KR100998861B1 - Cell-transducing SAG fusion protein - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SAG 융합 단백질에 관한 것으로서, 좀더 자세히는 SAG 단백질의 일측 또는 양측 말단에 단백질 수송 도메인을 공유결합시킨 융합 단백질을 제조하여 폐 세포 또는 핵 내로 도입시키는 방법 및 융합 단백질을 이용한 약제학적 조성물, 피부 외용제 조성물, 화장료, 건강기능성 식품에 관한 것이다.The present invention relates to a SAG fusion protein, and more particularly, a method for preparing a fusion protein covalently bonded to one or both ends of the SAG protein and introducing into a lung cell or nucleus, and a pharmaceutical composition using the fusion protein, It relates to an external preparation composition for skin, cosmetics and health functional food.

단백질 수송 도메인, 융합 단백질, SAG Protein transport domain, fusion protein, SAG

Description

세포 투과성 SAG 융합 단백질{Cell-transducing SAG fusion protein}Cell-transducing SAG fusion protein

본 발명은 세포 투과성 SAG 융합 단백질에 관한 것으로서, SAG 단백질의 적어도 일측 말단에 HIV Tat 단백질 수송 도메인이 공유결합된 융합 단백질에 관한 것이다.The present invention relates to a cell-permeable SAG fusion protein, and relates to a fusion protein in which an HIV Tat protein transport domain is covalently bound to at least one end of the SAG protein.

활성산소종(reactive oxygen species)은 산소를 이용하여 에너지를 얻는 모든 생명체에서, 여러 세포 내 대사과정의 부산물로 필연적으로 생성된다. 이러한 활성산소종은 세포 내의 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 노화과정에서도 노화를 촉진하는 중요한 요인으로 작용한다.Reactive oxygen species are inevitably produced as by-products of various intracellular metabolism in all living organisms that use oxygen for energy. These reactive oxygen species damage biopolymers such as proteins, nucleic acids and fats in cells. It is 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.

파킨슨병(Parkinson's diseases)은 대뇌의 흑질(substantia nigra)에 존재하는 도파민성 신경세포(dopaminergic neuron)가 소실되는 퇴행성 신경질환으로 점진적인 도파민의 결핍으로 인한 운동기능의 장애를 나타나게 되며 대표적으로 떨림(tremor), 경직(rigidity), 체위(postuer) 및 서행(bradykinesia) 등의 증상을 특징으로 한다. 파킨슨병은 인류복지 향상과 함께 인구의 노령화가 진행되면서 치 매(Alzheimer's disease) 및 근위축성 측삭경화증(Amyotrophic lateral sclerosis)과 더불어 대표적인 퇴행성 신경질환으로 발병빈도가 점진적으로 높아지고 있는 실정이다.Parkinson's diseases are degenerative neurological diseases in which dopaminergic neurons, which are present in the substantia nigra of the cerebral vasculature, are lost, resulting in impaired motor function due to progressive dopamine deficiency. ) Symptoms such as rigidity, rigidity, postuer and bradykinesia. Parkinson's disease is one of the leading degenerative neurodegenerative diseases in addition to dementia (Alzheimer's disease) and Amyotrophic lateral sclerosis as the population ages.

SAG(Sensitive to apoptosis gene) 단백질은 새로운 징크 링 핑거(zinc RING finger) 단백질로 산화 스트레스에 의한 아폽토시스로부터 세포를 보호하거나, 유해산소 제거 및 구리, 아연 등 금속이온의 킬레이터로 작용하여 세포사멸을 막아준다. SAG는 세포질 및 핵에 존재하는 작은 단백질로서, 아직까지 항산화 작용 기전 및 성질에 대해서는 많이 밝혀지지 않은 상태이다.Sensitive to apoptosis gene (SAG) protein is a new zinc ring finger protein that protects cells from apoptosis caused by oxidative stress, removes harmful oxygen, and acts as a chelator of metal ions such as copper and zinc to prevent cell death. Prevent it. SAG is a small protein present in the cytoplasm and nucleus, and much of the mechanism and properties of antioxidant activity are still unknown.

최근에는 질병을 예방하거나 치료하기 위한 목적으로 통상 사용되던 화학합성 약제 대신 유전자 치료가 주목받고 있다. 그러나 유전자 치료는 유전자의 운반방법이 용이하지 않고, 표적세포에서 유전자의 발현이 낮고, 세포에서 단백질이 발현되는 기간이 짧고, 표적세포에서 발현되는 단백질의 양을 인위적으로 조절하기가 매우 어려운 점 등 여러 가지 문제점이 있다.In recent years, gene therapy has attracted attention instead of chemical synthesis agents that are commonly used for the purpose of preventing or treating diseases. However, gene therapy is not easy to transport genes, low expression of genes in target cells, short duration of protein expression in cells, and very difficult to artificially control the amount of protein expressed in target cells. There are several problems.

그리하여 상기 유전자 치료 대신 단백질 치료법에 대한 관심이 높아지고 있다. 질병 치료를 위한 약물이나 단백질을 세포 내로 이동시키는데 있어서 세포막을 거쳐 목표 단백질을 직접 전달하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나 단백질은 크기나 여러 가지 생화학적 성질 때문에 세포막을 통과하기가 매우 어렵다. 일반적으로 분자량 600 달톤 이상의 물질은 세포막을 통과하기가 거의 불가능한 것으로 알려져 있다. Thus, interest in protein therapy instead of gene therapy is increasing. In order to move drugs or proteins for treating diseases into cells, a method of directly delivering a target protein through a cell membrane may be considered. However, proteins are very difficult to cross cell membranes due to their size and various biochemical properties. In general, it is known that substances having a molecular weight of 600 daltons or more are almost impossible to pass through cell membranes.

사람 면역결핍 바이러스(Hunan Immunodeficiency Virus type-1) 단백질의 일종인 Tat(transactivator of transcription) 단백질은 효율적으로 세포막을 통과하여 세포질 내로 쉽게 이동한다는 것이 밝혀졌다. 이러한 기능은 Tat 단백질의 중간부위인 단백질 형질도입 부위(Protein Transduction Domain; "PTD")의 특성 때문에 나타나며 아직 그 정확한 기전은 알려지지 않은 상태이다. 그러나 Tat 단백질의 세포막 통과에는 특정 수용체나 운반체가 관여하지 않는 것으로 보이며 단백질 형질도입 부위가 직접 막의 지질 이중층과 작용함으로써 일어나는 것으로 이해하고 있다.Tat (transactivator of transcription) protein, a type of Human Immunodeficiency Virus type-1 protein, has been found to efficiently migrate through the cell membrane and into the cytoplasm. This function is due to the nature of the protein transduction domain ("PTD"), which is the intermediate region of the Tat protein, and its exact mechanism is still unknown. However, it is understood that no specific receptors or carriers are involved in the transmembrane passage of Tat protein and that the protein transduction site occurs by directly interacting with the lipid bilayer of the membrane.

그러나, HIV-Tat의 단백질 형질도입 부위와 융합한 모든 단백질이 세포 내로 원활히 도입되어 단백질 활성을 나타내는 것은 아니다. 즉, 세포 내로 도입되었으나 활성을 나타내지 못하는 Tat 융합 단백질에 대한 보고들이 있다.( Sengoku, T. et al., Experimental Neurology 188(2004) 161-170; Falnes P.O. et al. Biochemistry 2001 Apr 10;40(14):4349-4358). However, not all proteins fused with the protein transduction site of HIV-Tat are smoothly introduced into the cell to show protein activity. In other words, there are reports of Tat fusion proteins introduced into cells but not active (Sengoku, T. et al., Experimental) . Neurology 188 (2004) 161-170; Falnes PO et al. Biochemistry 2001 Apr 10; 40 (14): 4349-4358).

본 발명의 목적은 천식, 아토피 등의 면역 및 염증질환의 치료 및 예방에 유용한 SAG 단백질을 세포 내로 효율적으로 도입할 수 있는 방법을 제공하려는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for efficiently introducing SAG proteins into cells which are useful for the treatment and prevention of immune and inflammatory diseases such as asthma and atopy.

또한, 본 발명의 목적은 피부 염증, 가려움증, 아토피 등의 면역 및 염증질환, 파킨슨, 치매. 뇌허혈 등의 뇌 질환, 심혈관 질환, 중금속 중독의 예방 또는 치료제로서 사용가능한 SAG 융합 단백질을 제공하려는 것이다.In addition, the object of the present invention is skin inflammation, itching, immune and inflammatory diseases such as atopy, Parkinson's, dementia. To provide a SAG fusion protein that can be used as a prophylactic or therapeutic agent for brain diseases such as cerebral ischemia, cardiovascular disease, heavy metal poisoning.

또한, 본 발명의 목적은 상기 세포 투과성 SAG 융합 단백질을 주요성분으로 포함하는 천식, 아토피 등의 면역 및 염증질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공하려는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of immune and inflammatory diseases, such as asthma, atopy, including the cell-permeable SAG fusion protein as a main component.

뿐만 아니라, 본 발명의 목적은 상기 세포 투과성 SAG 융합 단백질을 유효성분으로 포함하는 건강기능성 식품 조성물을 제공하려는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a health functional food composition comprising the cell-permeable SAG fusion protein as an active ingredient.

따라서, 본 발명자들은 Tat 단백질의 단백질 형질도입 부위를 외부단백질인 사람 SAG 단백질에 융합된 Tat-SAG 융합 단백질을 제조하였고, 제조된 융합 단백질을 대장균에서 과대발현시켰으며, 금속 킬레이팅 친화 크로마토그래피로 쉽고 편리하게 정제하였다. 정제된 융합 단백질이 효과적으로 세포 내로 투과되어 SAG 단백질의 발현을 증가시키는지를 신경세포 및 동물모델을 이용한 연구에서 확인하였다. 즉, SAG 융합 단백질을 증가시킴으로써 산화 스트레스에 의한 신경 세포사를 억제 함을 밝혀냈다.Therefore, the present inventors prepared a Tat-SAG fusion protein in which the protein transduction site of the Tat protein was fused to a human SAG protein that is an external protein, overexpressed the prepared fusion protein in E. coli, and subjected to metal chelating affinity chromatography. Purification was easy and convenient. It was confirmed in studies using neurons and animal models whether purified fusion proteins effectively penetrated into cells to increase expression of SAG protein. In other words, by increasing the SAG fusion protein was found to inhibit neuronal cell death caused by oxidative stress.

본 발명은 SAG 융합 단백질을 단백질 수준에서 세포 내로 운반하여 단백질 치료제로 응용 가능함을 최초로 밝힌 것이다.The present invention discloses for the first time that SAG fusion protein is transported into the cell at the protein level and can be applied as a protein therapeutic agent.

유해산소는 세포 내 생체고분자에 손상을 입히며, 보고된 바로는 100여 종의 인간 질병의 진행과정과 깊게 관련되어 있다. 따라서 이러한 유해산소에 의한 손상을 보호 및 치료하는데 있어서 SAG를 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.Hazardous oxygen damages cellular biopolymers and has been reported to be deeply involved in the progress of more than 100 human diseases. Therefore, SAG can be effectively used for the protection and treatment of damage caused by harmful oxygen.

본 발명을 바탕으로 Tat-SAG를 세포 내로 직접 전달하여 우리 인체에 해로운 유해산소로부터 세포 및 조직을 보호할 수 있기 때문에 루게릭, 당뇨, 뇌허혈, 파킨슨병과 같은 퇴행성 난치성 질환과 아토피 피부염 등의 병증을 예방 및/또는 치료하는 약제 또는 기능성 화장품 등으로 광범위하게 활용될 수 있다.Based on the present invention, Tat-SAG can be delivered directly into cells to protect cells and tissues from harmful oxygen harmful to the human body, thereby preventing diseases such as degenerative refractory diseases such as Lou Gehrig's disease, diabetes, cerebral ischemia and Parkinson's disease and atopic dermatitis. And / or a medicament or functional cosmetic to treat.

본 발명자들은 먼저 Tat-SAG 융합 단백질을 과대발현시키고 쉽게 정제할 수 있는 Tat-SAG 발현벡터를 개발하였다. 이 발현벡터는 인간 SAG cDNA, Tat 펩타이드 그리고 6개의 히스티딘이 연속적으로 연결되어 있다. 이 발현벡터를 이용하여 Tat-SAG 융합 단백질을 대장균에서 과대발현시켜 자연상태로 Ni2 +-친화 크로마토그래피 컬럼을 이용하여 정제하였다. Tat-SAG 과대발현은 높게 나타났으며, 정제된 단백질의 양도 높게 나타났다. 웨스턴 블랏으로 배양된 신경세포에 정제된 Tat-SAG 융합 단백질이 농도 및 시간 의존적으로 세포에 운반되는 것을 확인하였고, 세포 내로 투과된 Tat-SAG는 세포 내에서 48시간 지속적으로 유지되었으며, 유해산소에 의한 세포사멸을 효과적으로 억제하였다. 또한, Tat-SAG는 뇌허혈 질환 동물모델의 조직에도 효율적으로 투과되어 산화 스트레스에 의한 신경세포의 사멸을 효과적으로 억제하는 것을 알 수 있었다.The inventors have first identified Tat-SAG, which overexpresses and easily purifies the Tat-SAG fusion protein. Expression vectors were developed. This expression vector is a continuous linkage of human SAG cDNA, Tat peptide and six histidines. By the over-expression of the Tat-SAG fusion protein using the expression vector in E. coli Ni 2 + in the natural state were purified using an affinity chromatography column. Tat-SAG overexpression was high and the amount of purified protein was also high. It was confirmed that Tat-SAG fusion protein purified on neurons cultured by Western blot was delivered to cells in a concentration and time dependent manner, and Tat-SAG permeated into cells was maintained for 48 hours in cells and Effectively inhibited apoptosis. In addition, it was found that Tat-SAG effectively penetrates tissues of animal models of cerebral ischemia and effectively inhibits neuronal cell death by oxidative stress.

이러한 결과는 Tat-SAG가 세포 내로 투과가 잘 일어나고, 세포 내에서 SAG 기능을 잘 나타내고 있음을 의미한다. 따라서 이러한 Tat-SAG 융합 단백질은 유해산소와 관련하여 뇌 질환 및 다양한 질환 치료 분야에 다양하게 응용될 가능성을 제시해 준다.These results indicate that Tat-SAG is well permeable into cells and shows good SAG function in cells. Therefore, this Tat-SAG fusion protein suggests a variety of applications in the field of brain disease and various diseases in relation to harmful oxygen.

본 발명은 9 내지 15개의 아미노산 잔기로 구성되며 아르기닌 또는 라이신 잔기를 3/4 이상 포함하는 수송도메인이 SAG 단백질의 최소한 일측 말단에 공유결합되어 세포투과성 SAG 융합 단백질을 제공한다. The present invention consists of 9 to 15 amino acid residues and a transport domain comprising at least 3/4 of arginine or lysine residues is covalently linked to at least one end of the SAG protein to provide a cell permeable SAG fusion protein.

본 발명은 상기 수송도메인이 HIV Tat 49-57 잔기, 올리고라이신, 올리고아르기닌 또는 올리고(라이신,아르기닌) 중의 1종 이상인 것을 특징으로 하는 세포투과성 SAG 융합 단백질을 제공한다.The present invention provides a cell-permeable SAG fusion protein, wherein said transport domain is at least one of HIV Tat 49-57 residues, oligolysine, oligoarginine or oligo (lysine, arginine).

또한, 본 발명은 상기 융합 단백질의 아미노산 서열이 서열번호 7과 같은 것을 특징으로 하는 세포투과성 SAG 융합 단백질을 제공한다.The present invention also provides a cell permeable SAG fusion protein, characterized in that the amino acid sequence of the fusion protein as SEQ ID NO: 7.

본 발명은 SAG 코딩 cDNA의 최소한 일측 말단에 상기 수송 도메인 코딩 올리고뉴클레오타이드 서열이 결합되어 상기 세포 투과성 SAG 융합 단백질을 코딩하는 재조합 폴리뉴클레오타이드를 제공한다.The present invention provides a recombinant polynucleotide encoding the cell permeable SAG fusion protein by binding the transport domain coding oligonucleotide sequence to at least one end of the SAG coding cDNA.

본 발명은 상기 재조합 폴리뉴클레오타이드의 염기 서열이 서열번호 6과 같은 것을 특징으로 하는, SAG 융합 단백질을 코딩하는 재조합 폴리뉴클레오타이드를 제공한다.The present invention provides a recombinant polynucleotide encoding a SAG fusion protein, characterized in that the base sequence of the recombinant polynucleotide is the same as SEQ ID NO: 6.

또한, 본 발명은 상기 융합 단백질을 발현시키기 위하여 상기 재조합 폴리뉴클레오타이드를 포함하는, 예컨대 도 1과 같은 구조의 SAG 융합 단백질 발현벡터를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a SAG fusion protein expression vector comprising the recombinant polynucleotide, for example, as shown in Figure 1 to express the fusion protein.

또한, 본 발명은 상기 SAG 융합 단백질을 유효성분으로 하고 약학적으로 허용되는 담체를 포함하며, 루게릭병, 당뇨, 뇌허혈, 파킨슨병, 치매, 중금속 중독, 심혈관 질환, 피부 염증, 가려움증 및 아토피 피부염 중 1 이상의 질병의 예방 및 치료제로서 사용되는 약제학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention comprises the SAG fusion protein as an active ingredient and includes a pharmaceutically acceptable carrier, in Lou Gehrig's disease, diabetes, cerebral ischemia, Parkinson's disease, dementia, heavy metal poisoning, cardiovascular disease, skin inflammation, itching and atopic dermatitis Provided is a pharmaceutical composition for use as a prophylactic and therapeutic agent for one or more diseases.

또한, 본 발명은 상기 SAG 융합 단백질을 유효성분으로 하며, 루게릭병, 당뇨, 뇌허혈, 파킨슨병, 치매, 중금속 중독, 심혈관 질환, 피부 염증, 가려움증 및 아토피 피부염 중 1 이상의 질병의 예방 및 개선 효과가 있는 건강 기능성 식품 조성물을 제공한다.In addition, the present invention is the SAG fusion protein as an active ingredient, preventing and improving the effects of one or more of Lou Gehrig's disease, diabetes, cerebral ischemia, Parkinson's disease, dementia, heavy metal poisoning, cardiovascular disease, skin inflammation, itching and atopic dermatitis. It provides a health functional food composition.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기 SAG 융합 단백질을 유효성분으로 하며, 아토피 피부염, 피부 질환 및 가려움증의 예방 및 개선 효과가 있는 피부 외용제 조성물을 제공한다.In addition, the present invention uses the SAG fusion protein as an active ingredient, and provides an external composition for skin, which has an effect of preventing and improving atopic dermatitis, skin diseases and itching.

Tat-SAG 융합 단백질을 포함하여 수송도메인 융합 단백질을 유효성분으로 함유하는 약제학적 조성물은 약제학적 분야에서 통상적으로 허용되는 담체와 함께 배 합하여 통상적인 방법에 의해 경구 또는 주사 형태로 제형화할 수 있다. 경구용 조성물로는 예를 들면 정제 및 젤라틴 캡슐이 있으며, 이들은 활성 성분 이외에도 희석제(예: 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및/또는 글리신), 활탁제(예: 실리카, 탤크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및/또는 폴리에틸렌 글리콜)을 함유하고, 정제는 또한 결합제(예: 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 메틸셀룰로스, 나트륨 카복시메틸셀룰로스 및/또는 폴리비닐피롤리돈)를 함유하며, 경우에 따라서 붕해제(예: 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨염) 또는 비등 혼합물 및/또는 흡수제, 착색제, 향미제 및 감미제를 함유하는 것이 바람직하다. 주사용 조성물은 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하고, 언급한 조성물은 멸균되고/되거나 보조제(예: 방부제, 안정화제, 습윤제 또는 유화제 용액 촉진제, 삼투압 조절을 위함 염/또는 완충제)를 함유한다. 또한 이들은 기타 치료적으로 유용한 물질을 함유할 수 있다.Pharmaceutical compositions containing a transport domain fusion protein as an active ingredient, including a Tat-SAG fusion protein, can be formulated in oral or injectable form by conventional methods in combination with a carrier that is commonly acceptable in the pharmaceutical art. Oral compositions include, for example, tablets and gelatin capsules, which, in addition to the active ingredient, may contain diluents (e.g. lactose, dextrose, sucrose, mannitol, sorbitol, cellulose and / or glycine), lubricants (e.g. silica, talc) , Stearic acid and its magnesium or calcium salts and / or polyethylene glycols, the tablets also contain binders (e.g. magnesium aluminum silicate, starch paste, gelatin, methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose and / or polyvinylpyrrolidone). ), And optionally a disintegrant (eg starch, agar, alginic acid or its sodium salt) or boiling mixture and / or absorbent, colorant, flavor and sweetener. Injectable compositions are preferably aqueous isotonic solutions or suspensions, and the compositions mentioned are sterile and / or contain auxiliaries such as preservatives, stabilizers, wetting or emulsifier solution promoters, salts or buffers for controlling osmotic pressure. They may also contain other therapeutically valuable substances.

이와 같이 제조된 약제학적 제제는 목적하는 바에 따라 경구로 투여하거나, 비경구 방식 즉, 정맥 내 , 피하, 복강 내 투여 또는 국소적용할 수 있으며, 천식에 적용하는 경우에는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 널리 알려진 바와 같이 흡입 방식이나 스프레이 방식의 제제로 제형화할 수 있다. 용량은 일일 투여량 0.001~100㎎/㎏을 1 내지 수회에 나누어 투여할 수 있다. 특정 환자에 대한 투여용량 수준은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 투여시간, 투여방법, 배설율, 질환의 중증도 등에 따라 변화될 수 있다.The pharmaceutical preparations thus prepared may be administered orally as desired, or parenterally, i.e., intravenously, subcutaneously, intraperitoneally, or topically, and when applied to asthma in the art to which this invention pertains. As is well known to those skilled in the art, it may be formulated into inhaled or sprayed formulations. The dose may be administered by dividing the daily dose of 0.001-100 mg / kg in one to several times. Dosage levels for a particular patient may vary depending on the patient's weight, age, sex, health condition, time of administration, method of administration, rate of excretion, severity of the disease, and the like.

본 발명은 또한, 상기 SAG 융합 단백질을 유효성분으로 하는 건강 기능성 식 품 조성물을 제공한다. 본 발명의 SAG 융합 단백질은 루게릭병, 뇌허혈, 파킨슨병, 치매와 같은 뇌 질환, 당뇨, 중금속 중독, 심혈관 질환, 피부 염증, 가려움증 및 아토피 피부염의 예방 또는 치료의 효과를 위한 건강기능성 식품으로 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 SAG 융합 단백질을 첨가할 수 있는 식품으로는 분말, 과립, 정제, 캡슐형태의 각종 식품류, 음료, 차 등을 들 수 있다. 이때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양, 즉 일반적으로 본 발명의 건강기능성 식품 조성물은 전체 식품 중량의 0.01 내지 20% 중량으로 가할 수 있다. 본 발명의 음료 조성물은 지시된 비율로, 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 포도당, 과당, 말토스, 슈크로스, 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 및 합성 향미제를 가할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 식품 조성물 100㎖당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 10g이다.The present invention also provides a health functional food composition comprising the SAG fusion protein as an active ingredient. SAG fusion protein of the present invention is a health functional food for the effect of preventing or treating brain diseases such as Lou Gehrig's disease, cerebral ischemia, Parkinson's disease, dementia, diabetes, heavy metal poisoning, cardiovascular disease, skin inflammation, itching and atopic dermatitis Can be used. Foods to which the SAG fusion protein according to the present invention may be added include various foods, drinks, teas, etc. in the form of powders, granules, tablets, and capsules. At this time, the amount of the extract in the food or beverage, that is, the general health functional food composition of the present invention can be added to 0.01 to 20% by weight of the total food weight. The beverage composition of the present invention has no particular limitation on the liquid component except for containing the extract as an essential ingredient in the ratios indicated, and may contain various flavors or natural carbohydrates as additional ingredients, such as ordinary drinks. Examples of the above-mentioned natural carbohydrates are conventional sugars such as glucose, fructose, maltose, sucrose, dextrin, cyclodextrin, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol. As flavoring agents other than those mentioned above, natural and synthetic flavoring agents can be added. The proportion of the natural carbohydrate is generally about 1 to 20 g, preferably about 5 to 10 g per 100 ml of the food composition of the present invention.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 특별히 제한되어 있는 것은 아니나, 본 발명의 식품 조성물 100 중량부당 0 내지 약 20중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.In addition to the above, the composition of the present invention includes various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), flavors such as synthetic flavors and natural flavors, colorants and fillers, pectic acid and salts thereof, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloids. Thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, carbonation agents used in carbonated drinks, and the like. The compositions of the present invention may also contain pulp for the production of natural fruit juices and fruit juice beverages and vegetable beverages. These components can be used independently or in combination. The proportion of such additives is not particularly limited, but is generally selected from 0 to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of the food composition of the present invention.

본 발명은 또한, 상기 SAG 융합 단백질을 유효성분으로 하는 화장료 조성물을 비롯한 피부 외용제 조성물을 제공한다. 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 SAG 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.The present invention also provides a topical skin composition including a cosmetic composition comprising the SAG fusion protein as an active ingredient. The coating agent which uses the fusion protein of this invention as an active ingredient can be easily manufactured in any form according to the conventional manufacturing method. For example, in preparing a cream coating agent, the SAG fusion protein of the present invention is contained in a creamy oil-in-water (O / W) or water-in-oil (W / O) cream base, and includes perfume, chelating agent, pigment, antioxidant, While preservatives and the like are used as necessary, synthetic or natural materials such as proteins, minerals and vitamins can be used in combination 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, 크림, 젤, 샴푸, 린스, 헤어 컨디셔너, 화장비누, 클렌저, 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 necessary, the usual cosmetic preparation method, lotion, cream, gel, shampoo, rinse, hair conditioner, makeup Soap, cleanser, water soluble powder, fat soluble powder, water soluble liquid, cream or essence and the like.

본 발명은 또한 SAG 단백질을 세포 내로 효율적으로 전달하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 SAG 단백질 분자의 세포 내 전달은 HIV Tat 단백질 수송 도메인이 공유결합된 형태의 융합 단백질을 구성하여 수행된다. 본 발명의 상기 수송도메인의 일례로는 aa 49-57의 아홉 개의 아미노산으로 구성되고, 서열번호 1과 같은 아미노산 서열로 이루어진 HIV Tat 펩타이드를 들 수 있다. 그러나, 본 발명 의 단백질 수송 도메인이 서열번호 1의 Tat 펩타이드로만 한정되는 것은 아니고, Tat의 아미노산 서열 일부 치환이나 부가, 결여로 Tat 펩타이드와 유사한 기능을 하는 펩타이드를 제조하는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게는 용이하므로, 7~15개의 아미노산으로 구성되고, 라이신 또는 아르기닌을 4개 이상 다수 포함하는 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 also provides a method for efficiently delivering SAG proteins into cells. Intracellular delivery of SAG protein molecules according to the present invention is carried out by constructing a fusion protein in the form of a covalently bonded HIV Tat protein transport domain. An example of the transport domain of the present invention is an HIV Tat peptide consisting of nine amino acids of aa 49-57 and consisting of an amino acid sequence such as SEQ ID NO: 1. However, the protein transport domain of the present invention is not limited to the Tat peptide of SEQ ID NO: 1, and the production of a peptide having a function similar to the Tat peptide by partial substitution, addition or lack of the amino acid sequence of Tat in the field of the present invention belongs. Since it is easy for a person skilled in the art, a protein transport domain composed of 7 to 15 amino acids, including four or more lysine or arginine, and a protein transport function that performs the same or similar protein transport function by partially replacing amino acids therefrom. It will be apparent that the fusion protein using the domain belongs to the scope of the present invention.

구체적으로, 본 발명은 SAG 융합 단백질, 이 융합 단백질을 제조하기 위한 재조합 뉴클레오타이드와 벡터, 이 융합 단백질을 포함하는 치료, 예방 목적의 약학 조성물, 건강 기능성 식품 등에 관한 것이다.Specifically, the present invention relates to a SAG fusion protein, a recombinant nucleotide and a vector for producing the fusion protein, a therapeutic composition comprising the fusion protein, a pharmaceutical composition for the purpose of prevention, a health functional food, 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.

"SAG 융합 단백질"이란 단백질 수송 도메인과 SAG를 포함하며, 수송 도메인과 목표 단백질(즉, 본 발명에서는 SAG를 의미함)의 유전적 융합이나 화학 결합으로 형성된 공유결합 복합체를 의미한다. 본 명세서에서는 "Tat-SAG" 또는 "Tat-SAG 융합 단백질"와 혼용하였다."SAG fusion protein" refers to a covalent complex formed by genetic fusion or chemical bonding of a protein transport domain and a SAG, wherein the transport domain and the target protein (ie, SAG in the present invention). In this specification, it is mixed with "Tat-SAG" or "Tat-SAG fusion protein".

"목표 단백질"이란 본래 표적 세포로 들어갈 수 없거나, 본래 유용한 속도로 표적 세포로 들어갈 수 없는 수송도메인 또는 이의 단편이 아닌 분자로서, 수송도메인과 융합되기 전의 분자 그 자체 또는 수송도메인-목표 단백질 복합체의 목표 단백질 부분을 의미한다. 목표 단백질로서는 폴리펩티드, 단백질, 펩타이드를 포함하며, 본 발명에서는 SAG 단백질을 의미한다.A “target protein” is a molecule that is not originally a transport domain or fragment thereof that cannot enter the target cell or is not able to enter the target cell at its original useful rate, and is a molecule of the transport domain or of the transport domain-target protein complex prior to fusion with the transport domain. Refers to the target protein portion. The target protein includes a polypeptide, a protein, a peptide, and means a SAG protein in the present invention.

"융합 단백질"이란 수송도메인 및 한 개 이상의 목표 단백질 부분을 포함하며, 수송도메인과 목표 단백질의 유전적 융합이나 화학 결합으로 형성된 복합체를 의미한다."Fused protein" means a complex comprising a transport domain and one or more target protein moieties and formed by genetic fusion or chemical bonding of the transport domain and the target protein.

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 수송도메인에 의해 목표 단백질이 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 동물세포, 인체 세포 또는 미생물을 포함하는 의미이다.In addition, "target cell" means a cell to which a target protein 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 발명에서의 "수송 도메인"은 고분자 유기화합물, 예컨대 올리고뉴클레오타이드, 펩타이드, 단백질, 올리고당 또는 다당류 등과 공유결합을 이루어 별도의 수용체나 운반체, 에너지를 필요로 하지 않고 상기 유기화합물들을 세포 내로 도입시킬 수 있는 것을 말한다.In the present invention, the "transport domain" may be covalently bonded to a polymer organic compound such as oligonucleotide, peptide, protein, oligosaccharide or polysaccharide to introduce the organic compound into cells without requiring a separate receptor, carrier, or energy. Say what it is.

또한, 본 명세서에서는 단백질, 펩타이드, 유기화합물을 세포 내로 "도입"시키는 것에 대하여 "운반", "침투", "수송", "전달", "투과", "통과"한다는 표현들과 혼용하였다.In addition, the specification is used interchangeably with the expressions "transport", "penetration", "transport", "delivery", "transmission", "pass" for "introducing" a protein, peptide, organic compound into a cell.

본 발명은 9 내지 15개의 아미노산 잔기로 구성되며 아르기닌 또는 라이신 잔기를 3/4 이상 포함하는 수송도메인이 SAG의 최소한 일측 말단에 공유결합되어 세포침투 효율이 향상된 SAG 융합 단백질을 제공한다.The present invention provides a SAG fusion protein having 9 to 15 amino acid residues and a transport domain comprising 3/4 or more of arginine or lysine residues covalently bonded to at least one end of the SAG, thereby improving cell penetration efficiency.

또한, 본 발명에서 상기 수송도메인은 HIV Tat 49-57 잔기, 올리고라이신, 올리고아르기닌 또는 올리고(라이신,아르기닌) 중의 1종 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the transport domain is characterized in that at least one of HIV Tat 49-57 residue, oligolysine, oligoarginine or oligo (lysine, arginine).

또한, 본 발명은 상기 융합 단백질의 그 아미노산 서열이 서열번호 7과 같은 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the amino acid sequence of the fusion protein is the same as SEQ ID NO: 7.

또한, 본 발명은 SAG 코딩 cDNA의 최소한 일측 말단에 상기 수송 도메인 코딩 올리고뉴클레오타이드 서열이 결합되어 SAG 융합 단백질을 코딩하는 재조합 폴리뉴클레오타이드를 제공한다.The present invention also provides a recombinant polynucleotide encoding the SAG fusion protein by binding the transport domain coding oligonucleotide sequence to at least one end of the SAG coding cDNA.

또한, 상기 재조합 폴리뉴클레오타이드는 그 염기 서열이 서열번호 6과 같은 것을 특징으로 한다.In addition, the recombinant polynucleotide is characterized in that the nucleotide sequence is the same as SEQ ID NO: 6.

또한, 본 발명은 상기 융합 단백질을 발현시키기 위한 재조합 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 SAG 융합 단백질 발현벡터를 제공한다.The present invention also provides a SAG fusion protein expression vector comprising a recombinant polynucleotide for expressing the fusion protein.

또한, 본 발명은 상기 SAG 융합 단백질을 유효성분으로 하고 약학적으로 허용되는 담체를 포함하며, 천식, 피부염, 아토피 피부염 등 면역성 질환 또는 염증질환의 예방 및 치료제로서 사용되는 약제학적 조성물을 제공한다.The present invention also provides a pharmaceutical composition comprising the SAG fusion protein as an active ingredient and a pharmaceutically acceptable carrier, and used as a prophylactic and therapeutic agent for immune diseases or inflammatory diseases such as asthma, dermatitis and atopic dermatitis.

나아가, 본 발명은 상기 SAG 융합 단백질을 유효성분으로 하며, 천식, 피부염, 아토피 피부염 등 면역성 질환 또는 염증질환의 예방 및 개선 효과가 있는 건강 기능성 식품 조성물을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a health functional food composition having the SAG fusion protein as an active ingredient and preventing and improving an immune disease or inflammatory disease such as asthma, dermatitis and atopic dermatitis.

본 발명은 9~15개의 아미노산으로 구성되고, 라이신 또는 아르기닌을 4개 이 상 포함하는 단백질 수송 도메인이 SAG 단백질의 적어도 일측 말단에 공유결합된 세포도입성(cell-transducing) SAG 융합 단백질에 관한 것이다. The present invention relates to a cell-transducing SAG fusion protein consisting of 9-15 amino acids, wherein a protein transport domain comprising at least 4 lysine or arginine is covalently attached to at least one end of the SAG protein. .

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.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.

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. 음성 전하를 띤 산성 아미노산은 아스파르트산 및 글루탐산을 포함한다. 또한, 본 발명의 융합 단백질과 아미노산 서열 간의 일정 범위의 상동성 예컨대 85-100% 범위 내의 동일 유사한 생물학적 활성을 갖는 절편 또는 이들의 유도체들도 본 발명의 권리범위에 포함된다.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. Negative 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 and amino acid sequence of the invention, such as 85-100%.

또한, 본 발명은 SAG 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 코돈 축퇴성(codon degeneracy)에 의한 서열을 갖는 핵산분자들에도 미친다.In addition, the present invention relates to a recombinant polynucleotide comprising SEQ ID NO: 6, which binds a protein transport domain peptide coding DNA sequence to SAG cDNA and encodes the cell-inducible 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 due to codon degeneracy of the genetic code.

이하, 본 발명의 구성을 아래의 실시예의 기재를 통하여 좀더 상세히 알아본다. 그러나, 본 발명의 범위가 아래 실시예의 기재에만 한정된 것이 아님은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 자명하다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, it is apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited only to the description of the following examples.

특별히 아래 실시예에는 Tat 수송 도메인이 SAG 단백질의 N-말단에 융합된 단백질인 Tat-SAG 융합 단백질에 대한 실시예를 기재하였으나, 이 외에도 본 발명자들은 9개의 아르기닌으로 이루어진 수송 도메인이 SAG 단백질과 융합한 형태의 SAG 융합 단백질을 제조하여 아래 실시예와 동일한 실험을 수행한 결과 세포 침투성 및 활성에 있어서 Tat-SAG 융합 단백질의 90%에 육박하는 결과를 얻었다(데이터 미기재). 이로부터 본 발명의 범위가 시열번호 7의 Tat-SAG 융합 단백질에만 한정되는 것이 아님을 분명히 밝혀둔다.In particular, the examples below describe examples of the Tat-SAG fusion protein, which is a protein in which the Tat transport domain is fused to the N-terminus of the SAG protein. In addition, the present inventors have fused the SAG protein with a transport domain consisting of nine arginines. One type of SAG fusion protein was prepared and the same experiment as in the following example was performed, and the result was close to 90% of the Tat-SAG fusion protein in cell permeability and activity (data not shown). From this it is clear that the scope of the present invention is not limited to the Tat-SAG fusion protein of SEQ ID NO: 7.

재료material

제한 효소와 T4 DNA 리가아제는 Promega(USA)에서 구입하였고, Pfu 중합효소는 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-니트릴로트리아세트산 세파로즈 슈퍼플로우는 Qiagen(Germany)에서 구입하였다. 사람 SAG cDNA는 PCR 방법으로 사람 간 cDNA 라이브러리에서 분리하였다. 이외 모든 시약은 특급 제품을 이용하였다.Restriction enzyme 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-nitrilotriacetic acid Sepharose superflow was purchased from Qiagen (Germany). Human SAG cDNA was isolated from human liver cDNA library by PCR method. All other reagents were used as express products.

실시예Example 1: 재조합  1: recombination TatTat -- SAGSAG 융합 단백질 Fusion protein of 발현벡터 제조 및 형질변환 Expression vector preparation and transformation

Tat-SAG 융합 단백질을 생산하기 위하여 우선, HIV-1 Tat의 염기성 도메인(아미노산 49-57)이 포함된 pET-Tat 발현벡터를 만들었다. Tat 염기성 도메인에 해당하는 두 종류의 올리고뉴클레오타이드(상위 쇄, 5'-TAGGAAGAAGCGGAGA CAGCGACGAAGAC-3'; 하위 쇄, 5'-TCGAGTCTTCGTCGCTGTCT CCGCTTCTTCC-3')를 NdeI -XhoI 제한효소로 자른 pET15b에 연결하여 삽입하였다. 이어, 사람 SAG cDNA의 서열을 기본으로 하여 2종류의 올리고뉴클레오타이드를 합성하였다. 정방향 프라이머는 5'-CTCGAGATGGCCGACGTGGAAGACGGAGAG-3'로 XhoI 제한 부위를 지니고 있으며 역방향 프라이머의 서열은 5'-GGATCC TCATTTGCCGATTCTTTGGACCAC-3'로 BamHI 제한 부위를 갖는다.To produce a Tat-SAG fusion protein, first, a pET-Tat expression vector containing a basic domain (amino acids 49-57) of HIV-1 Tat was made. Two kinds of oligonucleotides corresponding to the Tat basic domain (upper chain, 5'-TAGGAAGAAGCGGAGA CAGCGACGAAGAC-3 '; lower chain, 5'-TCGAGTCTTCGTCGCTGTCT CCGCTTCTTCC-3') were inserted into pET15b cut with NdeI- XhoI restriction enzyme. . Next, two kinds of oligonucleotides were synthesized based on the sequence of human SAG cDNA. The forward primer has a Xho I restriction site at 5'-CTCGAGATGGCCGACGTGGAAGACGGAGAG-3 'and the sequence of the reverse primer has a Bam HI restriction site at 5'-GGATCC TCATTTGCCGATTCTTTGGACCAC-3'.

중합효소 연쇄반응(PCR)은 온열 순환기(Perkin-Elmer, model 9600)에서 수행하였으며, 반응 혼합액을 50㎕ 실리콘 튜브에 넣고 94℃에서 5분간 가열하였다. PCR 반응은 94℃에서 40초간 30사이클의 연장(extension), 54℃에서 1분간 변성(denaturation), 70℃에서 3분간 어닐링(annealing), 그리고 72℃에서 10분, 20℃에서 5분간 최종 연장(final extension)을 유도하였다. PCR 수행 후 아가로즈 젤 전기영동으로 반응물을 분리하고 이것을 TA 클로닝 벡터(Invitrogen, Sandiego, USA)에 연결한 후 벡터를 컴피턴트 세포에 형질변환시키고 형질변환된 박테리아로부터 플라스미드를 알칼리 용균법으로 분리하였다. 사람 SAG cDNA가 포함된 TA 벡터를 XhoⅠ과 BamHⅠ으로 절단한 다음 HIV-1 Tat 발현벡터에 삽입하였다. Tat-SAG로 형질변환된 E. coli BL21(DE3)를 선택한 다음, 콜로니를 100㎖ LB 배지에 접종 하고 IPTG(0.5mM)를 배지 내에 첨가하여 재조합된 Tat-SAG의 과대발현을 유도하였다. 과대발현된 Tat-SAG는 SDS-PAGE와 웨스턴 블랏 분석으로 확인하였다.Polymerase chain reaction (PCR) was performed in a thermocycler (Perkin-Elmer, model 9600), and the reaction mixture was placed in a 50 μl silicon tube and heated at 94 ° C. for 5 minutes. PCR reactions were extended by 30 cycles of 40 seconds at 94 ° C, denaturation at 54 ° C for 1 minute, annealing at 70 ° C for 3 minutes, and final extension at 20 ° C for 10 minutes, and 20 ° C for 5 minutes. (final extension) was induced. After PCR, the reactants were separated by agarose gel electrophoresis and linked to a TA cloning vector (Invitrogen, Sandiego, USA). The vectors were transformed into competent cells and plasmids were isolated from the transformed bacteria by alkaline lysis. . The TA vector containing the human SAG cDNA and Xho After cutting with Bam HI, it was inserted into HIV-1 Tat expression vector. E. coli BL21 (DE3) transformed with Tat-SAG was selected, and colonies were inoculated in 100 ml LB medium and IPTG (0.5 mM) was added to the medium to induce overexpression of recombinant Tat-SAG. Overexpressed Tat-SAG was confirmed by SDS-PAGE and Western blot analysis.

실시예Example 2: 재조합  2: recombination TatTat -- SAGSAG 융합 단백질의 발현 및 정제 Expression and Purification of Fusion Proteins

본 발명자들이 제조한 인간 SAG cDNA가 포함되어 있는 E. coli BL21(DE3) 세포를 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 원심분리 하여 모은 뒤 5㎖ 결합 완충액(5mM 이미다졸, 0.5M NaCl, 20mM Tris-HCl, pH 7.9)를 넣고 초음파 분쇄기로 분쇄(sonication)하였다. 원심분리하여 상층액을 즉시 Ni2 +-니트릴로 트리아세트산 세파로즈 슈퍼플로우(Ni2 +-nitrilotriacetic acid sepharose superflow) 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)으로 융합 단백질을 용출하였다. 융합 단백질이 포함된 분획들을 모아 PD-10 컬럼을 이용하여 분획 중에 포함된 염분을 제거하였다. 정제된 단백질 농도는 우혈청 알부민을 표준물질로 사용하여 Bradford 방법으로 측정하였다. E. coli BL21 (DE3) cells containing human SAG cDNA prepared by the present inventors 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 to 1.0, IPTG was added to the medium to bring the final concentration to 0.5 mM, followed by further incubation at 30 ° C for 12 hours. The cultured cells were collected by centrifugation, and 5 ml of binding buffer (5 mM imidazole, 0.5 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7.9) was added and pulverized by an ultrasonic grinder. Centrifugation and the supernatant is immediately Ni 2 + - a nitrile tree ethyl Sepharose Super flow (Ni 2 + -nitrilotriacetic acid superflow sepharose) load to the column, washed with buffer, binding buffer and 6 times the volume of 10-fold volume (60mM imidazole , 0.5M NaCl, 20mM Tris-HCl, pH 7.9) and then fusion protein was eluted with elution buffer (1M imidazole, 0.5M NaCl, 20mM Tris-HCl, pH 7.9). Fractions containing the fusion protein were collected to remove salts contained in the fractions using a PD-10 column. Purified protein concentration was determined by Bradford method using bovine serum albumin as standard.

실시예Example 3: 세포배양 및  3: cell culture and SAGSAG 융합 단백질의 세포 내 투과 Intracellular Permeation of Fusion Proteins

신경세포의 일종인 C6 성상세포(astrocyte)는 37℃에서 95% 공기와 5% CO2를 공급해주며 10% FBS(fetal bovine serum) 및 항생제(100㎍/㎖ 스트렙토마이신, 100U/㎖ 페니실린)가 포함된 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium)에서 배양하였다.C6 astrocytes, a type of neuron, supply 95% air and 5% CO 2 at 37 ° C, and 10% FBS (fetal bovine serum) and antibiotics (100 µg / ml streptomycin, 100 U / ml penicillin) Cultured in the included Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM).

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

실시예Example 4:  4: 웨스턴Weston 블랏Blot 분석 analysis

SAG 융합 단백질의 세포 내 투과를 확인하기 위하여 웨스턴 블랏 방법을 수행하였다. 세포에 Tat-SAG(1-3μM)의 융합 단백질을 처리한 다음 1시간 후, 세포들만 모아서 웨스턴 블랏을 수행하였다. 세포 분쇄액 내의 단백질을 12% SDS 폴리아크릴아마이드 젤로 분리한 다음 젤에 있는 단백질을 니트로셀룰로스 멤브레인 (nitrocellulose membrane; Amersham, UK)으로 전기이동시켰다. 단백질이 이동된 니트로셀룰로스 멤브레인을 5% 탈지분유(non-dry milk)가 들어 있는 PBS로 블로킹하였다. 이어 멤브레인은 래빗 항-히스티딘 폴리클론 항체(polyclonal antibody; Santacruze, USA, 1:1,000)로 1시간 처리하였다. 세척 후, 호스래디쉬 퍼옥시다아제-결합된 마우스 항-래빗 IgG 항체 (1:10,000 희석)와 1시간 반응시켰다. 최종적으로 ECL 키트(ECL; Amersham)를 이용하여 단백질 띠를 확인하였다.Western blot methods were performed to confirm intracellular penetration of SAG fusion proteins. One hour after the cells were treated with the fusion protein of Tat-SAG (1-3 μM), only cells were collected and western blots were performed. Proteins in the cell mill were separated with a 12% SDS polyacrylamide gel and then the proteins in the gel were electrophoresed to a nitrocellulose membrane (Amersham, UK). 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 1 hour. After washing, the cells were reacted with horseradish peroxidase-bound mouse anti-rabbit IgG antibody (1: 10,000 dilution) for 1 hour. Finally, protein bands were identified using an ECL kit (ECL; Amersham).

실시예Example 5:  5: MTTMTT 분석 analysis

배양된 신경세포에 Tat-SAG(1-3μM)을 처리하고 세척한 다음 1.2mM H2O2을 12시간 동안 처리하여 배양하였다. 산화 스트레스에 의한 세포의 생존률은 MTT[3-(4,5,-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide]를 이용하여 측정하였다.Cultured neurons were treated with Tat-SAG (1-3 μM) and washed, and then cultured with 1.2 mM H 2 O 2 for 12 hours. Cell survival rate due to oxidative stress was measured using MTT [3- (4,5, -dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide].

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

Tat-SAG 융합 단백질이 뇌 조직 내로 투과하여 신경세포를 보호하는지 확인하기 위해서 조직면역염색을 실시하였다. 실험동물은 수컷 저빌 마우스를 사용하였다. 실험동물은 질소와 산소 혼합가스에 들어있는 3% 이소플루란스로 마취시켰으며, 뇌 조직을 냉동조직 절편으로 만들었다.Tissue immunostaining was performed to confirm that the Tat-SAG fusion protein penetrates into the brain tissue to protect neurons. Experimental animals used male gerbil mice. The experimental animals were anesthetized with 3% isoflurane in a nitrogen and oxygen mixed gas, and brain tissue was made into frozen tissue sections.

면역조직화학 염색에 앞서 냉동조직 절편을 상온에서 30분간 건조한 후 37℃에서 2시간 이상 완전히 말린 다음 실험을 시작하였다. 조직 절편은 0.01M PBS(Phosphate Buffered Saline)로 10분간 완충시킨 후 다시 증류수로 10분간 세척하였다. 이후 7분씩 2회 PBS로 세척한 다음 조직 내의 내인성 과산화효소 (peroxidase)를 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 퍼옥시다제법을 이용한 면역조직화학반응을 실시하였다.Prior to immunohistochemical staining, the 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 (Phosphate Buffered Saline) 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 (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, the immunohistochemical reaction using conventional streptavidin-biotin peroxidase was performed.

1차 항체는 토끼 항-마우스 히스티딘 항체(Santa cruz, USA)를 사용하였다. 면역조직화학반응에 이용된 모든 항체는 2% 정상 염소 혈청 및 0.1% triton 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 토끼 항-마우스 IgG(Vector, USA)를 1:200으로 희석하여 상온에서 2시간 반응시킨 후 1:200으로 희석한 퍼옥시다제 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 antibody (Santa cruz, USA). All antibodies used for immunohistochemistry were diluted in 0.1M 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. Subsequently, the biotin-conjugated 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-bound streptavidin (Vector, USA) diluted 1: 200. 2 hours at room temperature. After each step, the reaction 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)에서 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)하였다.Antigen-reacted tissues were developed in Tris buffer (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).

위 방법에 의하여 얻어진 결과는 다음과 같다.The results obtained by the above method are as follows.

결과 1: 재조합 Result 1: recombination SAGSAG 융합 단백질의 과대발현 및 정제 Overexpression and Purification of Fusion Proteins

Tat-SAG 융합 단백질을 과대발현시키기 위하여 SAG, Tat의 형질 도입부위 (Tat49-57) 및 6개의 히스티딘에 대한 cDNA가 연속적으로 포함되어 있는 Tat-SAG 발현 벡터를 개발하였다(도 1).To overexpress the Tat-SAG fusion protein, a Tat-SAG expression vector was developed that contains SAG, a transduction site of Tat (Tat49-57) and cDNAs for 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 Tat-SAG 과대발현과 정제된 단백질을 쿠마시 브릴리언트 블루로 염색한 단백질 띠(도 2A)와 웨스턴 블랏팅으로 확인한 결과이다(도 2B). 도 2A는 0.5mM IPTG를 처리하여 융합 단백질이 과대발현된 것을 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 Tat-SAG overexpression and protein blotting stained with Coomassie Brilliant Blue (FIG. 2A) and Western blotting (FIG. 2B). 2A shows well overexpression of the fusion protein by treatment with 0.5 mM IPTG.

Tat-SAG 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%) 정제할 수 있었다(도 2A). 정제된 Tat-SAG 융합 단백질을 쿠마시 브릴리언트 블루로 염색하여 확인하였다.Since the Tat-SAG fusion protein contains six histidines at the N-terminus, immobilized metal-chelate affinity chromatography provides a single step for the fusion protein to be pure in nature (purity> 95%). Purification was possible (FIG. 2A). Refined Tat-SAG Fusion proteins were identified by staining with Coomassie Brilliant Blue.

과대발현 및 정제된 Tat-SAG 융합 단백질을 웨스턴 블랏팅으로 다시 한 번 확인하였다. 도 2B에 나타낸 바와 같이 Tat-SAG 띠는 도 2A의 단백질 띠와 동일한 위치에서 관찰되었다.Overexpressed and purified Tat-SAG fusion protein was once again confirmed by western blotting. As shown in FIG. 2B, the Tat-SAG band was observed at the same position as the protein band of FIG. 2A.

결과 2: Result 2: SAGSAG 융합 단백질의 신경세포 투과 Neuronal Permeation of Fusion Proteins

정제한 Tat-SAG 융합 단백질의 신경 세포 내 투과가 농도에 따라 어떻게 변화되는지를 관찰하였다. 도 3에 나타낸 것처럼 Tat-SAG는 농도 의존적으로 신경 세포 내로 투과되는 것을 웨스턴 블랏팅으로 확인하였다. 도 3A는 0.5-5μM Tat-SAG를 1시간 동안 세포배양액 내에 처리하였을 때의 결과이다. Tat-SAG의 세포 내 투과 정도를 농도별로 관찰했을 때, 농도 의존적으로 세포 내로 투과된 Tat-SAG의 양이 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 Tat-SAG 융합 단백질이 농도 의존적으로 세포 내로 투과함을 알 수 있었다. 또한, 시간별로 관찰하였을 경우 투여 10분 이내에 투과된 융합 단백질을 확인할 수 있었고, 처리 시간에 비례하여 세포 내로 투과된 Tat-SAG의 양이 증가함을 확인하였다(도 3B). 즉, Tat-SAG 융합 단백질은 시간 및 농도 의존적으로 세포 내로 투과한다는 것을 알 수 있었다.It was observed how the intracellular penetration of purified Tat-SAG fusion protein changes with concentration. As shown in FIG. 3, it was confirmed by Western blotting that Tat-SAG was penetrated into nerve cells in a concentration-dependent manner. 3A shows the results when 0.5-5 μM Tat-SAG was treated in cell culture for 1 hour. When the degree of intracellular permeation of Tat-SAG was observed for each concentration, it was confirmed that the amount of Tat-SAG permeated into cells increased in a concentration-dependent manner. These results show that Tat-SAG fusion protein permeates into cells in a concentration-dependent manner. In addition, when observed by time, the permeated fusion protein could be confirmed within 10 minutes of administration, and it was confirmed that the amount of Tat-SAG permeated into cells increased in proportion to the treatment time (FIG. 3B). In other words, it was found that the Tat-SAG fusion protein permeated into cells in a time and concentration-dependent manner.

신경세포 내로 투과된 Tat-SAG는 상당한 기간 동안 세포 내에서 안정성을 유지해야만 효과적으로 단백질 치료에 응용할 수 있다. 도 3C에 나타낸 바와 같이 세포 내로 투과된 Tat-SAG는 시간에 따라 분해되어 단백질의 양이 점차 감소하였으나, 최소 48시간 동안 세포 내에서 존재함을 알 수 있었다. 따라서 세포 내로 투과된 Tat-SAG는 최소 48시간은 안정성을 유지하고 있기 때문에 유용하게 단백질치료에 응용할 수 있으리라 사료된다.Tat-SAG penetrated into neurons must remain stable in cells for a significant period of time before they can be effectively applied to protein therapy. As shown in FIG. 3C, Tat-SAG penetrated into the cell was degraded with time, and the amount of protein gradually decreased, but it was found to exist in the cell for at least 48 hours. Therefore, Tat-SAG penetrated into the cell is stable for at least 48 hours, which may be useful for protein treatment.

결과 3:Result 3: SAGSAG 융합 단백질의 생물학적 기능Biological Functions of Fusion Proteins

신경 세포 내로 투과된 융합 단백질은 그 고유한 활성을 유지해야만 이를 단백질 치료에 응용할 수 있다. 따라서 세포 내로 투과된 융합 단백질이 어느 정도 생물학적인 활성을 지니는지는 매우 중요한 문제이다. 따라서 정제된 Tat-SAG 단백질들의 생물학적 기능을 알아보기 위해 H2O2에 의해 산화 스트레스가 유발된 세포의 생존율(cell viability)을 MTT 어세이로 확인하였다(도 4). 정제한 Tat-SAG 융합 단백질을 신경세포에 H2O2(1.2mM)과 Tat-SAG(0.5-5μM) 농도로 처리한 후 세포 생존율을 측정한 결과 융합 단백질이 농도별로 H2O2에 의한 세포사를 억제함을 확인하였다. SAG 융합 단백질이 침투된 세포의 생존율 증가는 이 융합 단백질이 H2O2에 의한 세포사멸을 효과적으로 억제함을 말해준다.Fusion proteins permeated 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 Tat-SAG proteins, the viability of cells induced by oxidative stress by H 2 O 2 was confirmed by MTT assay (FIG. 4). By treatment with purified Tat-SAG H 2 O 2 (1.2mM) and Tat-SAG (0.5-5μM) concentration of the fusion protein in the nerve cells after the cell viability was measured fusion protein concentration by the H 2 O 2 It was confirmed to inhibit cell death. Increasing the survival rate of cells infiltrated with SAG fusion protein indicates that the fusion protein effectively inhibits apoptosis by H 2 O 2 .

결과 4:Result 4: 동물실험에서In animal testing SAGSAG 융합 단백질의 세포 보호효과 Cell Protection Effect of Fusion Proteins

뇌허혈 동물모델에서 재조합 융합 단백질의 세포사 저해효과를 확인하기 위해서 SAG 융합 단백질 300μg을 뇌허혈 유발 30분 전에 복강주사하고 4일 후 조직면역염색으로 확인하였다. 도 5와 같이, Tat-SAG 융합 단백질은 신경세포를 거의 완벽하게 보호함을 알 수 있었다. 이러한 결과는 SAG 융합 단백질이 세포 내로 효과적으로 침투되며 신경 세포사멸을 억제함을 의미한다.To confirm the cell death inhibitory effect of recombinant fusion protein in animal models of cerebral ischemia, 300 μg of SAG fusion protein was intraperitoneally injected 30 minutes before cerebral ischemia induction and confirmed by tissue immunostaining 4 days later. As shown in FIG. 5, the Tat-SAG fusion protein almost completely protected neurons. These results indicate that SAG fusion proteins effectively penetrate into cells and inhibit neuronal cell death.

도 1은 Tat-SAG 융합 단백질의 발현 벡터를 나타낸다.1 shows the expression vector of the Tat-SAG fusion protein.

도 2는 Tat-SAG 융합 단백질의 정제를 나타낸다. 발현되고 정제된 융합 단백질은 12% SDS-PAGE로 분석했고(A) 항래빗 폴리히스티딘 항체로 웨스턴 블랏팅하였다(B).2 shows purification of Tat-SAG fusion protein. Expressed and purified fusion proteins were analyzed by 12% SDS-PAGE (A) and western blotted with antirabbit polyhistidine antibodies (B).

도 3은 Tat-SAG 융합 단백질이 배양한 성상세포 내로 도입되는 것을 나타낸다. 0.5-5μM의 Tat-SAG 융합 단백질을 60분간 배양배지에 가하였다(A). 5μM의 Tat-SAG 융합 단백질을 10-60분간 배양배지에 가하였다(B). 5μM의 Tat-SAG 융합 단백질을 도입시킨 세포를 1-60시간 동안 배양하였다(C). 분석은 웨스턴 블랏팅으로 하였다.3 shows that the Tat-SAG fusion protein is introduced into cultured astrocytes. 0.5-5 μM Tat-SAG fusion protein was added to the culture medium for 60 minutes (A). 5 μM of Tat-SAG fusion protein was added to the culture medium for 10-60 minutes (B). Cells into which 5 μM of Tat-SAG fusion protein were introduced were incubated for 1-60 hours (C). Analysis was by Western blotting.

도 4는 성상세포의 생존율에 미치는 세포도입된 Tat-SAG 융합 단백질의 영향을 나타낸다. 0.5-5 μM Tat-SAG 융합 단백질로 1시간 침투시킨 성상세포에 H2O2(1.2mM)를 가하여 세포 생존율을 MTT를 이용하여 측정하였다.4 shows the effect of the transduced Tat-SAG fusion protein on the viability of astrocytes. H 2 O 2 (1.2 mM) was added to astrocytes infiltrated with 0.5-5 μM Tat-SAG fusion protein for 1 hour, and cell viability was measured using MTT.

도 5는 허혈성 발작(ischemic insult) 이후 신경세포 생존율에 Tat-SAG 융합 단백질의 영향을 나타낸다. (A) 허혈성 발작 4일 후 저빌 뇌의 해마를 크리스탈 바이올렛 염색한 사진. 음성 대조군(A와 B, 정상), 양성 대조군(C와 D, 담체 주사 그룹), 발작 이후 300μg Tat-SAG 융합 단백질을 주사한 저빌(E와 F). 스케일 막대: a, b 및 c, 400μm, d, e 및 f, 50μm. (B) 신경세포 밀도. 막대는 7마리 저빌의 평균값 ± 표준편차임.5 shows the effect of Tat-SAG fusion protein on neuronal survival after ischemic insult. (A) Crystal violet staining of hippocampus hippocampus 4 days after ischemic attack. Negative controls (A and B , normal), positive controls (C and D, carrier injection group), gerbils (E and F) injected with 300 μg Tat-SAG fusion protein after seizure. Scale bars: a, b and c, 400 μm, d, e and f, 50 μm. (B) neuronal density. Bars are mean ± standard deviation of seven gerbils.

<110> Industry Academic Foundation Corporation, Hallym University <120> CELL-TRANSDUCING SAG FUSION PROTEIN <130> hallymU-tatSAG <160> 7 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 29 <212> DNA <213> Human immunodeficiency virus type 1 <400> 1 taggaagaag cggagacagc gacgaagac 29 <210> 2 <211> 31 <212> DNA <213> Human immunodeficiency virus type 1 <400> 2 tcgagtcttc gtcgctgtct ccgcttcttc c 31 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 3 ctcgagatgg ccgacgtgga agacggagag 30 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 4 ggatcctcat ttgccgattc tttggaccac 30 <210> 5 <211> 9 <212> PRT <213> Human immunodeficiency virus type 1 <400> 5 Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg 1 5 <210> 6 <211> 381 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> coding sequence which consists of HIV Tat coding sequence and human SAG cDNA sequence <220> <221> CDS <222> (1)..(372) <400> 6 agg aag aag cgg aga cag cga cga aga ctc gag atg gcc gac gtg gaa 48 Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Leu Glu Met Ala Asp Val Glu 1 5 10 15 gac gga gag gaa acc tgc gcc ctg gcc tct cac tcc ggg agc tca ggc 96 Asp Gly Glu Glu Thr Cys Ala Leu Ala Ser His Ser Gly Ser Ser Gly 20 25 30 tcc aag tcg gga ggc gac aag atg ttc tcc ctc aag aag tgg aac gcg 144 Ser Lys Ser Gly Gly Asp Lys Met Phe Ser Leu Lys Lys Trp Asn Ala 35 40 45 gtg gcc atg tgg agc tgg gac gtg gag tgc gat acg tgc gcc atc tgc 192 Val Ala Met Trp Ser Trp Asp Val Glu Cys Asp Thr Cys Ala Ile Cys 50 55 60 agg gtc cag gtg atg gat gcc tgt ctt aga tgt caa gct gaa aac aaa 240 Arg Val Gln Val Met Asp Ala Cys Leu Arg Cys Gln Ala Glu Asn Lys 65 70 75 80 caa gag gac tgt gtt gtg gtc tgg gga gaa tgt aat cat tcc ttc cac 288 Gln Glu Asp Cys Val Val Val Trp Gly Glu Cys Asn His Ser Phe His 85 90 95 aac tgc tgc atg tcc ctg tgg gtg aaa cag aac aat cgc tgc cct ctc 336 Asn Cys Cys Met Ser Leu Trp Val Lys Gln Asn Asn Arg Cys Pro Leu 100 105 110 tgc cag cag gac tgg gtg gtc caa aga atc ggc aaa tgaggatc 380 Cys Gln Gln Asp Trp Val Val Gln Arg Ile Gly Lys 115 120 c 381 <210> 7 <211> 124 <212> PRT <213> Artificial Sequence <400> 7 Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Leu Glu Met Ala Asp Val Glu 1 5 10 15 Asp Gly Glu Glu Thr Cys Ala Leu Ala Ser His Ser Gly Ser Ser Gly 20 25 30 Ser Lys Ser Gly Gly Asp Lys Met Phe Ser Leu Lys Lys Trp Asn Ala 35 40 45 Val Ala Met Trp Ser Trp Asp Val Glu Cys Asp Thr Cys Ala Ile Cys 50 55 60 Arg Val Gln Val Met Asp Ala Cys Leu Arg Cys Gln Ala Glu Asn Lys 65 70 75 80 Gln Glu Asp Cys Val Val Val Trp Gly Glu Cys Asn His Ser Phe His 85 90 95 Asn Cys Cys Met Ser Leu Trp Val Lys Gln Asn Asn Arg Cys Pro Leu 100 105 110 Cys Gln Gln Asp Trp Val Val Gln Arg Ile Gly Lys 115 120 <110> Industry Academic Foundation Corporation, Hallym University <120> CELL-TRANSDUCING SAG FUSION PROTEIN <130> hallymU-tatSAG <160> 7 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 29 <212> DNA <213> Human immunodeficiency virus type 1 <400> 1 taggaagaag cggagacagc gacgaagac 29 <210> 2 <211> 31 <212> DNA <213> Human immunodeficiency virus type 1 <400> 2 tcgagtcttc gtcgctgtct ccgcttcttc c 31 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 3 ctcgagatgg ccgacgtgga agacggagag 30 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 4 ggatcctcat ttgccgattc tttggaccac 30 <210> 5 <211> 9 <212> PRT <213> Human immunodeficiency virus type 1 <400> 5 Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg   1 5 <210> 6 <211> 381 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> coding sequence which consists of HIV Tat coding sequence and          human SAG cDNA sequence <220> <221> CDS (222) (1) .. (372) <400> 6 agg aag aag cgg aga cag cga cga aga ctc gag atg gcc gac gtg gaa 48 Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Leu Glu Met Ala Asp Val Glu   1 5 10 15 gac gga gag gaa acc tgc gcc ctg gcc tct cac tcc ggg agc tca ggc 96 Asp Gly Glu Glu Thr Cys Ala Leu Ala Ser His Ser Gly Ser Ser Gly              20 25 30 tcc aag tcg gga ggc gac aag atg ttc tcc ctc aag aag tgg aac gcg 144 Ser Lys Ser Gly Gly Asp Lys Met Phe Ser Leu Lys Lys Trp Asn Ala          35 40 45 gtg gcc atg tgg agc tgg gac gtg gag tgc gat acg tgc gcc atc tgc 192 Val Ala Met Trp Ser Trp Asp Val Glu Cys Asp Thr Cys Ala Ile Cys      50 55 60 agg gtc cag gtg atg gat gcc tgt ctt aga tgt caa gct gaa aac aaa 240 Arg Val Gln Val Met Asp Ala Cys Leu Arg Cys Gln Ala Glu Asn Lys  65 70 75 80 caa gag gac tgt gtt gtg gtc tgg gga gaa tgt aat cat tcc ttc cac 288 Gln Glu Asp Cys Val Val Val Trp Gly Glu Cys Asn His Ser Phe His                  85 90 95 aac tgc tgc atg tcc ctg tgg gtg aaa cag aac aat cgc tgc cct ctc 336 Asn Cys Cys Met Ser Leu Trp Val Lys Gln Asn Asn Arg Cys Pro Leu             100 105 110 tgc cag cag gac tgg gtg gtc caa aga atc ggc aaa tgaggatc 380 Cys Gln Gln Asp Trp Val Val Gln Arg Ile Gly Lys         115 120 c 381 <210> 7 <211> 124 <212> PRT <213> Artificial Sequence <400> 7 Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Leu Glu Met Ala Asp Val Glu   1 5 10 15 Asp Gly Glu Glu Thr Cys Ala Leu Ala Ser His Ser Gly Ser Ser Gly              20 25 30 Ser Lys Ser Gly Gly Asp Lys Met Phe Ser Leu Lys Lys Trp Asn Ala          35 40 45 Val Ala Met Trp Ser Trp Asp Val Glu Cys Asp Thr Cys Ala Ile Cys      50 55 60 Arg Val Gln Val Met Asp Ala Cys Leu Arg Cys Gln Ala Glu Asn Lys  65 70 75 80 Gln Glu Asp Cys Val Val Val Trp Gly Glu Cys Asn His Ser Phe His                  85 90 95 Asn Cys Cys Met Ser Leu Trp Val Lys Gln Asn Asn Arg Cys Pro Leu             100 105 110 Cys Gln Gln Asp Trp Val Val Gln Arg Ile Gly Lys         115 120  

Claims (9)

9 내지 15개의 아미노산 잔기로 구성되며 아르기닌 또는 라이신 잔기를 3/4 이상 포함하는 수송도메인이 SAG 단백질의 일측 말단에 공유결합된 서열번호 7의 아미노산 서열을 갖는 세포투과성 SAG 융합 단백질.A cell permeable SAG fusion protein comprising a amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 consisting of 9 to 15 amino acid residues, wherein the transport domain comprising 3/4 or more of arginine or lysine residues is covalently attached to one end of the SAG protein. 삭제delete 삭제delete 삭제delete SAG 코딩 cDNA의 일측 말단에 9 내지 15개의 아미노산 잔기로 구성되며 아르기닌 또는 라이신 잔기를 3/4 이상 포함하는 수송도메인을 코딩하는 올리고뉴클레오타이드 서열이 결합된, 서열번호 6의 염기서열을 갖고, 상기 제1항의 세포 투과성 SAG 융합 단백질을 코딩하는 재조합 폴리뉴클레오타이드.A base sequence of SEQ ID NO: 6, consisting of 9 to 15 amino acid residues at one end of the SAG encoding cDNA, to which an oligonucleotide sequence encoding a transport domain comprising at least 3/4 of an arginine or lysine residue is bound; A recombinant polynucleotide encoding the cell permeable SAG fusion protein of claim 1. 상기 제5항의 재조합 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 SAG 융합 단백질 발현벡터.SAG fusion protein expression vector comprising the recombinant polynucleotide of claim 5. 상기 제1항의 세포투과성 SAG 융합 단백질을 유효성분으로 하고 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 뇌허혈 예방 및 치료제로서 사용되는 약제학적 조성물.A pharmaceutical composition used as an agent for preventing and treating cerebral ischemia comprising the cell permeable SAG fusion protein of claim 1 as an active ingredient and a pharmaceutically acceptable carrier. 삭제delete 삭제delete
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