactants were separated by agarose gel electrophoresis and linked to a TA cloning vector (Invitrogen, Sandiego, USA), transformed into competent cells, and alkaline elution of the plasmid from the transformed bacteria. Separated by law [10]. The TA vector containing the human HSP27 cDNA Xho Ⅰ and It was cut with Bam HI and inserted into the PEP expression vector. E. coli BL21 (DE3) transformed with PEP-1-HSP27 was selected, and colonies were inoculated in 100 ml LB medium and IPTG (0.5 mM) was added to the medium to overexpress the recombinant PEP-1-HSP27. Induced. Overexpressed PEP-1-HSP27 was confirmed by SDS-PAGE and Western blotting.

실시예Example 2: 재조합  2: recombination PEPPEP -1--One- HSP27HSP27 융합 단백질 Fusion protein 들의field 발현 및 정제 Expression and Purification

본 연구실에서 제조한 인간 HSP27 cDNA가 포함되어 있는 E. coli BL21 (DE3) 세포(PEP-1-HSP27)를 암피실린이 포함된 LB 배지에 넣고 37℃에서 200rpm으로 교반하며 배양하였다. 배양액 내의 박테리아 농도가 O.D600 = 0.5~1.0을 나타낼 때 IPTG를 배지 내에 첨가하여 최종농도가 0.5mM 되게 한 다음 30℃에서 12시간을 더 배양하였다. 배양한 세포를 원심분리하여 모은 뒤 5ml 결합완충액(5mM 이미다졸, 0.5M NaCl, 20mM Tris-HCl, pH 7.9)을 넣고 초음파 분쇄기로 분쇄(sonication)하였다. 원심분리하여 상층액을 즉시 Ni2 +-니트릴로 삼아세트산세파로즈 수퍼플로우(Ni2 +-nitrilotriacetic acid sepharose super flow) 컬럼에 부하하고 10배 부피의 결합 완충액과 6배 부피의 세척 완충액(60mM 이미다졸, 0.5M NaCl, 20mM Tris-HCl, pH 7.9)로 세척한 다음 용출 완충액(1M 이미다졸, 0.5M NaCl, 20mM Tris-HCl, pH 7.9)로 융합 단백질을 용출하였다. 융출된 융합 단백질이 포함된 분획들을 모아 PD-10 컬럼을 이용하여 분획 중에 포함된 염분을 제거하였다. E. coli BL21 (DE3) cells (PEP-1-HSP27) containing human HSP27 cDNA prepared in this laboratory were placed in LB medium containing ampicillin and cultured at 37 ° C. at 200 rpm. When the bacterial concentration in the culture medium was OD 600 = 0.5-1.0, IPTG was added to the medium to bring the final concentration to 0.5 mM, and then further incubated at 30 ° C for 12 hours. The cultured cells were collected by centrifugation, and then 5ml binding buffer (5mM imidazole, 0.5M NaCl, 20mM Tris-HCl, pH 7.9) was added and pulverized by an ultrasonic grinder. The supernatant was immediately centrifuged Ni 2 + - nitrile three super acid Sepharose flow (Ni 2 + -nitrilotriacetic acid sepharose super flow) load to the column, washed with buffer, binding buffer and 6 times the volume of 10-fold volume (60mM already in The fusion protein was washed with dozol, 0.5M NaCl, 20mM Tris-HCl, pH 7.9) followed by elution buffer (1M imidazole, 0.5M NaCl, 20mM Tris-HCl, pH 7.9). Fractions containing the fused protein were collected and the salt contained in the fractions was removed using a PD-10 column.

정제된 단백질 농도는 우혈청 알부민을 표준물질로 사용하여 브래드포드방법 으로 측정하였다[11].Purified protein concentration was measured by Bradford method using bovine serum albumin as a standard [11].

실시예Example 3: 세포배양 및  3: cell culture and PEPPEP -1--One- HSP27HSP27 융합 단백질의 세포 내 투과Intracellular Permeation of Fusion Proteins

성상세포(astrocyte cells) 및 피부세포는 ATCC에서 입수하였으며, 37℃에서 95% 공기와 5% CO2를 공급해주며 20 mM HEPES/NaOH (pH 7.4), 5 mM NaHCO3, 10% FBS(fetal bovine serum) 및 항생제(100㎍/ml 스트렙토마이신, 100U/ml 페니실린)가 포함된 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium) 배지에서 배양하였다.Astrocytes and skin cells were obtained from ATCC, supply 95% air and 5% CO2 at 37 ° C, 20 mM HEPES / NaOH (pH 7.4), 5 mM NaHCO 3 , 10% fetal bovine serum And Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) medium containing antibiotics (100 μg / ml streptomycin, 100 U / ml penicillin).

PEP-1-HSP27 융합 단백질의 세포 내 투과를 관찰하기 위하여, 성상 세포 및 피부 세포를 6-웰 플레이트에서 4~6시간 동안 키운 뒤 10% FBS가 포함된 신선한 DMEM 배양액으로 교체하고, 재조합 PEP-1-HSP27(3μM)를 배양액 내에 처리하였다. 한 시간 뒤, 세포를 트립신-EDTA(Gibco BRL)로 처리하고 인산 완충액 생리식염수(phosphate buffered saline; PBS)로 충분히 세척하였다. 세포를 분쇄한 다음 세포 내로 투과된 HSP27의 양을 웨스턴 블랏 분석으로 측정하였다.To observe intracellular penetration of PEP-1-HSP27 fusion protein, astrocytes and skin cells were grown in 6-well plates for 4-6 hours and replaced with fresh DMEM culture containing 10% FBS, and recombinant PEP- 1-HSP27 (3 μM) was treated in the culture. After one hour, cells were treated with trypsin-EDTA (Gibco BRL) and washed thoroughly with phosphate buffered saline (PBS). After crushing the cells, the amount of HSP27 permeated into the cells was measured by Western blot analysis.

실시예Example 4:  4: 웨스턴Weston 블랏Blot 분석( analysis( WesernWesern blotblot analysisanalysis ))

PEP-1-HSP27의 세포 내 투과를 확인하기 위하여 웨스턴 블랏 방법을 수행하였다. 세포에 PEP-1-HSP27(3μM)의 융합 단백질을 처리한 다음 1시간 후, 세포들만 모아서 웨스턴 블랏을 수행하였다. 세포 분쇄액 내의 단백질을 12% SDS 폴리아크릴아마이드 젤 전기영동을 이용하여 분리한 다음 젤에 있는 단백질을 니트로셀룰로스 멤브레인(nitrocellulose membrane; Amersham, UK)으로 전기이동 시켰다. 단백질이 이동된 니트로셀룰로스 멤브레인을 5% 탈분유(non-dry milk)가 들어 있는 PBS로 블로킹하였다. 이어 멤브레인은 래빗 항-히스티딘 폴리클론 항체(polyclonal antibody; Santacruze, USA, 1:1,000)로 한 시간 처리하였다. 세척 후, 호스래디쉬 퍼옥시다아제-결합된 마우스 항-래빗(mouse anti-rabbit) IgG 항체(1:10,000 희석)와 한 시간 반응시켰다. 최종적으로 ECL 킷트(ECL; Amersham)를 이용하여 사람 HSP27 단항체에 반응하는 단백질 띠를 확인하였다.Western blot methods were performed to confirm intracellular penetration of PEP-1-HSP27. One hour after the cells were treated with the fusion protein of PEP-1-HSP27 (3 μM), only cells were collected and western blots were performed. Proteins in the cell mill were separated using 12% SDS polyacrylamide gel electrophoresis, and the proteins in the gels were then electrophoresed to a nitrocellulose membrane (Amersham, UK). The protein-shifted nitrocellulose membrane was blocked with PBS containing 5% non-dry milk. The membrane was then treated with a rabbit anti-histidine polyclonal antibody (Santacruze, USA, 1: 1,000) for one hour. After washing, one hour of reaction with horseradish peroxidase-coupled mouse anti-rabbit IgG antibody (1: 10,000 dilution) was performed. Finally, the ECL kit (ECL; Amersham) was used to identify protein bands that respond to human HSP27 monoantibody.

실시예Example 5:  5: 수퍼옥사이드Superoxide 디스뮤테이즈Dismutase (( SODSOD ) 효소활성도 측정) Enzyme activity measurement

SOD의 활성도는 McCord와 Fridovich의 방법 (1969)에 따라 잔틴/잔틴옥시데이즈(xanthine/xanthine oxidase) 반응에 의한 페리사이토크롬(ferricytochrome) c 환원의 억제 정도를 분광광도계로 관찰함으로써 측정하였다[12].The activity of SOD was measured by spectrophotometric observation of the degree of inhibition of ferricytochrome c reduction by xanthine / xanthine oxidase reaction according to McCord and Fridovich's method (1969) [12]. .

표준분석방법은 25℃에서 3㎖의 0.1mM EDTA가 포함된 50mM 인산칼슘 완충액(pH 7.8)에서 수행하였다. 반응 혼합액에는 10μM 페리사이토크롬 c, 50μM 잔틴(xanthine) 및 충분한 양의 잔틴 옥시데이즈를 함유하고 있으며 550nm에서 페리사이토크롬 c의 환원 정도를 측정하였다. 상기 조건 하에서 사이토크롬 c를 50% 감소시키는 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈의 양을 1 유닛(unit)으로 정의하였다.Standard assays were performed in 50 mM calcium phosphate buffer (pH 7.8) containing 3 ml of 0.1 mM EDTA at 25 ° C. The reaction mixture contained 10 μM pericytochrome c, 50 μM xanthine and a sufficient amount of xanthine oxidase and the reduction of pericytochrome c was measured at 550 nm. The amount of superoxide dismutase that reduced cytochrome c by 50% under the above conditions was defined as 1 unit.

실시예Example 6: 면역조직염색( 6: immunohistostaining ( ImmunohistochemistryImmunohistochemistry ))

PEP-1-HSP27 융합 단백질이 뇌 조직 내로 투과하여 신경세포를 보호하는지 확인하기 위해서 면역조직염색을 실시하였다. 실험동물은 수컷 저빌 마우스를 사용하였다. 실험동물은 질소와 산소 혼합가스에 들어있는 3% 이소플루란스(isoflurance)로 마취시켰으며, 뇌 조직을 냉동조직 절편으로 만들었다.Immunohistoscopic staining was performed to confirm that the PEP-1-HSP27 fusion protein penetrated into the brain tissue to protect neurons. Experimental animals used male gerbil mice. The animals were anesthetized with 3% isoflurance in a nitrogen-oxygen mixed gas and brain tissues were made into frozen tissue sections.

면역조직염색에 앞서 냉동조직 절편을 상온에서 30분간 건조시킨 후 37℃에서 2 시간 이상 완전히 말린 다음 실험을 시작하였다. 조직 절편은 0.01M PBS(PBS)로 10분간 완충시킨 후 다시 증류수로 10분간 세척하였다. 이후 7분씩 2회 PBS로 세척을 한 다음 조직 내의 내인성 과산화효소를 제거하기 위해서 0.5% 과산화수소가 함유된 PBS 용액에서 20분간 반응시켰다. 이후 PBS로 7분씩 2회 세척한 후 비-특이적 반응을 방지하기 위하여 조직을 PBS에 들어있는 5% 정상 염소 혈청에 30분간 반응시켰다. 이후 과정은 통상적인 스트렙타비딘-바이오틴 퍼옥시데이즈 법을 이용한 면역조직염색을 실시하였다.Prior to immunohistostaining, frozen tissue sections were dried at room temperature for 30 minutes and then completely dried at 37 ° C. for at least 2 hours before starting the experiment. Tissue sections were buffered with 0.01 M PBS (PBS) for 10 minutes and washed again with distilled water for 10 minutes. After washing with PBS twice for 7 minutes, and then reacted for 20 minutes in a PBS solution containing 0.5% hydrogen peroxide to remove endogenous peroxidase in the tissue. After washing twice with PBS for 7 minutes each, the tissues were reacted with 5% normal goat serum in PBS for 30 minutes to prevent non-specific reactions. Subsequently, immunohistostaining was performed using a conventional streptavidin-biotin peroxidase method.

1차 항체는 래빗 항-마우스 히스티딘(Santa cruz, USA) 항체를 사용하였다. 면역조직화학반응에 이용된 모든 항체는 2% 정상 염소 혈청 및 0.1% 트리톤 X-100이 함유된 0.1M PBS(pH 7.4)에 희석하여 사용하였다. 피부 조직은 1차 항체를 1:500으로 희석하여 4℃에서 48시간 동안 반응시켰다. 이후 2차 항체로 바이오틴 결합된 래빗 항-마우스 IgG(Vector, USA)를 1:200으로 희석하여 상온에서 2시간 반응시킨 후 1:200으로 희석한 퍼옥시데이즈-결합된 스트렙타비딘(Vector, USA)에 상온에서 2시간 반응시켰다. 이상 각 단계의 반응 후에는 PBS 용액으로 4~5차례 세척하였다.The primary antibody was a rabbit anti-mouse histidine (Santa cruz, USA) antibody. All antibodies used for immunohistochemistry were diluted in 0.1 M PBS (pH 7.4) containing 2% normal goat serum and 0.1% Triton X-100. The skin tissue was diluted 1: 500 primary antibody and reacted at 4 ° C. for 48 hours. Thereafter, the biotin-bound rabbit anti-mouse IgG (Vector, USA) with the secondary antibody was diluted 1: 200 and reacted at room temperature for 2 hours, followed by the peroxidase-linked streptavidin (Vector, diluted 1: 200). USA) at room temperature for 2 hours. After the reaction of each step was washed 4-5 times with PBS solution.

항원항체반응이 끝난 조직은 0.03% 과산화수소와 0.05% DAB(3,3´- diaminobenzidine tetrachloride; Sigma, USA)가 함유된 트리스 완충액(pH 7.4) 용액에서 1~5분간 발색시켰다. 발색반응이 끝난 조직은 수세 후 수용성 봉입제인 크리스탈 마운트(Biomeda, USA)를 이용하여 봉입한 다음 현미경 관찰 후 사진촬영(Axioscope microscope; Carl Zeiss, Germany)을 하였다.Antigen-reacted tissues were developed in Tris buffer solution (pH 7.4) containing 0.03% hydrogen peroxide and 0.05% DAB (3,3'-diaminobenzidine tetrachloride; Sigma, USA) for 1-5 minutes. After completion of the color reaction, the tissue was encapsulated using a crystal mount (Biomeda, USA), which is a water-soluble encapsulant, and then photographed after a microscope observation (Axioscope microscope; Carl Zeiss, Germany).

결과 1: 재조합 Result 1: recombination PEPPEP -1--One- HSP27HSP27 융합 단백질 Fusion protein of 과대발현 및 정제 Overexpression and Refining

PEP-1-HSP27 융합 단백질을 과대발현시키기 위해 사람 HSP27 cDNA, PEP 펩타이드(KETWWETWWTEW SQP KKKRKV; 21아미노산) 및 6개의 히스티딘이 연속적으로 포함되어있는 PEP-1-HSP27 발현 벡터를 개발하였다(도 1).To overexpress the PEP-1-HSP27 fusion protein, a PEP-1-HSP27 expression vector was developed containing human HSP27 cDNA, PEP peptide (KETWWETWWTEW SQP KKKRKV; 21 amino acids) and six histidines in succession (FIG. 1). .

IPTG로 융합 단백질의 과대발현을 유도한 대장균 세포를 4℃에서 초음파 분쇄기로 파쇄한 다음 원심분리하여 상층액의 단백질을 12% SDS-PAGE로 분리하였다. 도 2는 PEP-1-HSP27 과대발현과 정제된 단백질을 쿠마시 브릴리언트 블루로 염색한 단백질 띠(도 2A)와 웨스턴 블랏으로 확인한 결과이다(도 2B). 도 2A는 0.5mM IPTG를 처리하여 유도한 융합 단백질의 과대발현을 잘 보여주고 있다.E. coli cells, which induced overexpression of the fusion protein with IPTG, were disrupted by an ultrasonic grinder at 4 ° C. and centrifuged to separate supernatant proteins by 12% SDS-PAGE. FIG. 2 shows the results of PEP-1-HSP27 overexpression and purified protein stained with Coomassie Brilliant Blue (FIG. 2A) and Western blot (FIG. 2B). Figure 2A shows well overexpression of the fusion protein induced by treatment with 0.5mM IPTG.

PEP-1-HSP27 융합 단백질은 N-말단에 6개의 히스티딘을 포함하고 있기 때문에 고정 금속-킬레이트 친화 크로마토그래피(immobilized metal-chelate affinity chromatography) 단일 단계로 융합 단백질을 자연상태로 순수하게(순도〉95%) 정제하였다(도 2A). 정제된 PEP-1-HSP27 융합 단백질을 쿠마시 브릴리언트 블루로 염색하여 확인한 결과이다.Since the PEP-1-HSP27 fusion protein contains six histidines at the N-terminus, immobilized metal-chelate affinity chromatography allows the fusion protein to be pure in nature (purity> 95). %) Purified (FIG. 2A). Purified PEP-1-HSP27 fusion protein was confirmed by staining with Coomassie Brilliant Blue.

과대발현 및 정제된 PEP-1-HSP27 융합 단백질을 웨스턴 블랏 분석으로 다시 한 번 확인하였다. 도 2B에 나타낸 바와 같이 HSP27 또는 6x 히스티딘 항체에 반응하는 PEP-1-HSP27 융합 단백질 띠는 도 2A의 단백질 띠와 동일한 위치에서 관찰되었다.Overexpressed and purified PEP-1-HSP27 fusion protein was once again confirmed by Western blot analysis. As shown in FIG. 2B, the PEP-1-HSP27 fusion protein band in response to HSP27 or 6x histidine antibody was observed at the same position as the protein band of FIG. 2A.

결과 2: 재조합 Result 2: recombination PEPPEP -1--One- HSP27HSP27 융합 단백질의 신경세포 투과Neuronal Permeation of Fusion Proteins

자연상태에서 정제한 PEP-1-HSP27 융합 단백질의 피부 세포 내 투과가 농도에 따라 어떻게 변화되는지를 관찰하였다. 도 3에 나타낸 것처럼 자연상태의 PEP-1-HSP27은 농도 의존적으로 피부 세포 내로 투과되는 것을 웨스턴 블랏팅으로 확인하였다. 도 3은 1-5μM PEP-1-HSP27 융합 단백질을 1시간 동안 세포배양액 내에 처리하였을 때의 결과이다. PEP-1-HSP27의 세포 내 투과 정도를 농도별로 관찰했을 때 농도 의존적으로 세포 내로 투과된 PEP-1-HSP27의 양이 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 PEP-1-HSP27 융합 단백질이 농도 의존적으로 세포 내로 투과함을 나타내는 것이다.It was observed how the permeation of the skin cells of the purified PEP-1-HSP27 fusion protein in nature changed with concentration. As shown in FIG. 3, Western blotting confirmed that natural PEP-1-HSP27 penetrated into skin cells in a concentration-dependent manner. Figure 3 shows the results when 1-5μM PEP-1-HSP27 fusion protein was treated in cell culture for 1 hour. When the degree of intracellular penetration of PEP-1-HSP27 was observed for each concentration, it was confirmed that the amount of PEP-1-HSP27 permeated into cells increased in a concentration-dependent manner. These results indicate that the PEP-1-HSP27 fusion protein permeates into cells in a concentration dependent manner.

결과 3:Result 3: PEPPEP -1--One- HSP27HSP27 융합 단백질의 생물학적 기능Biological Functions of Fusion Proteins

신경세포 내로 투과된 융합 단백질은 그 고유한 활성을 유지해야만 이를 단백질 치료(protein therapy)에 응용할 수 있다. 따라서 세포 내로 투과된 융합 단백질이 어느 정도 생물학적인 활성을 지니는지는 매우 중요한 문제이다. 따라서 정제된 PEP-1-HSP27 융합 단백질의 생물학적 기능을 알아보기 위해 파라쿠앗에 의해 유발된 세포 생존율을 MTT 분석으로 확인하였다(도 4). 정제한 PEP-1-HSP27 융합 단백질을 (1-5μM) 농도로 신경세포에 파라쿠앗(30mM)과 함께 처리한 후 세포 생존율을 측정한 결과 융합 단백질이 농도별로 파라쿠앗에 의한 세포사를 보호함을 확인하였다. Fusion proteins penetrated into neurons must maintain their inherent activity before they can be applied to protein therapy. Therefore, the degree of biological activity of the fusion protein penetrated into the cell is a very important problem. Therefore, in order to examine the biological function of the purified PEP-1-HSP27 fusion protein, cell survival rate induced by paraquat was confirmed by MTT analysis (FIG. 4). After treatment of purified PEP-1-HSP27 fusion protein with (1-5μM) concentration with paraquat (30mM) in neurons, cell viability was measured and the fusion protein protected cell death by paraquat by concentration. Confirmed.

또한 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈(SOD) 돌연변이체들과 함께 반응시켜 SOD 활성을 측정해 본 결과 SOD 돌연변이체들의 활성을 증가시키는 것을 알 수 있었고(데이터 표시하지 않음), SOD 돌연변이체보다 세포사를 크게 억제함을 확인하였다(도 5). PEP-1-HSP27 융합 단백질이 침투된 세포의 생존율 증가는 이 융합 단백질이 파라쿠앗(paraqaut)에 의한 세포사멸을 효과적으로 보호함을 말해준다.In addition, by measuring the SOD activity by reacting with superoxide dismutase (SOD) mutants, it was found that the activity of the SOD mutants was increased (data not shown), and suppressed cell death more than the SOD mutant. It was confirmed that (Fig. 5). Increased viability of cells infiltrated with PEP-1-HSP27 fusion protein indicates that the fusion protein effectively protects against cell death by paraqaut.

결과 4:Result 4: PEPPEP -1--One- CCSCCS 융합 단백질의 동물실험에서 보호효과Protective effect of fusion protein in animal experiments

뇌허혈 동물모델에서 융합 단백질의 세포사 보호효과를 확인하기 위해서 융합 단백질 300㎍을 뇌허혈 유발 30분 전에 복강주사하고 4일 후 조직면역염색으로 확인하였다. 그림에서 보여주듯이 PEP-1-HSP27 융합 단백질은 신경세포를 거의 완벽하게 보호함을 알 수 있었다(도 6). 이러한 결과는 융합 단백질이 세포 내로 효과적으로 침투되며 신경 세포사를 보호함을 의미한다.In order to confirm the cell death protective effect of the fusion protein in the cerebral ischemia animal model, 300 ㎍ of the fusion protein was intraperitoneally injected 30 minutes before the induction of cerebral ischemia and confirmed by tissue immunostaining 4 days later. As shown in the figure, it was found that the PEP-1-HSP27 fusion protein almost completely protects neurons (FIG. 6). These results indicate that the fusion protein effectively penetrates into cells and protects neuronal cell death.

본 발명은 사람 열충격단백질 27(HSP27)을 효과적인 방법으로 단백질 수준에서 세포 내로 직접 투과시키는 기술을 제공한다.The present invention provides a technique for the direct penetration of human heat shock protein 27 (HSP27) into the cell at the protein level in an effective manner.

유해산소는 세포 내 생체고분자에 손상을 입히며, 보고된 바로는 100여 종의 인간 질병의 진행과정과 깊게 관련되어 있다(10-12). 따라서 이러한 유해산소에 의한 손상을 보호하는데 있어서 주된 역할을 담당하는 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈의 활성을 증가시켜 질환을 치료하는 단백질 치료에 본 발명의 PEP-1-HSP27 융합 단백질이 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.Harmful oxygen damages cellular biopolymers and is reportedly deeply involved in the progression of over 100 human diseases (10–12). Therefore, the PEP-1-HSP27 fusion protein of the present invention may be effectively used for protein treatment of diseases by increasing the activity of superoxide dismutase, which plays a major role in protecting damage caused by harmful oxygen. It is feed.

본 발명을 바탕으로 PEP-1-HSP27 융합 단백질을 세포 내로 직접 전달하여 우리 인체에 해로운 유해산소로부터 세포 및 조직을 보호할 수 있기 때문에 퇴행성 난치성 질환 즉, 루게릭병, 당뇨, 뇌허혈, 파킨슨, 아토피 등의 치료 및 예방에 유용하게 사용될 수 있으며, 기능성 화장품 산업 등에 광범위하게 활용될 수 있다.Based on the present invention, PEP-1-HSP27 fusion protein can be delivered directly into cells to protect cells and tissues from harmful oxygen harmful to our human body, which is why we have degenerative diseases such as Lou Gehrig's disease, diabetes, cerebral ischemia, Parkinson's, atopy It can be usefully used for the treatment and prevention of, and can be widely used in the functional cosmetics industry.

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15∼30개의 아미노산으로 구성되고, 5개 이상의 트립토판을 포함하는 비친수성 도메인, 라이신을 4개 이상 포함하는 친수성 도메인 및 상기 두 도메인을 분리시켜 주는 스페이서로 구성된 단백질 수송 도메인이 열충격단백질 27의 적어도 일측 말단에 공유결합된, 서열번호 7의 아미노산 서열을 갖는 세포 도입성(cell-transducing) 열충격단백질 27(HSP27) 융합 단백질.At least one side of the heat shock protein 27 is a protein transport domain consisting of 15-30 amino acids, a non-hydrophilic domain containing 5 or more tryptophan, a hydrophilic domain containing 4 or more lysines, and a spacer separating the two domains. A cell-transducing heat shock protein 27 (HSP27) fusion protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 covalently bound to a terminus. 삭제delete 삭제delete 제1항의 세포 도입성 열충격단백질 27 융합 단백질을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 피부노화, 아토피, UV 조사에 의한 피부염 증의 치료 및 예방용 피부외용제 조성물.A skin external composition for treating and preventing skin aging, atopy and dermatitis caused by UV irradiation, comprising the cell-introduced thermal shock protein 27 fusion protein of claim 1 as an active ingredient. 제1항의 세포 도입성 열충격단백질 27 융합 단백질을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.A cosmetic composition comprising the cell introducing thermal shock protein 27 fusion protein of claim 1 as an active ingredient. 제1항의 세포 도입성 열충격단백질 27 융합 단백질을 유효성분으로 함유하고 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 사구체신염, 맥관염, 자기면역성 질환, 졸중, 심근경색, 부정맥, 협심증, 특발성 헤모크로마토시스, 방사선 치료에 의한 질병, 조로증, 질병관련 노화, 겸상적혈구증, 말라리아, 폐기종, 심근증, 자기면역 신증후군, 베텔넷-관련 구강암, 고압산소증, 알쯔하이머병, 파킨슨병, 백내장, 루게릭병, 당뇨, 뇌허혈, 아토피증의 치료 및 예방용 약제학적 조성물.Glomerulonephritis, vasculitis, autoimmune disease, stroke, myocardial infarction, arrhythmia, angina pectoris, idiopathic, characterized in that the cell-induced thermal shock protein 27 fusion protein of claim 1 as an active ingredient and comprises a pharmaceutically acceptable carrier Hemochromatosis, Radiation Therapy, Premature Ejaculation, Disease-Related Aging, Sickle Cell Disease, Malaria, Emphysema, Cardiomyopathy, Autoimmune Nephrotic Syndrome, Betelnet-Related Oral Cancer, Hyperbaric Oxygen, Alzheimer's Disease, Parkinson's Disease, Cataracts, Lou Gehrig's Disease , Pharmaceutical composition for the treatment and prevention of diabetes mellitus, cerebral ischemia, atopic disease. 열충격단백질 27 cDNA에 단백질 수송도메인 펩타이드 코딩 DNA 서열이 결합되어 상기 제1항의 세포 도입성 열충격단백질 27 융합 단백질을 코딩하는 서열번호 6의 재조합 폴리뉴클레오타이드.The recombinant polynucleotide of SEQ ID NO: 6, wherein the protein transport domain peptide coding DNA sequence is coupled to the heat shock protein 27 cDNA encoding the cell-introduced heat shock protein 27 fusion protein of claim 1. 상기 제1항의 융합 단백질을 발현시키기 위하여 상기 제7항의 재조합 폴리뉴클레오타이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 세포 도입성 열충격단백질 27 융합 단백질을 발현시키는 벡터.A vector expressing the cell-introduced thermal shock protein 27 fusion protein, characterized in that it comprises the recombinant polynucleotide of claim 7 to express the fusion protein of claim 1.
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