KR100847694B1 - Peptides inhibiting the binding of proline-hydroxylated hif-1a with vbc and a method for preparing thereof - Google Patents

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KR100847694B1 KR1020070013934A KR20070013934A KR100847694B1 KR 100847694 B1 KR100847694 B1 KR 100847694B1 KR 1020070013934 A KR1020070013934 A KR 1020070013934A KR 20070013934 A KR20070013934 A KR 20070013934A KR 100847694 B1 KR100847694 B1 KR 100847694B1
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Abstract

Peptides for inhibiting the binding of proline-hydroxylated HIF-1a(hypoxia inducible factor-1a) with VBC(a complex with elongin B and elongin C) are provided to inhibit degradation of HIF-1a under normoxia condition, so that the peptides are useful for treatment of ischemic diseases including coronary failure, brain insufficiency and vascular failure. A peptide for inhibiting the binding of proline-hydroxylated HIF-1a with VBC has the amino acid sequence comprising 556th-575th amino acids of HIF-1a(Genebank access number : u22431), wherein a 564th amino acid is substituted by an amino acid selected from an amino acid having acyclic hydrophobic group selected from valine, leucine and isoleucine, a hydrogen bond-forming amino acid selected from homoserine, threonine and asparagines, and an amino acid prepared by inserting a group other than hydroxyl group into a praline ring selected from 4-fluoroproline, 4-aminoproline and 4-thioproline.

Description

프롤린기가 수산화된 HIF-1α와 VBC 단백질 결합을 억제하는 저해제 펩타이드 및 그 제조 방법{PEPTIDES INHIBITING THE BINDING OF PROLINE-HYDROXYLATED HIF-1a WITH VBC AND A METHOD FOR PREPARING THEREOF}Peptides INHIBITING THE BINDING OF PROLINE-HYDROXYLATED HIF-1a WITH VBC AND A METHOD FOR PREPARING THEREOF}

도 1은 HIF-1a의 하이드록시프롤린(hydroxyproline)이 다른 아미노산으로 치환된 저해제 펩타이드의 구조를 나타낸 도면이고,1 is a diagram showing the structure of an inhibitor peptide in which hydroxyproline of HIF-1a is substituted with another amino acid,

도 2는 HIF-1a의 아미노산 서열 중 564번째 위치에 이미 수산화된 프롤린기를 포함하는 아미노산 서열을 갖는 형광표지된 펩타이드(F-HyP564, 서열번호 2)와 VBC 단백질의 결합을 형광편광(FP) 값의 변화로 측정한 그래프이고,Figure 2 shows the fluorescence polarization (FP) value of the binding of the fluorescent label peptide (F-HyP564, SEQ ID NO: 2) and the VBC protein having an amino acid sequence containing a proline group hydroxy position already at position 564 of HIF-1a Is a graph measured by

도 3a 및 3b는 F-HyP564와 VBC 단백질의 결합체 형성 유무에 대한 다양한 저해제 펩타이드의 억제 효능을 형광편광(FP) 값의 변화로 측정한 그래프이고, Ki 값은 VBC 단백질과 결합하는 F-HyP564 펩타이드를 경쟁적으로 억제하는 상기 저해제 펩타이드의 결합저해상수를 나타낸 것이다. 3A and 3B are graphs showing the inhibitory effect of various inhibitor peptides on the presence or absence of conjugate formation of F-HyP564 and VBC protein by the change in fluorescence polarization (FP) value, and Ki value is the F-HyP564 peptide that binds to VBC protein. It shows binding inhibition constant of the inhibitor peptide that competitively inhibits.

이때, 도 3a의 ●: 4FP(4-trans-fluoro-L-proline), □: 류신(leucine, Leu), △: 발린(valine, Val), ▼: 아스파라긴(asparagine, Asn)이고,3A: 4FP (4-trans-fluoro-L-proline), □: leucine (Leu), Δ: valine (Val), ▼: asparagine (Asn),

도 3b의 ●: Hse(L-homoserine), □: 이소류신(isoleucine, lle), ▲: 아스파르트산(aspartic acid, Asp), ▽: 트레오닌(threonine, Thr)이다. In Figure 3b: Hse (L-homoserine), □: isoleucine (lle), ▲: aspartic acid (Asp), ▽: threonine (threonine, Thr).

본 발명은 프로릴하이드록실라제-2(HIF-1a spcific proryl hydroxylase 2, PHD2)에 의해 수산화된 프롤린기를 가진 HIF-1a와 VBC 단백질간의 결합을 억제하는 HIF-1a 펩타이드의 하이드록시프롤린(hydroxyproline)이 다른 아미노산으로 치환된 저해제 펩타이드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to hydroxyproline of HIF-1a peptide that inhibits binding between HIF-1a and VBC protein having a proline group hydroxylated by HIF-1a spcific proryl hydroxylase 2 (PHD2). ) Relates to an inhibitor peptide substituted with another amino acid and a method for producing the same.

HIF-1(hypoxia inducible factor-1; 저산소 유도인자)은 에너지 대사, 혈관운동 제어, 신생혈관 형성, 세포사멸(apoptosis)에 관여하는 유전자의 발현 조절 및 저산소 상태에 있는 다양한 세포반응에서 중요한 역할을 하는 단백질이다.Hypoxia inducible factor-1 (HIF-1) plays an important role in regulating the expression of genes involved in energy metabolism, angiogenesis control, angiogenesis, apoptosis and various cellular responses in hypoxia It is a protein.

HIF-1의 이형질복합체(heterodimer) 중 HIF-1a는 저산소 상태(hypoxia)에서는 안정화되어 다양한 유전자의 발현에 영향을 주지만, 정상산소 상태(normoxia)에서는 수분내에 프로테오솜(proteasome)에 의해 분해되는 특징을 가지고 있다. 특히, 프로테오솜에 의한 조절기전은 HIF-1a가 E3 ubiquitin-ligase 복합체의 기질인식 구성단백질인 pVHL(von Hippel-Lindau tumour suppressor) 단백질과 결합함으로써 분해되어 진행된다. 따라서, HIF-1a와 pVHL간의 결합을 억제하면 정상산소 상태에서 세포주기 촉진, 혈관형성의 항진, 또는 세포 생존기능이 항진되기 때문에 관상동맥부전, 뇌부전 및 혈관부전과 같은 허혈성 질환 치료에 유용하게 사용될 수 있다(US 6,787,326 B1).  반면, 이들간의 상호작용을 촉진시키면 저산소 상태에서 혈관형성 억제를 통해 암 조직의 성장을 억제할 수 있어 암 치료 연구에 매우 유용하게 사용될 수 있다(Amato, G., et al., Nature Reviews, 2, 1-9, 2003).Among heterozygotes of HIF-1, HIF-1a is stabilized in hypoxia and affects the expression of various genes, but in normal oxygen state, it is degraded by proteasome in minutes. Has characteristics. In particular, the regulatory mechanism by proteosomes proceeds by decomposing HIF-1a with pVHL (von Hippel-Lindau tumour suppressor) protein, which is a substrate constitutive protein of the E3 ubiquitin-ligase complex. Therefore, inhibiting the binding between HIF-1a and pVHL may be useful in the treatment of ischemic diseases such as coronary insufficiency, brain insufficiency, and vascular insufficiency because normal cell cycle promotion, angiogenesis, or cell survival are enhanced in normal oxygen. Can be used (US 6,787,326 B1). On the other hand, facilitating interactions between them can inhibit the growth of cancer tissues through inhibition of angiogenesis in hypoxia, which can be very useful for cancer treatment research (Amato, G., et al., Nature Reviews, 2). , 1-9, 2003).

pVHL 단백질과 인간 HIF-1a와의 결합은 HIF-1a의 아미노산 서열 중 402 또는 564번째에 위치한 하이드록시프롤린기에 의존적이며, 이때 프롤릴 하이드록실라제-2(PHD2) 효소에 의해 HIF-1a의 특정 프롤린기가 수산화되어 pVHL 단백질과의 상호작용이 조절된다(Masson, N. & Ratcliffe, P. J., Journal of Cell Science, 116, 3041-3049, 2003). 특히, 프롤릴 하이드록실라제-2 효소는 산소, 철, 및 보조인자(cofactor)인 2-옥소글루타레이트(2-oxoglutarate) 존재하에서 반응하며, 효소 자체가 스스로 산화되어 빠른 속도로 비활성화되는 것을 막기 위해 아스코르브산염(ascorbate)을 필요로 한다(Ivan, M. et al., PNAS, 99(21), 13459-13464, 2002).The binding of pVHL protein to human HIF-1a is dependent on the hydroxyproline group located at 402 or 564 of the amino acid sequence of HIF-1a, wherein the specificity of HIF-1a is determined by the prolyl hydroxylase-2 (PHD2) enzyme. The proline group is hydroxylated to regulate its interaction with the pVHL protein (Masson, N. & Ratcliffe, PJ, Journal of Cell Science, 116, 3041-3049, 2003). In particular, the prolyl hydroxylase-2 enzyme reacts in the presence of oxygen, iron, and the cofactor, 2-oxoglutarate, and the enzyme itself is oxidized to deactivate at a rapid rate. Ascorbate is required to prevent this (Ivan, M. et al., PNAS, 99 (21), 13459-13464, 2002).

pVHL(von Hippel-Lindau tumour suppressor) 단백질은 약 100 개의 아미노산으로 이루어진 β 영역(β domain)과 약 35 개의 아미노산으로 이루어진 a 영역(a domain)으로 구성되어 있다.  이 중 β 영역은 Elongin C 단백질과 결합하여 pVHL-ElonginC 복합체를 형성하고, 상기 복합체의 Elongin C 부분에 Elongin B 단백질이 결합하여 VBC 단백질 복합체를 형성하게 된다.  상기 VBC 단백질의 a 영역에는 HIF-1a가 결합하게 되는데, 이때 pVHL 단백질의 115번째 히스티딘(His)기 및 111번째 세린(Ser)기와 HIF-1a의 564번째 하이드록시프롤린기와의 수소결합이 매우 중요하다 (Min, J.H., et al., Science, 296, 1886-1889, 2002). The von Hippel-Lindau tumour suppressor (pVHL) protein consists of a β domain consisting of about 100 amino acids and a domain consisting of about 35 amino acids. The β region binds to the Elongin C protein to form a pVHL-ElonginC complex, and the Elongin B protein binds to the Elongin C portion of the complex to form a VBC protein complex. HIF-1a is bound to the a region of the VBC protein, where hydrogen bonding of the 115th histidine (His) group and the 111th serine (Ser) group and the 564th hydroxyproline group of HIF-1a is very important. (Min, JH, et al., Science, 296, 1886-1889, 2002).

따라서, 이러한 HIF-1a와 VBC 단백질의 상호작용을 분석하고 이와 관련된 여 러 가지 질병들의 치료제를 개발하기 위해서는 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 직접적으로 조절하는 물질 즉, 프롤린기가 수산화된 HIF-1a 펩타이드와 VBC 단백질의 결합을 억제하는 저해제를 개발하는 것이 무엇보다 중요하다.Therefore, in order to analyze the interaction between the HIF-1a and the VBC protein and develop a therapeutic agent for various diseases related thereto, a substance that directly modulates the binding of the HIF-1a and the VBC protein, that is, a proline group-hydroxylated HIF-1a It is important to develop inhibitors that inhibit the binding of peptides to VBC proteins.

앞선 발명에서 하이드록시프롤린기를 가진 HIF-1a로부터 유래된 펩타이드에 형광물질을 부착한 프로브와 VBC 단백질 복합체간의 상호작용 여부를 형광편광도의 변화를 이용하여 간단하게 정량적으로 분석하는 방법이 개발된 바 있고(국내특허출원번호 제2005-0066881호), 또한 이러한 방법을 이용하여 수산화된 프롤린기를 가진 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 억제하는 화합물인 바이칼레인(baicalein) 및 시클로피록스(ciclopirox) 등을 이미 선별한 바 있다(국내특허출원번호 제2007-0007036호). 그러나, 이러한 화합물 외에 추가적으로 선별된 상기 두 단백질간의 결합을 억제할 수 있는 생물학적 억제제는 지금까지 보고된 바가 없다.In the preceding invention, a method for simply and quantitatively analyzing the interaction between a probe having a fluorescent substance attached to a peptide derived from HIF-1a having a hydroxyproline group and a VBC protein complex using a change in fluorescence polarization has been developed. (Korean Patent Application No. 2005-0066881). Also, by using this method, compounds such as baicalein and cyclopirox, which inhibit the binding between HIF-1a having a hydroxylated proline group and VBC protein, are used. It has already been selected (Domestic Patent Application No. 2007-0007036). However, no biological inhibitors have been reported so far that can inhibit the binding between the two proteins additionally selected in addition to these compounds.

이에, 본 발명자들은 프롤린기가 수산화된 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 μM 농도 수준에서 억제할 수 있는 신규한 저해제 펩타이드 즉, HIF-1a의 556 내지 575번째 아미노산 서열을 포함하는 HIF-1a 단편 펩타이드의 유사체로서 수산화반응과 관련된 HIF-1a의 564번째 아미노산인 프롤린이 다른 아미노산으로 치환된 합성 펩타이드를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have described a novel inhibitor peptide capable of inhibiting the binding of proline group-hydroxylated HIF-1a and VBC protein at a concentration of μM, that is, HIF-1a fragment peptide comprising the 556th to 575th amino acid sequence of HIF-1a. The present invention was completed by developing a synthetic peptide in which proline, which is the 564th amino acid of HIF-1a related to the hydroxylation reaction, is substituted with another amino acid.

따라서, 본 발명의 목적은 프롤린기가 수산화된 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 억제하는 저해제 펩타이드를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an inhibitor peptide that inhibits the binding of HBC-1a and VBC protein to which a proline group is hydroxylated.

또한, 본 발명의 목적은 상기 펩타이드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method for preparing the peptide.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 관상동맥질환, 뇌부전, 및 혈관부전 등의 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a composition for preventing or treating ischemic diseases such as coronary artery disease, brain failure, and vascular failure, comprising the peptide as an active ingredient.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 프롤린기가 수산화된 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 억제하는 생물학적 저해제, 바람직하게는 저해제 펩타이드를 제공한다. 이러한 저해제 펩타이드는 VBC 단백질에 대하여 F-HyP564 펩타이드와 서로 경쟁적으로 작용하기 때문에 F-HyP564-VBC 단백질 복합체 형성을 특이적으로 저해하는 특징을 가진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a biological inhibitor, preferably an inhibitor peptide for inhibiting the binding of the proline group hydroxylated HIF-1a and VBC protein. These inhibitor peptides have a feature that specifically inhibits the formation of the F-HyP564-VBC protein complex because they act competitively with the F-HyP564 peptide against the VBC protein.

또한, 본 발명은 상기 펩타이드의 제조 방법을 제공한다. 이러한 제조 방법은 특별히 한정되어 있는 것은 아니며, 본 발명에서 고안된 신규한 펩타이드를 보호기(Fmoc 또는 Boc)로 보호된 아미노산을 이용하여 일반적인 고체 지지상에서의 펩타이드 합성 방법으로 제조할 수 있다. 이러한 합성 방법 중 하나를 예로 들어 하기와 같이 기재하였다:The present invention also provides a method for preparing the peptide. The preparation method is not particularly limited, and the novel peptides designed in the present invention may be prepared by a peptide synthesis method on a general solid support using amino acids protected with a protecting group (Fmoc or Boc). One such synthesis method is described by way of example as follows:

즉, 본 발명은 That is, the present invention

1) HIF-1a(GeneBank 등재번호: u22431)의 556 내지 575번째 아미노산 서열을 가지며, 564번째 아미노산인 프롤린을 비환식소수성(acyclic hydrophobic) 작용기를 가진 아미노산, 수소결합을 할 수 있는 작용기를 가진 아미노산, 및 프롤린고리 에 하이드록실기가 아닌 다른 작용기를 삽입하여 만든 아미노산으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 아미노산으로 치환하여 합성하는 단계; 및1) amino acid sequence having the 556th to 575th amino acid sequence of HIF-1a (GeneBank accession no. U22431) and proline, the 564th amino acid, having an acyclic hydrophobic functional group and an amino acid capable of hydrogen bonding; And synthesizing by substituting any one amino acid selected from the group consisting of amino acids formed by inserting a functional group other than a hydroxyl group into a proline ring; And

2) 상기 합성된 펩타이드를 분리 및 정제하는 단계를 포함하는,2) separating and purifying the synthesized peptide,

저해제 펩타이드의 제조 방법을 제공한다. 이때, 상기 펩타이드 합성은 통상적으로 사용되는 고체 지지상 방법을 이용할 수 있고, 보다 구체적으로는 상기 치환된 펩타이드의 아미노기가 보호기(Fmoc 또는 Boc)로 보호된 아미노산과 레진을 이용하여 수행될 수 있다.Provided are methods of making inhibitor peptides. In this case, the peptide synthesis may use a solid support phase method commonly used, and more specifically, may be performed using an amino acid and a resin in which the amino group of the substituted peptide is protected with a protecting group (Fmoc or Boc).

본 발명의 구체예에 있어서, 상기 펩타이드는 VBC 단백질에 대하여 564번째 위치하는 프롤린이 수산화된 HIF-1a 펩타이드(F-HyP564, 서열번호 2)와 서로 경쟁적으로 작용하여 F-HyP564와 VBC 단백질간의 복합체 형성을 특이적으로 저해하였다. 이는, 정상산소 상태에서 수산화된 HIF-1a 단백질이 분해되지 않고 지속적으로 세포내에 축적되어 관상동맥부전, 뇌부전, 및 혈관부전과 같은 허혈성 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 시사한다.In an embodiment of the present invention, the peptide is a complex between the F-HyP564 and the VBC protein by competitively interacting with the proline-hydroxylated HIF-1a peptide (F-HyP564, SEQ ID NO: 2) located at position 564 relative to the VBC protein. Specifically inhibited formation. This suggests that the HIF-1a protein hydrated in the normal oxygen state is accumulated in the cell continuously without being degraded, and thus can be usefully used for the prevention or treatment of ischemic diseases such as coronary failure, brain failure, and vascular failure.

따라서, 본 발명의 또 다른 측면에서 상기 펩타이드는 심부전, 고혈압성 심장질환, 부정맥, 선천성 심장질환, 심근경색증 및 협심증 등의 심장질환과 뇌졸중 및 말초혈관질환 등을 포함하는 허혈성 심혈관 질환, 보다 바람직하게는 관상동맥부전, 뇌부전, 및 혈관부전으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 허혈성 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, in another aspect of the present invention, the peptide is an ischemic cardiovascular disease including heart disease such as heart failure, hypertensive heart disease, arrhythmia, congenital heart disease, myocardial infarction and angina and stroke and peripheral vascular disease, more preferably. May be usefully used for the prevention or treatment of one or more ischemic diseases selected from the group consisting of coronary artery failure, brain failure, and vascular failure.

이에, 본 발명은 상기 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 관상동맥부전, 뇌부전, 및 혈관부전으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 허혈성 질환의 예 방 또는 치료용 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a composition for preventing or treating at least one ischemic disease selected from the group consisting of coronary artery failure, brain failure, and vascular failure, comprising the peptide as an active ingredient.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

앞선 발명에서, 본 발명자들은 형광표지된 HIF-1a 펩타이드와 VBC 단백질의 복합체 형성 여부를 형광편광 값의 변화를 통하여 간단하게 정량 분석할 수 있는 방법(국내특허출원번호 제2005-0066881호, 본 발명의 참조로서 포함된다)을 이용하여 프롤린기가 수산화된 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 특이적으로 억제하는 저해제 화합물인 바이칼레인(baicalein) 및 시클로피록스(ciclopirox) 등을 선별한 바 있다(국내특허출원번호 제2007-0007036호, 본 발명의 참조로서 포함된다).In the foregoing invention, the present inventors can easily quantitatively analyze whether or not a complex of a fluorescently labeled HIF-1a peptide and a VBC protein is formed through a change in fluorescence polarization value (Domestic Application No. 2005-0066881, the present invention). Was used as a reference to screening compounds such as baicalein and cyclopirox, which are inhibitor compounds that specifically inhibit the binding of proline groups to hydroxylated HIF-1a and VBC proteins (domestic) Patent Application No. 2007-0007036, incorporated by reference herein).

따라서, 본 발명에서는 상기 저해제 화합물과는 다른 생물학적 저해제, 바람직하게는 수산화반응과 관련된 HIF-1a의 564번째 아미노산인 프롤린을 다른 아미노산으로 치환시킨 합성 펩타이드를 제공한다. 상기 생물학적 저해제는 특별히 한정되어 있는 것은 아니며, 프롤린기가 수산화된 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 특이적으로 억제하는 모든 항체, 펩타이드, 및 올리고뉴클레오티드일 수 있으며, 보다 바람직하게는 합성 펩타이드일 수 있다. Accordingly, the present invention provides a synthetic peptide in which proline, the 564th amino acid of HIF-1a related to the hydroxylation reaction, is substituted with another amino acid, which is different from the inhibitor compound. The biological inhibitor is not particularly limited, and may be any antibody, peptide, and oligonucleotide that specifically inhibits the binding of the proline group to hydroxylated HIF-1a and the VBC protein, and more preferably, may be a synthetic peptide. .

보다 구체적으로, 상기 합성 펩타이드는 HIF-1a로부터 유래된 펩타이드로서 HIF-1a의 556 내지 575번째 아미노산 서열을 포함하며, HIF-1a 펩타이드의 하이드록시프롤린 즉, 수산화반응과 관련된 HIF-1a의 564번째 아미노산인 프롤린이 다른 아미노산으로 치환된 합성 펩타이드일 수 있다. More specifically, the synthetic peptide is a peptide derived from HIF-1a and includes the 556th to 575th amino acid sequence of HIF-1a, and the 564th of HIF-1a related to hydroxyproline, ie, hydroxylation of HIF-1a peptide. The amino acid proline may be a synthetic peptide substituted with another amino acid.

상기 치환 가능한 아미노산으로는 자연 상태의 아미노산 또는 인공적으로 합성된 아미노산일 수 있으며, 바람직하게는 HIF-1a(Genebank 등재번호: u22431)의 556 내지 575번째 아미노산 서열을 가지며, 564번째 아미노산인 프롤린이 비환식소수성(acyclic hydrophobic) 작용기를 가진 아미노산, 수소결합을 할 수 있는 작용기를 가진 아미노산, 및 프롤린고리에 하이드록실기가 아닌 다른 작용기를 삽입하여 만든 아미노산으로 이루어진 군 중에서 선택된 아미노산일 수 있다. The substitutable amino acid may be a natural amino acid or an artificially synthesized amino acid, and preferably has a 556 th to 575 th amino acid sequence of HIF-1a (Genebank Accession No. u22431), and a proline, 564 th amino acid, may be used. It may be an amino acid selected from the group consisting of an amino acid having a cyclic hydrophobic functional group, an amino acid having a hydrogen bonding functional group, and an amino acid made by inserting a functional group other than a hydroxyl group in the proline ring.

보다 구체적으로, 상기 비환식소수성(acyclic hydrophobic) 작용기를 가진 아미노산은 발린(valine, Val), 류신(leucine, Leu), 및 이소류신(isoleucine, lle)으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있고,More specifically, the amino acid having an acyclic hydrophobic functional group may be selected from the group consisting of valine, Val, leucine, Leu, and isoleucine, lle,

상기 수소결합을 할 수 있는 작용기를 가진 아미노산은 호모세린(homoserine, Hse), 트레오닌(threonine, Thr), 및 아스파라긴(asparagine, Asn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있으며,The amino acid having a functional group capable of hydrogen bonding may be selected from the group consisting of homoserine (homoserine, Hse), threonine (threonine, Thr), and asparagine (Asn),

상기 프롤린고리에 하이드록실기가 아닌 다른 작용기를 삽입하여 만든 아미노산은 4-플로로프롤린(4-fluoroproline), 4-아미노프롤린(4-aminoproline), 및 4-티오프롤린(4-thioproline)으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.The amino acid formed by inserting a functional group other than a hydroxyl group into the proline ring is composed of 4-fluoroproline (4-fluoroproline), 4-aminoproline (4-aminoproline), and 4-thioproline (4-thioproline). It may be selected from the group.

보다 바람직하게는, 상기 프롤린이 다른 아미노산으로 치환된 펩타이드는 서열번호 3 내지 서열번호 10으로 기재된 아미노산 서열로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 아미노산 서열을 갖는 것일 수 있으며, 특히, 서열번호 3 또는 서열번호 8의 아미노산 서열을 갖는 것이 더욱 바람직하다 (표 1 참조). More preferably, the peptide in which the proline is substituted with another amino acid may have one amino acid sequence selected from the group consisting of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 3 to SEQ ID NO: 10, in particular, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: More preferably, it has an amino acid sequence of 8 (see Table 1).

또한, 본 발명의 구체예에서는 이렇게 제조된 상기 펩타이드들이 프롤린기가 수산화된 HIF-1a 펩타이드와 VBC 단백질간의 복합체 형성을 저해할 수 있는지 측정하기 위하여, 기존에 보고된 형광편광 값의 변화를 통해 정량 분석하는 방법(국내 특허출원번호 제2005-0066881호; 국내특허출원번호 제2007-0007036호; H, Cho, et al., Biochem. Biophy. Res. Comm., 337, 275-280, 2005)을 이용하였다.In addition, in the embodiment of the present invention, in order to determine whether the peptides thus prepared can inhibit the formation of the complex between the proline group-hydroxylated HIF-1a peptide and the VBC protein, quantitative analysis through changes in the previously reported fluorescence polarization values (Korean Patent Application No. 2005-0066881; Domestic Patent Application No. 2007-0007036; H, Cho, et al., Biochem. Biophy. Res. Comm., 337, 275-280, 2005) It was.

구체적으로, 본 발명은 Specifically, the present invention

1) HIF-1a의 아미노산 서열 중 적어도 564 번째에 위치하는 이미 수산화된 프롤린 잔기를 포함하는 형광표지된 펩타이드(F-HyP564, 서열번호 2)와 VBC 단백질을 혼합하여 반응시킨 후 형광편광 값을 측정하는 단계;1) Fluorescence polarization value was measured after reacting a mixture of a fluorescent label (F-HyP564, SEQ ID NO: 2) and a VBC protein containing an already hydroxylated proline residue located at at least 564 of the amino acid sequence of HIF-1a Making;

2) 형광편광 값을 측정하기 전의 상기 반응액에 서열번호 3 내지 서열번호 10으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 합성 펩타이드를 첨가한 후 형광편광 값을 측정하는 단계; 및2) measuring the fluorescent polarization value after adding at least one synthetic peptide selected from the group consisting of SEQ ID NO: 3 to SEQ ID NO: 10 to the reaction solution before measuring the fluorescent polarization value; And

3) 상기 단계 1) 및 2)에서 측정된 형광편광 값을 비교하여 단계 1)의 값을 기준으로 단계 2)의 값이 감소한 경우, 상기 펩타이드는 VBC 단백질에 대하여 수산화된 HIF-1a 펩타이드(F-HyP564, 서열번호 2)와 서로 경쟁적으로 작용하여 F-HyP564와 VBC 단백질간의 복합체 형성을 억제하는 저해제 펩타이드로 판정하는 단계를 포함하는,3) When the value of step 2) is reduced based on the value of step 1) by comparing the fluorescence polarization values measured in steps 1) and 2), the peptide may be a hydroxylated HIF-1a peptide (FF) for VBC protein. Determining an inhibitor peptide that competitively interacts with -HyP564, SEQ ID NO: 2) to inhibit complex formation between the F-HyP564 and the VBC protein.

프롤린기가 수산화된 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합에 대한 상기 저해제 펩타이드의 저해도를 측정하는 방법을 제공한다.It provides a method for measuring the inhibition of the inhibitor peptide on the binding of the proline group hydroxylated HIF-1a and VBC protein.

후술하는 본 발명의 실시예에서, 상기 측정 방법을 이용하여 F-HyP564 펩타이드와 VBC 단백질의 결합에 대한 상기 펩타이들의 저해도를 형광편광 값으로 측정한 결과, 농도-의존적으로 상기 펩타이드에 의해 형광편광 값이 감소됨을 확인할 수 있었다(도 3a 및 3b 참조). In an embodiment of the present invention described below, the degree of inhibition of the peptides to the binding of the F-HyP564 peptide and the VBC protein using the measurement method was measured by the fluorescent polarization value, concentration-dependently fluorescence by the peptide It was confirmed that the polarization value was reduced (see FIGS. 3A and 3B).

따라서, 또 다른 측면에서, 본 발명의 펩타이드는 심부전, 고혈압성 심장질환, 부정맥, 선천성 심장질환, 심근경색증 및 협심증 등의 심장질환과 뇌졸중 및 말초혈관질환 등을 포함하는 허혈성 심혈관 질환, 보다 바람직하게는 관상동맥부전, 뇌부전, 및 혈관부전으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 조성물의 유효성분으로 사용될 수 있다.Thus, in another aspect, the peptide of the present invention is a cardiac disease, including heart failure, hypertensive heart disease, arrhythmia, congenital heart disease, myocardial infarction and angina, and ischemic cardiovascular disease, including stroke and peripheral vascular disease, more preferably. May be used as an active ingredient of a composition for the prevention or treatment of one or more ischemic diseases selected from the group consisting of coronary artery failure, brain failure, and vascular failure.

이에, 본 발명은 상기 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 관상동맥부전, 뇌부전, 및 혈관부전으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다. 상기 조성물의 투여량은 유효성분 함량을 기준으로 일반적으로 0.01 내지 100 mg/kg, 보다 바람직하게는 0.5 내지 10 mg/kg일 수 있다.Accordingly, the present invention provides a composition for preventing or treating at least one ischemic disease selected from the group consisting of coronary failure, brain failure, and vascular failure, comprising the peptide as an active ingredient. The dosage of the composition may generally be 0.01 to 100 mg / kg, more preferably 0.5 to 10 mg / kg, based on the active ingredient content.

상기 조성물은 유효성분 이외에 약학적으로 허용가능한 부형제, 붕해제, 결합제 및 활택제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더욱 포함할 수 있으며, 이때 상기 첨가제의 종류는 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 조성물은 경구용으로 사용될 수 있으며, 예를 들면 경고제, 과립제, 산제, 정제, 또는 캡슐제 등으로 제조될 수 있다. 상기 조성물의 투여량은 용도, 사용목적, 환자의 상태, 나이, 성별, 체중, 처방약 및 질병의 종류에 따라 적절하게 조절하는 것이 바람직하며, 하루에 1회 내지 수회, 보다 바람직하게는 1일 3회로 나누어 투여할 수 있다.The composition may further include one or more additives selected from the group consisting of pharmaceutically acceptable excipients, disintegrants, binders and lubricants in addition to the active ingredient, wherein the type of the additives is not particularly limited. In addition, the composition may be used orally, for example, it may be prepared as a warning agent, granules, powders, tablets, capsules and the like. The dosage of the composition is appropriately adjusted according to the use, the purpose of use, the condition of the patient, age, sex, weight, prescription drug and disease, and preferably once to several times a day, more preferably 3 It can be administered in divided doses.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the following examples are merely to illustrate the invention, the present invention is not limited by the following examples.

<< 실시예Example 1> 저해제  1> Inhibitor 펩타이드Peptide 제조 Produce

프롤린기가 수산화된 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 특이적으로 억제하는 저해제 펩타이드를 제조하기 위하여, 고체 지지상을 이용하는 방법을 실시하였고, 이를 위한 고체 지지상으로는 Link amide MBHA 레진(Novabiochem, 스위스)을 사용하였다. 펩타이드 합성은 통상적으로 사용되는 보호기(Fmoc) 커플링 프로토콜(coupling protocol)을 이용하였다. In order to prepare an inhibitor peptide that specifically inhibits the binding of proline group-hydroxylated HIF-1a to VBC protein, a method using a solid support phase was performed. As a solid support phase, Link amide MBHA resin (Novabiochem, Switzerland) was used. Used. Peptide synthesis used a commonly used Fmoc coupling protocol.

구체적으로, 고체상 반응은 25 mM의 레진과 아미노 그룹이 Fmoc로 보호된 아미노산을 이용하여 실시하였고, 레진은 20%의 피페리딘으로 20분 동안 탈-보호시킨 후 1 mM의 디메틸포름아미드(N,N'-dimethylforamide, DMF)로 5회 세척하였다. 상기 레진이 포함된 용기에 Fmoc로 보호된 아미노산과 3 당량의 benzotriazole-1-yl-oxy-tris-pyrrolidino-phosphonium hexafluorophosphate(PyBop), 3 당량의 N-hydroxylbenzotriazole(HOBT), 및 6 당량의 diisopropylethylamine(DIPEA)을 첨가한 후 3시간 동안 커플링(coupling) 반응을 실시하였다. 반응완료 여부는 카이저(Kaiser) 시험을 통하여 확인하였다. 고체 지지상에서 펩타이드를 떼어내기 위하여 상기 레진을 1 mL의 혼합용액[TFA(Trifluoroacetic acid): thioanisole: H2O = 95:2.5:2.5)]에서 2시간 동안 상온에서 반응시킨 다음, 상층액을 다른 용기로 옮겨 5배 부피의 디에틸에테르(diethylether)를 첨가하여 침전시켰다. 상층액을 제거한 후, 상기 침전물을 5배 부피의 디에틸에테르로 1번 세척하였고, 이로부터 얻어진 침전물을 진공 상태에서 건조시켜 물에 녹인 후 역상 HPLC를 이용하여 정제하였다.  정제된 각각의 펩타이드는 MALDI-TOF(Voyager, Applied Biosystem사, 미국) 질량 분석기를 이용하여 아미노산 서열을 확인하였다. 이렇게 합성된 각 펩타이드의 서열은 하기 표 1과 같이 서열번호 3 내지 10으로 기재하였고(표 1), 이렇게 치환된 아마노산을 가진 펩타이드의 구조를 도 1에 도식화하였다(도 1).Specifically, the solid phase reaction was carried out using 25 mM resin and amino group with amino group protected by Fmoc, and the resin was de-protected for 20 minutes with 20% of piperidine, followed by 1 mM dimethylformamide (N , N'-dimethylforamide, DMF) was washed five times. Fmoc-protected amino acid and 3 equivalents of benzotriazole-1-yl-oxy-tris-pyrrolidino-phosphonium hexafluorophosphate (PyBop), 3 equivalents of N-hydroxylbenzotriazole (HOBT), and 6 equivalents of diisopropylethylamine ( Coupling reaction was carried out for 3 hours after the addition of DIPEA). Completion of the reaction was confirmed through a Kaiser test. The resin was reacted at room temperature for 2 hours in 1 mL of mixed solution [TFA (Trifluoroacetic acid): thioanisole: H 2 O = 95: 2.5: 2.5)] to remove the peptide from the solid support phase, and then the supernatant was It was transferred to a vessel and precipitated by the addition of 5 times the volume of diethylether. After removing the supernatant, the precipitate was washed once with 5 times the volume of diethyl ether, and the precipitate obtained was dried in vacuo, dissolved in water and purified using reversed phase HPLC. Each purified peptide was identified by amino acid sequence using a MALDI-TOF (Voyager, Applied Biosystem, USA) mass spectrometer. The sequence of each peptide thus synthesized is described in SEQ ID NOs: 3 to 10 as shown in Table 1 below (Table 1), and the structure of the peptide having such substituted amano acid is illustrated in FIG. 1 (FIG. 1).

서열번호SEQ ID NO: 합성 synthesis 펩타이드Peptide 1One FITC-AHA-DLDLEALA-P-YIPADDDFQLR-NH2 (F-P564)FITC-AHA-DLDLEALA-P-YIPADDDFQLR-NH 2 (F-P564) 22 FITC-AHA-DLDLEALA-Hyp-YIPADDDFQLR-NH2 (F-HyP564)FITC-AHA-DLDLEALA-Hyp-YIPADDDFQLR-NH 2 (F-HyP564) 33 DLDLEALA-4FP-YIPADDDFQLR-NH2 (4FP = 4-trans-fluoro-L-proline) DLDLEALA-4FP-YIPADDDFQLR-NH2 (4FP = 4-trans-fluoro-L-proline) 44 DLDLEALA-Leu-YIPADDDFQLR-NH2 DLDLEALA-Leu-YIPADDDFQLR-NH 2 55 DLDLEALA-Ile-YIPADDDFQLR-NH2 DLDLEALA-Ile-YIPADDDFQLR-NH 2 66 DLDLEALA-Asn-YIPADDDFQLR-NH2 DLDLEALA-Asn-YIPADDDFQLR-NH 2 77 DLDLEALA-Asp-YIPADDDFQLR-NH2 DLDLEALA-Asp-YIPADDDFQLR-NH 2 88 DLDLEALA-Hse-YIPADDDFQLR-NH2 (Hse = L-homoserine) DLDLEALA-Hse-YIPADDDFQLR-NH2 (Hse = L-homoserine) 99 DLDLEALA-Val-YIPADDDFQLR-NH2 DLDLEALA-Val-YIPADDDFQLR-NH 2 1010 DLDLEALA-Thr-YIPADDDFQLR-NH2 DLDLEALA-Thr-YIPADDDFQLR-NH 2

<< 실시예Example 2>  2> 형광표지된Fluorescently labeled HIFHIF -1a -1a 펩타이드Peptide  And VBCVBC 단백질 제조 Protein manufacturing

<2-1> <2-1> 형광표지된Fluorescently labeled HIFHIF -1a -1a 펩타이드Peptide 제조 Produce

HIF-1a 펩타이드에 형광물질을 부착하기 위하여, 인간 HIF-1a 단백질 중 VBC 단백질과 결합하는 것으로 알려진 부위(Min, J.H., et al., Science, 296, 1886-1889, 2002)의 아미노산 서열 중 수산화반응을 유도하는 프롤린기를 포함한 556-575번째 아미노산 부위를 대상으로 선정하였고, 상기 HIF-1a 펩타이드의 N-말단에는 아미노카프로산 링커(aminocaproic acid linker)를 붙였으며, 그 끝에 FITC(fluorescein isothiocyanate)를 표지한 3 부분으로 구성된 펩타이드를 애니젠(Anygen, Korea)에 의뢰하여 합성하였다. 합성된 상기 펩타이드는 F-P564(FITC-ACA-DLDLEALAPYIPADDDFQLR, 서열번호 1)로 명명하였고, 상기 F-P564 펩타이드의 564번째 프롤린기(서열번호 1의 아미노산 서열 중 9번째 아미노산)가 수산화된 펩타이드인 F-HyP564(FITC-ACA-DLDLEALAHyPYIPADDDFQLR, 서열번호 2)를 각각 합성하였다(표 1).To attach fluorescent material to the HIF-1a peptide, hydroxylation in the amino acid sequence of a site known to bind VBC protein in human HIF-1a protein (Min, JH, et al., Science, 296, 1886-1889, 2002) The 556-575th amino acid site including the proline group that induces the reaction was selected, and the N-terminus of the HIF-1a peptide was attached with an aminocaproic acid linker, followed by FITC (fluorescein isothiocyanate). A peptide consisting of three parts labeled was synthesized by Angen (Korea). The synthesized peptide was named F-P564 (FITC-ACA-DLDLEALAPYIPADDDFQLR, SEQ ID NO: 1), and the 564th proline group (9th amino acid of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1) of the F-P564 peptide was a hydroxylated peptide. F-HyP564 (FITC-ACA-DLDLEALAHyPYIPADDDFQLR, SEQ ID NO: 2) was synthesized respectively (Table 1).

<2-2> <2-2> VBCVBC 단백질 제조 Protein manufacturing

VBC(von Hippel-Lindau-Elongin B-Elongin C) 단백질을 제조하기 위하여, 본 실시예에서는 Human von Hippel-Lindau 유전자(GeneBank 등재번호: NM000551)의 54-213번째 아미노산 서열 및 Human Elongin B 유전자(GeneBank 등재번호: NM007108)의 1-118 번째 아미노산 서열을 pGEX-4T-1(GE Healthcare Life Sciences, USA)에 클로닝하여 pGEX4T-VHL-EB 발현벡터를 제조하였고, Human Elongin C 유전자(GeneBank 등재번호: NM005648)의 17-112 번째 아미노산 서열을 pET29b(Novagen)에 클로닝하여 pDEV-EC발현벡터를 각각 제조한 후 BL21(DE3)(Novagen) 균주에 동시에 형질전환시켰다.In order to prepare VBC (von Hippel-Lindau-Elongin B-Elongin C) protein, in this embodiment, the 54-213 amino acid sequence of the Human von Hippel-Lindau gene (GeneBank accession number: NM000551) and the Human Elongin B gene (GeneBank) The 1-118th amino acid sequence of registration number: NM007108) was cloned into pGEX-4T-1 (GE Healthcare Life Sciences, USA) to prepare a pGEX4T-VHL-EB expression vector, and the Human Elongin C gene (GeneBank accession number: NM005648 Cloned into the pET29b (Novagen) to prepare pDEV-EC expression vectors, respectively, and transformed simultaneously into BL21 (DE3) (Novagen) strain.

이처럼 형질전환된 세포는 50 ㎍/㎖의 앰피실린을 함유한 LB 배지에 각각 접종한 후 흡광도가 0.8-0.9가 될 때까지 37℃에서 배양하였다. 배양 후, 단백질 발현을 유도하기 위해 0.5 mM의 IPTG(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside)를 첨가하여 18℃에서 15시간 동안 배양하였다.  원심분리하여 수득한 상기 세포에 PMSF(phenylmethylsulfonyl fluoride, Sigma) 및 리소자임(lysozyme, Sigma)을 최종농도가 각각 0.2 mM 및 1 ㎎/㎖이 되도록 첨가한 10 mM의 인산염완충용액(PBS, pH 7.4; 110 mM NaCl, 1 mM DTT)에 현탁시킨 후 4℃에서 초음파로 분쇄하였다.  The transformed cells were inoculated in LB medium containing 50 μg / ml of ampicillin, respectively, and cultured at 37 ° C. until the absorbance became 0.8-0.9. After incubation, 0.5 mM of IPTG (isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside) was added to induce protein expression and incubated at 18 ° C. for 15 hours. 10 mM phosphate buffer solution (PBS, pH 7.4) in which PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride, Sigma) and lysozyme (Sigma) were added to the cells obtained by centrifugation so that their final concentrations were 0.2 mM and 1 mg / ml, respectively; Suspended in 110 mM NaCl, 1 mM DTT) and triturated by ultrasound at 4 ° C.

상기 얻어진 세포 추출물에 2% Triton X-100을 첨가하여 잘 섞어준 후 10분간 얼음에 두었다가 13,000 rpm에서 30분간 원심분리하였다.  분리된 상등액에 1 mM의 DTT를 첨가하여 글루타치온-세파로스[glutathione(GST)-sepharose] 4B 수지(Bio-Rad)와 혼합한 후 4℃에서 2시간 동안 교반하였고, 반응된 수지 혼합액에 10배 부피의 인산염완충용액을 첨가하여 2,100 rpm에서 5분간 원심분리한 다음 상등액을 제거하였다.  상기 과정을 3회 연속으로 반복하여 상등액을 제거한 후, 반응 수지 혼합물을 Bio-Spin® Disposable Chromatography Columns(Bio-Rad)에 넣어서 5 ㎖의 PBS로 여과시키고, 2 ㎖의 1 M NaCl 용액으로 여과시킴으로써 불필요한 반응물들을 제거하였다.  상기 컬럼을 10 mM의 글루타치온(GSH)으로 용출시켜 GST-VBC 단백질을 수득하였다.  이때, 수득된 단백질은 SDS-PAGE를 이용하여 순도를 확인하였고, Bradford 단백질 분석법(Bio-Rad)으로 정량하였다.2% Triton X-100 was added to the obtained cell extracts, mixed well, and then placed on ice for 10 minutes, followed by centrifugation at 13,000 rpm for 30 minutes. 1 mM of DTT was added to the separated supernatant, mixed with glutathione-sepharose 4B resin (Bio-Rad), and then stirred at 4 ° C. for 2 hours. A volume of phosphate buffer solution was added, centrifuged at 2,100 rpm for 5 minutes, and then the supernatant was removed. The procedure was repeated three times in succession to remove the supernatant, and then the reaction resin mixture was placed in Bio-Spin ® Disposable Chromatography Columns (Bio-Rad), filtered with 5 ml of PBS, and filtered with 2 ml of 1 M NaCl solution. Unnecessary reactants were removed. The column was eluted with 10 mM glutathione (GSH) to yield GST-VBC protein. At this time, the obtained protein was confirmed purity by SDS-PAGE, and quantified by Bradford protein analysis (Bio-Rad).

<< 실시예Example 3>  3> HIFHIF -1a와 -1a and VBCVBC 단백질의 결합에 대한 저해제  Inhibitors of protein binding 펩타이드의Peptide 억제 효능 분석 Inhibitory efficacy analysis

앞서 언급한 형광편광 측정 방법을 이용하여 프롤린기가 수산화된 F-HyP564 펩타이드와 VBC 단백질의 결합에 대한 상기 실시예 1에서 합성된 저해제 펩타이드(형광물질이 표지되지 않음)의 억제 효능을 측정하였다. 이를 위해, 우선 실시예 2-2에서 제조된 VBC 단백질과 실시예 2-1에서 합성된 F-HyP564(서열번호 2) 펩타이드를 반응시켜 단백질-리간드의 복합체 형성에 따른 형광편광 값이 변화를 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다.The above-mentioned fluorescence polarization measurement method was used to measure the inhibitory effect of the inhibitor peptide synthesized in Example 1 on the binding of the proline group-hydroxylated F-HyP564 peptide to the VBC protein. To this end, first, by reacting the VBC protein prepared in Example 2-2 and the F-HyP564 (SEQ ID NO: 2) peptide synthesized in Example 2-1 to measure the change in fluorescence polarization value according to the complex formation of the protein-ligand It was. The results are shown in FIG.

도 2에 나타낸 바와 같이, 100 nM의 일정한 농도로 가해진 F-Hyp564에 VBC의 농도를 증가시켜 반응시킨 결과, 형광표지된 F-Hyp564 펩타이드와 VBC단백질의 복합체 형성이 증가되어 형광편광 값이 증가하였고, 이 그래프로부터 VBC 단백질과 HIF-1a 펩타이드간의 해리상수(Ki) 값이 50 nM임을 알 수 있었다(도 2).  As shown in FIG. 2, as a result of increasing the concentration of VBC to F-Hyp564 at a constant concentration of 100 nM, the formation of the complex of the fluorescently labeled F-Hyp564 peptide and the VBC protein was increased to increase the fluorescence polarization value. From this graph, it was found that the dissociation constant (Ki) value between the VBC protein and the HIF-1a peptide was 50 nM (FIG. 2).

상기 결과를 바탕으로, HIF-1a와 VBC 단백질의 복합체 형성에 대한 상기 저해제 펩타이드의 억제 정도를 조사하기 위하여, 먼저 저해제 펩타이드가 첨가되지 않고 최종 농도가 0.5%가 되도록 NP-40(nonidet P-40)을 첨가한 완충용액(50 mM Tris, 120 mM NaCl, pH 8.0)에 100 nM의 F-Hyp564펩타이드 및 154 nM의 VBC 단백질을 첨가하여 복합체를 형성시킨 후 형광편광 값을 측정하여 이 값을 초기 값으로 사용하였다. 또한, 형광편광 측정 이전의 상기 복합체 용액에 본 발명에서 합성된 저해제 펩타이드를 각각 0-500 mM의 농도로 증가시키면서 25℃에서 혼합한 후 저해제 펩타이드 농도에 따른 형광편광 값을 측정하였다. 이때, 형광편광 값은 형광분석기(fluorometer, Perkin-Elmer)를 이용하였고, 슬릿의 크기는 5 ㎚, 적분 시간은 5초로 설정하였다. 그 결과를 도 3a 및 3b에 나타내었다.Based on the above results, in order to investigate the degree of inhibition of the inhibitor peptide on the formation of HIF-1a and VBC protein complex, NP-40 (nonidet P-40) was added so that the final concentration was 0.5% without adding the inhibitor peptide. ) Was added to the buffer solution (50 mM Tris, 120 mM NaCl, pH 8.0) to form a complex by adding 100 nM of F-Hyp564 peptide and 154 nM of VBC protein, and then measured the value of fluorescence polarization. Used as a value. In addition, the inhibitor peptide synthesized in the present invention was added to the complex solution before fluorescence polarization measurement at 25 ° C. while increasing the concentration of 0-500 mM, respectively, and then the fluorescence polarization value according to the inhibitor peptide concentration was measured. In this case, the fluorescence polarization value was used with a fluorometer (Perkin-Elmer), the size of the slit was set to 5 nm, the integration time was set to 5 seconds. The results are shown in Figures 3a and 3b.

도 3a 및 3b에 나타낸 바와 같이, 저해제 펩타이드를 첨가한 경우에는 첨가하지 않은 경우에 비해 농도 의존적으로 형광편광 값을 감소시켰고(도 3a 및 3b), 이러한 저해제 펩타이드들과 VBC 단백질간의 해리상수 (Ki) 값은 표 2에 나타낸 바와 같이 Hse(Ki=3.4 uM) 및 4FP(Ki=5.8 uM)에서 가장 낮음을 알 수 있었다(표 2).As shown in Figures 3a and 3b, the addition of the inhibitor peptide decreased the concentration of fluorescence polarization in a concentration-dependent manner compared to the case without addition (Figs. 3a and 3b), and the dissociation constant (Ki) between these inhibitor peptides and the VBC protein ) Values were lowest in Hse (Ki = 3.4 uM) and 4FP (Ki = 5.8 uM) as shown in Table 2 (Table 2).

저해제 펩타이드Inhibitor peptides 4FP4FP HseHse LeuLeu llelle ValVal AsnAsn AspAsp ThrThr Ki (uM)Ki (uM) 5.85.8 3.43.4 5858 6767 1616 1313 1515 1818

이러한 결과로부터, 상기 저해제 펩타이드는 VBC 단백질에 대하여 F-HyP564 펩타이드와 서로 경쟁적으로 작용함으로써 F-HyP564 펩타이드와 VBC 단백질의 복합체 형성을 저해함을 알 수 있다. 즉, 상기 저해제 펩타이드들은 HIF-1a와 VBC 단백질간의 상호작용을 억제하는 저해제로서 작용함을 의미한다.From these results, it can be seen that the inhibitor peptide inhibits the complex formation of the F-HyP564 peptide and the VBC protein by interacting with the F-HyP564 peptide with respect to the VBC protein. In other words, the inhibitor peptides act as inhibitors that inhibit the interaction between HIF-1a and the VBC protein.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 저해제 펩타이드는 프롤린기가 수산화된 HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 특이적으로 억제하기 때문에 정상산소 상태에서 수산화된 HIF-1a 단백질이 분해되지 않아 관상동맥부전, 뇌부전 및 혈관부전과 같은 허혈성 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있을 뿐 아니라 수산화된 HIF-1a와 연관되어 나타날 수 있는 세포내 생리적 현상을 연구하는데 유용하게 이용될 수 있다.As described above, the inhibitor peptide according to the present invention specifically inhibits the binding of the proline group-hydroxylated HIF-1a and VBC protein, so that the HIF-1a protein hydroxylated in the normal oxygen state is not decomposed, coronary artery failure, In addition to being useful for the prevention or treatment of ischemic diseases such as brain and vascular insufficiency, it may be useful for studying intracellular physiological phenomena that may be associated with hydroxylated HIF-1a.

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Claims (8)

HIF-1a(Genebank 등재번호: u22431)의 556 내지 575번째 아미노산 서열을 가지며, Has the amino acid sequence 556 to 575 of HIF-1a (Genebank Accession No. u22431), 564번째 아미노산인 프롤린이Proline, the 564th amino acid, 발린(valine, Val), 류신(leucine, Leu), 및 이소류신(isoleucine, lle)으로 이루어진 군으로부터 선택된 비환식소수성(acyclic hydrophobic) 작용기를 가진 아미노산;Amino acids having acyclic hydrophobic functional groups selected from the group consisting of valine, Val, leucine, Leu, and isoleucine, lle; 호모세린(homoserine, Hse), 트레오닌(threonine, Thr), 및 아스파라긴(asparagine, Asn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 수소결합을 할 수 있는 작용기를 가진 아미노산; 및 Amino acids having a functional group capable of hydrogen bonding selected from the group consisting of homoserine (Hse), threonine (Th), and asparagine (Asn); And 4-플로로프롤린(4-fluoroproline), 4-아미노프롤린(4-aminoproline), 및 4-티오프롤린(4-thioproline)으로 이루어진 군으로부터 선택된 프롤린고리에 하이드록실기가 아닌 다른 작용기를 삽입하여 만든 아미노산으로 이루어진 군 중에서 선택된 아미노산으로 치환된, Made by inserting a functional group other than a hydroxyl group into a proline ring selected from the group consisting of 4-fluoroproline, 4-aminoproline, and 4-thioproline Substituted with an amino acid selected from the group consisting of amino acids, HIF-1a와 VBC 단백질의 결합을 억제하는 저해제 펩타이드. Inhibitor peptides that inhibit the binding of HIF-1a and VBC proteins. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 펩타이드는 서열번호 3 내지 서열번호 10의 아미노산 서열로 이루어진 군 중에서 선택된 아미노산 서열을 갖는 것인 펩타이드.According to claim 1, wherein the peptide is a peptide having an amino acid sequence selected from the group consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 to SEQ ID NO: 10. 1) HIF-1a(GeneBank 등재번호: u22431)의 556 내지 575번째 아미노산 서열을 가지며, 1) has the 556th to 575th amino acid sequence of HIF-1a (GeneBank Accession No. u22431), 564번째 아미노산인 프롤린을 발린(valine, Val), 류신(leucine, Leu), 및 이소류신(isoleucine, lle)으로 이루어진 군으로부터 선택된 비환식소수성(acyclic hydrophobic) 작용기를 가진 아미노산;Amino acid having an acyclic hydrophobic functional group selected from the group consisting of valine (Val), leucine (Leu), and isoleucine (lle); 호모세린(homoserine, Hse), 트레오닌(threonine, Thr), 및 아스파라긴(asparagine, Asn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 수소결합을 할 수 있는 작용기를 가진 아미노산; 및 Amino acids having a functional group capable of hydrogen bonding selected from the group consisting of homoserine (Hse), threonine (Th), and asparagine (Asn); And 4-플로로프롤린(4-fluoroproline), 4-아미노프롤린(4-aminoproline), 및 4-티오프롤린(4-thioproline)으로 이루어진 군으로부터 선택된 프롤린고리에 하이드록실기가 아닌 다른 작용기를 삽입하여 만든 아미노산으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 아미노산으로 치환하여 합성하는 단계; 및Made by inserting a functional group other than a hydroxyl group into a proline ring selected from the group consisting of 4-fluoroproline, 4-aminoproline, and 4-thioproline Synthesizing by substituting any one amino acid selected from the group consisting of amino acids; And 2) 상기 합성된 펩타이드를 분리 및 정제하는 단계를 포함하는,2) separating and purifying the synthesized peptide, HIF-1α와 VBC 단백질의 결합을 억제하는 저해제 펩타이드의 제조 방법.A method for preparing an inhibitor peptide that inhibits binding of HIF-1α and VBC protein. 삭제delete 제1항 또는 제3항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 조성물.Claim 1 or claim 3 comprising the peptide of the active ingredient, the composition for the prevention or treatment of ischemic diseases. 제6항에 있어서, 상기 허혈성 질환은 관상동맥부전, 뇌부전, 및 혈관부전으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 조성물.The composition for preventing or treating ischemic disease of claim 6, wherein the ischemic disease is selected from the group consisting of coronary artery failure, brain failure, and vascular failure. 제6항에 있어서, 상기 조성물은 약학적으로 허용가능한 부형제, 붕해제, 결합제 및 활택제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더욱 포함하는 것인, 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 조성물.The composition for preventing or treating ischemic disease of claim 6, wherein the composition further comprises one or more additives selected from the group consisting of pharmaceutically acceptable excipients, disintegrants, binders and glidants.
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