KR101133559B1 - NOVEL miRNA FROM HUMAN MESENCHYMAL STEM CELL - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인간 중배엽 줄기 세포 유래한 신규 miRNA 또는 전구체형 miRNA에 관한 것으로, 특정 발생 단계 또는 특정 조직에서 특이적으로 발현되어 타겟 유전자의 발현을 제어하는 것으로 밝혀진 miRNA 또는 전구체형 miRNA의 활성을 조절함으로써 세포 분화 및 발생 기작을 규명할 수 있을 뿐만 아니라 그 과정을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA 또는 전구체형 miRNA의 활성을 조절하는 조성물 및 이의 활성을 조절하여 세포 분화를 조절하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to novel miRNAs or precursor miRNAs derived from human mesoderm stem cells, by regulating the activity of miRNAs or precursor miRNAs that have been specifically expressed in specific developmental stages or in specific tissues to control expression of target genes. The mechanism of cell differentiation and development can be identified as well as the process can be controlled. In addition, the present invention relates to a composition for regulating the activity of the miRNA or precursor-type miRNA derived from human mesoderm stem cells, and a method for regulating cell differentiation by regulating its activity.

Description

인간 중배엽줄기세포 유래의 신규 miRNA {NOVEL miRNA FROM HUMAN MESENCHYMAL STEM CELL}Novel MiRNA FROM HUMAN MESENCHYMAL STEM CELL from Human Mesoderm Stem Cells

본 발명은 세포 분화 및 발생 기작을 효과적으로 규명할 수 있을 뿐만 아니라 세포 분화 및 발생 과정을 조절할 수 있는 인간 중배엽 줄기 세포 유래한 신규 miRNA 및 그의 전구체형 miRNA에 관한 것이다.The present invention relates to novel miRNAs derived from human mesodermal stem cells and precursor-type miRNAs thereof that can effectively identify cell differentiation and developmental mechanisms as well as regulate cell differentiation and developmental processes.

microRNAs(miRNAs)은 발생, 분화, 증식 등을 포함한 여러 생물학적 공정에 관련된 적은 크기의 내재성 비코딩 RNA(small endogenous noncoding RNA)이다 (Laurent LC et al. 2008. Stem Cells. 26(6):1506-1516). 최근 연구들은 miRNA의 중요성을 제시하고 있다. 성숙 miRNA(mature miRNA)는 약 19-25 뉴클레오타이드-길이이고, 60- 내지 80-뉴클레오타이드 이중가닥 RNA 폴드 백(dsRNA 헤어핀 구조)로부터 Dicer Rnase III에 의해 절단되었다(Grishok A et al. 2001 Cell. 106(1):23-34). microRNAs (miRNAs) are small endogenous noncoding RNAs involved in many biological processes, including development, differentiation, proliferation, etc. (Laurent LC et al. 2008. Stem Cells. 26 (6): 1506 -1516). Recent studies suggest the importance of miRNAs. Mature miRNAs are about 19-25 nucleotides in length and were cleaved by Dicer Rnase III from 60- to 80-nucleotide double stranded RNA fold backs (dsRNA hairpin structures) (Grishok A et al. 2001 Cell. 106). (1): 23-34).

miRNA는 타겟 mRNA의 3' 비번역 영역(3' untranslated regions: 3'UTR)에 결 합하여 인간 게놈내의 30% 이상의 유전자를 상향 조절하는 것으로 예측되었다(Stark A et al. 2007. Genome Res. 17(12):1865-79). 또한, miRNA는 암, 당뇨병, 바이러스 감염, 심장병 뿐만 아니라 줄기 세포 에서도 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다(Huang KM et al. 2008. Mamm Genome. 19(7-8):510-516). miRNA는 가장 일반적인 피부 급성 염증 질환인 건선과 아토피성 습진 발병과도 연관되어 있다. miRNA was predicted to bind up to 3 'untranslated regions (3'UTR) of target mRNAs to upregulate more than 30% of genes in the human genome (Stark A et al. 2007. Genome Res. 17 ( 12): 1865-79). In addition, miRNA has been shown to play an important role in stem cells as well as cancer, diabetes, viral infections, heart disease (Huang KM et al. 2008. Mamm Genome. 19 (7-8): 510-516). miRNA is also associated with the development of psoriasis and atopic eczema, the most common skin acute inflammatory diseases.

하등 생물에서는, 첫 난할 이후에, 생식세포계통으로 지정되게 된다. 그러나, 포유류에서 생식세포계통은 발생과정에서 상대적으로 늦은 낭배형성 시점 근처에서 분리된다(Gu P et al. 2008. PLoS ONE. 3(7):e2548). 포유류에서, Dicer-/-(Dicer endonuclease 유전자 결함)인 경우, 그 배아는 배아 발생일 7.5에 사살되고, ES(Dicer -/-) 세포(embryonic stem cells(Dicer -/-))는 증식, 분화 및 mRNA 성숙이 일어나지 않는다(Hatfield SD et al. 2005. Nature. 435(7044):974-978). 최근, ES 및 ES(Dicer-/-)로부터 분리된 small RNA의 파이로시퀸싱을 이용하여 ES 세포의 약 110,000 이상의 miRNA 전사물 중에서 46개의 신규 miRNA를 밝혀냈으며, 대부분은 6개의 별개 miRNA loci를 차지한다. 이들 miRNA loci 또는 인간 상동체는 세포주기 조절 또는 종양형성에 주요 기능을 하는 것으로 증명되었으며, 이는 ES 세포에서 miRNA 경로의 주요한 기능이 세포주기를 정하도록 하는 것임을 시사한다(Calabrese JM et al. 2007. Proc Natl Acad Sci U S A. 104(46):18097-18102). In lower organisms, after the first eggplant, they are assigned to the germ line. In mammals, however, germ lineages are isolated near the time of late cystogenesis during development (Gu P et al. 2008. PLoS ONE. 3 (7): e2548). In mammals, in the case of Dicer-/-(Dicer endonuclease gene defect), the embryo is killed at 7.5 on embryonic day, and ES (Dicer-/-) cells (Dicer-/-) are proliferated and differentiated And no mRNA maturation occurs (Hatfield SD et al. 2005. Nature. 435 (7044): 974-978). Recently, pyro sequencing of small RNAs isolated from ES and ES (Dicer-/-) has revealed 46 new miRNAs out of about 110,000 miRNA transcripts in ES cells, most of which have identified six distinct miRNA loci. Occupy. These miRNA loci or human homologues have been shown to play a major role in cell cycle regulation or tumorigenesis, suggesting that the main function of the miRNA pathway in ES cells is to define the cell cycle (Calabrese JM et al. 2007. Proc Natl Acad Sci US A. 104 (46): 18097-18102).

miRNA는 타겟 mRNA의 3' 비번역 영역에서 안티센스 상보성 위치에 결합하여 타겟 mRNA의 전사를 서열-특이적으로 조절하는 것으로 알려졌다(Lagos-Quintana M et al. 2002. Curr Biol . 12:735-739.). miRNA는 200 전사물 이상의 3'-UTR에서 특이적 인식 서열에 결합할 수 있으며, 각 mRNA는 많은 miRNA에 대한 인식 서열을 가질 수 있다(Wienholds E et al. 2005. FEBS Lett. 579(26):5911-5922).miRNAs have been known to bind to antisense complementarity sites in the 3 ′ untranslated region of target mRNAs to sequence-specifically regulate transcription of target mRNAs (Lagos-Quintana M et al. 2002. Curr Biol. 12: 735-739. ). miRNAs can bind to specific recognition sequences at 3'-UTR of 200 or more transcripts, and each mRNA can have recognition sequences for many miRNAs (Wienholds E et al. 2005. FEBS Lett. 579 (26): 5911-5922).

ESC(embryonic stem cells)는 비제한적 증식, 다능성(pluripotency)을 가지기 때문에, 재생 의약의 가치있는 리소스로 각광받고 있다(Cho SW et al. 2007. Circulation. 116(21):2409-2419). ES 세포는 불멸(immortal)의 분화전능성 (totipotent)을 가지나, 이런 특이적 생리적 상태의 원인이 되는 유전자 발현의 특이적 패턴은 알려지지 않았다(Chen C et al. 2007. Mamm Genome. 18(5):316-327). 이들 세포를 분석하여, 포유류의 세포 분화와 유전적 리프로그래밍(epigenetic reprogramming)이 RNAi를 매개로 조절된다는 흥미로운 사실이 밝혀졌다 (Kanellopoulou C et al. 2005. Genes Dev. 19(4):489-501). Embryonic stem cells (ESCs) are becoming a valuable resource for regenerative medicine because they have unlimited proliferation and pluripotency (Cho SW et al. 2007. Circulation. 116 (21): 2409-2419). ES cells have immortal totipotent, but the specific patterns of gene expression that contribute to this specific physiological state are unknown (Chen C et al. 2007. Mamm Genome. 18 (5): 316-327). Analyzing these cells reveals interesting facts that mammalian cell differentiation and genetic reprogramming are mediated by RNAi (Kanellopoulou C et al. 2005. Genes Dev. 19 (4): 489-501 ).

miRNA의 기능 연구는 진핵생물 유전자 발현 조절 이해에 대한 새로운 돌파구가 될 수 있다는 점에서, 학문적인 중요성을 가진다. miRNA의 기능 연구는 miRNA의 기능 결함으로 인하여 발생되는 질병의 연구에 중요하다. 또한, miRNA의 상당수는 세포 내에서 발생과 분화를 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 측면에서, 줄기세포로부터 miRNA로 분리 동정하여 miRNA의 기능을 밝히는 것은 분화 기작의 연구 뿐만 아니라, 세포치료 등에 사용될 수 있으므로, 의학적 측면에서도 중요하다.Functional studies of miRNAs have academic significance in that they can be a new breakthrough in understanding eukaryotic gene expression regulation. Functional studies of miRNAs are important for the study of diseases caused by functional defects of miRNAs. In addition, many miRNAs are known to regulate development and differentiation in cells. In this aspect, identifying and identifying the function of miRNA by separating and identifying the miRNA from stem cells is important in medical aspects as it can be used not only for the study of differentiation mechanism but also for cell therapy.

본 발명은 세포 분화 및 발생 과정을 효과적으로 조절할 수 있는 miRNA를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에서는 인간 중배엽 줄기 세포로부터 신규 miRNA를 동정하고, 분화 단계별 세포에서 miRNA 발현차를 분석하여 분화 및 발생 과정에 영향을 주는지를 규명하였다.The present invention is to provide a miRNA that can effectively regulate the process of cell differentiation and development. In the present invention, new miRNAs were identified from human mesoderm stem cells, and the difference in expression of miRNAs in differentiation cells was analyzed to determine whether they influence the differentiation and development processes.

본 발명은 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA 또는 전구체형 miRNA에 관한 것이다.The present invention relates to miRNAs or precursor miRNAs derived from human mesoderm stem cells.

본 발명에서, "전구체형 miRNA(pre-form miRNA)"란 Dicer에 의해 절단되어 miRNA가 되기 전의 스템-루프 구조 형태를 가지는 miRNA 전구체를 의미한다. 본 발명에서 "miRNA"는 유전자 발현의 전사후 조절자로서 작용하는, 내인성 유전자에서 유래된 짧은 비코딩 RNA를 의미한다. miRNA는 표적 유전자의 mRNA와 염기쌍을 이룸으로써 유전자 발현의 전사 후 조절자로서 작용한다. 본 발명의 전구체형 miRNA는 세포 내에서 일련의 프로세싱 과정을 거쳐 miRNA로 전환되게 된다. 즉, miRNA는 RNAse III 효소인 Dicer에 의해 전구체형-miRNA라고 불리는 더욱 긴 (70-80 nt) 헤어핀 형태의 전구체로부터 가공되며, miRNA는 표적 유전자의 표적 miRNA를 안티센스 상보성에 의해 인식하여 표적 유전자의 하향조절을 매개한다. In the present invention, "pre-form miRNA" refers to a miRNA precursor having a stem-loop structural form before being cleaved by Dicer to become a miRNA. By “miRNA” is meant short non-coding RNA derived from an endogenous gene, which acts as a post-transcriptional regulator of gene expression. miRNA acts as a post-transcriptional regulator of gene expression by pairing bases with mRNA of the target gene. The precursor miRNA of the present invention is converted into miRNA through a series of processing in the cell. That is, the miRNA is processed from a longer (70-80 nt) hairpin form precursor called precursor-miRNA by Dicer, an RNAse III enzyme, which recognizes the target miRNA of the target gene by antisense complementarity Mediate downregulation.

본 발명에서, "표적(타겟) 유전자" 또는 "표적(타겟) mRNA"는, miRNA에 의해 인지되는 mRNA 표적 부위을 의미한다. "표적 유전자" 또는 "표적 mRNA"와 miRNA간 의 상보성 정도에 따라 miRNA는 표적 mRNA를 절단하거나 표적 mRNA의 단백질로의 번역을 억제하는 기작으로 표적 유전자의 활성을 억제시킨다.In the present invention, "target (target) gene" or "target (target) mRNA" means an mRNA target site recognized by miRNA. Depending on the degree of complementarity between the “target gene” or “target mRNA” and miRNA, miRNAs inhibit the activity of target genes by a mechanism that cleaves target mRNAs or inhibits translation of target mRNAs into proteins.

본 발명은 분화 및/또는 발생 과정에서 발현되는 여러 표적 유전자에 작용하게 되는 miRNA에 관한 것이다, 구체적으로, 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA 또는 서열번호 23 내지 서열번호 44의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 전구체형 miRNA를 제공한다.The present invention relates to miRNAs that act on various target genes expressed during differentiation and / or development, specifically, human mesoderm stem cells selected from the group consisting of nucleic acids having nucleotide sequences of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22 Provided are miRNAs derived or human precursors derived from human mesoderm stem cells selected from the group consisting of nucleic acids having nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 23 to 44.

본 발명에서 분리된 miRNA의 발현은, 인간 배아줄기세포(embryonic stem cell; ESC), 이 ESC가 분화된 NPC(Neuronal Precursor Cell) 및 EC(endothelial cells) 에서 차이가 있음이 관찰된다. 정량 분석 결과, 대부분의 miRNA는 ES에서 EC로 분화됨에 따라 상향 조절되었고, NPC로 분화되면서 일부 miRNA 발현은 상향 조절되고 일부 miRNA 발현은 하향 조절되었다. 이로부터 본 발명의 miRNA는 세포 분화와 발생 과정에서 유전자 발현과 활성에 영향을 준다는 것을 알 수 있다. The expression of miRNA isolated in the present invention is observed to be different in human embryonic stem cells (ESCs), differentiated NPCs (Neuronal Precursor Cells) and endothelial cells (ECs). In quantitative analysis, most miRNAs were upregulated as they differentiated from ES to EC, while some miRNA expressions were upregulated and some miRNA expressions were downregulated as they differentiated into NPCs. From this, it can be seen that miRNA of the present invention affects gene expression and activity during cell differentiation and development.

또한, 본 발명은 특정 질환에서 발현이 증가 또는 감소하는 miRNA는 질환 표지자로 사용 가능한다. 즉, 본 발명은 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 miRNA 및 그 전구체형 miRNA로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환 표지자를 제공한다. 질환 표지자의 한 예는, 암 표지자이며 암세포에서 발현이 증가 또는 감소하는 본 발명의 miRNA 또는 그 전구체형 miRNA는 암 표지자로 사용될 수 있다. 또한, 특정 분화과정 및/또는 특정 조직에서 그 발현이 감소 또는 증가하는 본 발명의 miRNA 또는 그 전구체형 miRNA는 세포 분화 표지자로 사용될 수 있다. In addition, the present invention can be used as a disease marker miRNA whose expression is increased or decreased in certain diseases. That is, the present invention provides a disease marker selected from the group consisting of miRNA having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22 and its precursor miRNA. One example of a disease marker is a miRNA or a precursor miRNA of the invention wherein the cancer marker is increased or decreased in cancer cells can be used as a cancer marker. In addition, miRNAs or their precursor miRNAs of the present invention whose expression is reduced or increased in certain differentiation processes and / or in certain tissues can be used as cell differentiation markers.

또한, 본 발명은 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 miRNA 및 그 전구체형 miRNA로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 체세포에서 발현이 증가 또는 감소되는 miRNA를 제공한다. 본 발명의 miRNA 또는 그 전구체형 miRNA는 분화가 진행됨에 따라 체세포에서 발현이 증가 또는 감소할 수 있다. 본 발명의 miRNA의 분화별 발현 패턴과 타겟 mRNA의 상호관계를 조사함으로써, 유전자의 동적 발현정보 분석, 대규모의 유전자망 구성 및 miRNA와 mRNA 발현의 통합 분석이 가능한다. The present invention also provides a miRNA having increased or decreased expression in somatic cells, which is selected from the group consisting of miRNA having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22 and its precursor miRNA. MiRNA of the present invention or its precursor-type miRNA may increase or decrease expression in somatic cells as differentiation progresses. By investigating the differentiation relationship between expression patterns of differentiation miRNAs and target mRNAs of the present invention, dynamic expression information analysis of genes, large scale network construction, and integrated analysis of miRNA and mRNA expressions are possible.

또한, 본 발명은 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산 및 그 전구체형 miRNA로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 세포의 노화를 조절하는 miRNA를 제공한다. 본 발명의 miRNA 또는 그 전구체형 miRNA는 세포의 노화, 예를 들어 중배엽 줄기세포 등의 노화에 작용한다. The present invention also provides a miRNA for regulating aging of a cell selected from the group consisting of a nucleic acid having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22 and its precursor type miRNA. The miRNA of the present invention or its precursor type miRNA acts on aging of cells, for example, senescence of mesodermal stem cells and the like.

또한, 본 발명의 miRNA 또는 그 전구체형 miRNA의 발현과 분포는 세포 분화와 발생을 조절할 뿐만 아니라, 암, 바이러스 감염, 염증성 질병, 대사성 질병 등의 발생과 연관성이 있다. 때문에 본 발명의 miRNA 또는 그 전구체형 miRNA는 질병 치료의 표적이 될 수 있으며, miRNA에 대한 조작이 치료적 잠재력을 가진다. 보다 구체적으로, 본 발명의 miRNA 및 그 전구체형 miRNA는 암 또는 뇌졸중 등의 질환 발생에 관여하며 이들 질병에 대한 치료적 잠재력을 가진다. 또한, 본 발명은 miRNA 및 그 전구체형 miRNA 세포사를 조절한다.In addition, the expression and distribution of miRNAs or their precursor miRNAs of the present invention not only regulate cell differentiation and development, but are also associated with the development of cancer, viral infections, inflammatory diseases, metabolic diseases, and the like. Therefore, the miRNA of the present invention or its precursor miRNA may be a target of disease treatment, and manipulation to miRNA has therapeutic potential. More specifically, miRNAs of the present invention and their precursor miRNAs are involved in the development of diseases such as cancer or stroke and have therapeutic potential for these diseases. The present invention also regulates miRNAs and their precursor miRNA cell death.

miRNA는 세포 내에서 표적 유적자에 특이적으로 선택, 결합, 또는 반응하여 작용한다. 따라서, miRNA가 표적으로 작용하는 유전자의 발현 및 활성을, miRNA의 세포 내 발현을 증가 또는 감소시키는 방법, 또는 miRNA의 세포 내 활성을 증가 또는 감소시키는 방법으로 방식으로, 세포 내 분화 및 발생을 효과적으로 제어할 수 있다. 상기 관점에서, 본 발명은 하기와 같은 세포 분화 조절용 조성물을 제공한다.miRNAs function by specifically selecting, binding, or reacting to target residues in cells. Thus, the expression and activity of the miRNA-targeted genes can be enhanced in a manner that increases or decreases the intracellular expression of the miRNA, or in a manner that increases or decreases the intracellular activity of the miRNA. Can be controlled. In view of the above, the present invention provides a composition for regulating cell differentiation as follows.

(i) 본 발명은 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA 또는 서열번호 23 내지 서열번호 44의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 전구체형 miRNA를 포함하는 세포 분화 조절용 조성물에 관한 것이다. (i) The present invention relates to a miRNA derived from a human mesoderm stem cell selected from the group consisting of nucleic acids having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22 or a nucleic acid having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 23 to SEQ ID NO: 44 It relates to a composition for regulating cell differentiation comprising a precursor-type miRNA derived from selected human mesoderm stem cells.

(ii) 본 발명은 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA을 발현하는 벡터 또는 서열번호 23 내지 서열번호 44의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 전구체형 miRNA를 발현하는 벡터를 포함하는 조성물에 관한 것이다.(ii) The present invention provides a vector expressing a miRNA derived from a human mesoderm stem cell selected from the group consisting of nucleic acids having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22 or a nucleic acid having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 23 to SEQ ID NO: 44 It relates to a composition comprising a vector expressing a precursor miRNA derived from human mesoderm stem cells selected from the group consisting of.

(iii) 본 발명은 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA의 활성을 조절하는 제제를 포함하는 세포 분화 조절용 조성물에 관한 것이다.(iii) The present invention relates to a composition for regulating cell differentiation comprising an agent for regulating the activity of miRNAs derived from human mesoderm stem cells selected from the group consisting of nucleic acids having the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22.

구체적으로, 상기 (i) 및 (ii) 의 조성물은 세포 내로 miRNA 또는 세포 내에서 프로세싱되어 miRNA로 작용하게 될 전구체형 miRNA의 농도를 직접적으로 증가시키게 되고, 그 결과 타겟 유전자의 활성은 저해받게 된다.Specifically, the compositions of (i) and (ii) directly increase the concentration of miRNA or precursor type miRNA that will be processed in the cell to act as miRNA, resulting in inhibition of the activity of the target gene. .

세포 내로 유입되는 miRNA 또는 전구체형 miRNA는 서열번호 1 내지 서열번호 44의 miRNA이거나, 상기 서열에서 일부 뉴클레오타이드 잔기가 결실, 삽입, 비보전적 또는 보전적 치환 또는 이들의 조합에 의하여 상이한 서열을 가지는 뉴클레오타이드 서열을 가질 수 있다. 또한, 상기 서열번호 1 내지 서열번호 44에서 선택되는 miRNA에 대하여, 5' 또는 3'쪽에 인접하여 추가의 뉴클레오타이드를 포함할 수 있다.The miRNA or precursor miRNA introduced into the cell is a miRNA of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 44, or a nucleotide sequence in which some nucleotide residues have a different sequence by deletion, insertion, non-conservative or conservative substitution, or a combination thereof Can have In addition, for the miRNA selected from SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 44, it may include additional nucleotides adjacent to the 5 'or 3' side.

또한, 상기 miRNA 또는 전구체형 miRNA을 형성하는 뉴클레오타이드는 뉴클레오티드와 유사하게 기능하기는 하나, 비-자연적으로 발생되는 부분을 갖는 부분을 가지는 뉴클레오티드 유사체일 수 있다. 뉴클레오타이드 유사체들은 변형된 당 부분들 또는 당-사이의 결합들을 가질 수 있다. 예들 들어, 당해 기술분야에서 그 용도가 알려진 포스포로티오에이트 및 다른 황-함유 종들이 있다. 뉴클레오티드 유사체들은 또한 적어도 약간 변형된 염기 형태를 포함하는 종들을 포함할 수 있다. 따라서, 자연에서 발견되는 것과는 다른 푸린 및 피리미딘들이 사용될 수 있다. 이러한 유사체들은 자연적인 뉴클레오티드들(또는 자연적인 계열에 따른 합성된 뉴클레오티드들)과 기능적으로 교체될 수 있다. 뉴클레오티드 유사체는 일반적으로 타켓에 결합할 수 있는 자연적인 뉴클레오티드와 유사한 구조를 가지나, miRNA 또는 전구체형 miRNA가 체류하는 세포의 세포 내 공간으로 침투할 수 있는 능력을 강 화시키는 변형, 뉴클레아제 내성을 가지도록 변형될 수 있다. 또한 5' 말단의 캡, 3'말단은 구조적 또는 화학적으로 변형될 수 있다. The nucleotides that form the miRNAs or precursor miRNAs may also be nucleotide analogues that function similarly to nucleotides but have portions having non-naturally occurring moieties. Nucleotide analogs can have modified sugar moieties or sugar-to-sugar bonds. For example, there are phosphorothioates and other sulfur-containing species whose use is known in the art. Nucleotide analogs may also include species comprising at least slightly modified base forms. Thus, purines and pyrimidines other than those found in nature may be used. Such analogs may be functionally replaced with natural nucleotides (or synthesized nucleotides according to the natural class). Nucleotide analogues generally have a structure similar to natural nucleotides that can bind to the target, but have modifications, nuclease resistance that enhance the ability of miRNAs or precursor miRNAs to penetrate the intracellular space of the cells in which they reside. It can be modified to. Also the 5 'end cap, 3' end can be structurally or chemically modified.

miRNA 또는 전구체형 miRNA를 세포 외에서 합성하여 세포 내로 도입시키는 방법 외에도, 서열번호 1 내지 22의 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA 또는 서열번호 23 내지 44의 전구체형 miRNA가 세포 내에서 일시적, 또는 영구적으로 발현되는 miRNA 발현 벡터를 세포 내로 형질전환 또는 감염(infection)시키는 방법이 있다. In addition to the method of synthesizing extracellular and miRNA miRNAs or precursor miRNAs, miRNAs derived from human mesoderm stem cells of SEQ ID NOs: 1 to 22 or precursor miRNAs of SEQ ID NOs: 23 to 44 are expressed temporarily or permanently in cells. There is a method of transforming or infecting a miRNA expression vector into a cell.

본 발명에서 "벡터"란 세포에서 miRNA 또는 전구체형 miRNA를 코딩하는 핵산서열(예: DNA, RNA 등)을 숙주 세포로 도입되기 위한 수단을 의미하며, 바이러스(바이러스 입자)의 형태를 가질 수도 있다. 본 발명의 벡터는 프로모터, 오퍼레이터, 개시코돈, 종결코돈, 폴리아데닐화 시그널, 인핸서 같은 발현조절 요소 외에도 막 표적화 또는 분비를 위한 신호 서열 또는 리더 서열을 포함하며, 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다. 또한 발현 벡터는 선택성 마커를 포함하고, 복제 가능한 발현 벡터인 경우 복제 기원을 포함한다. 벡터는 자가 복제를 하거나 숙주 DNA에 통합될 수 있다. 본 발명의 벡터는 당해 기술 분야에서 잘 알려진 유전자 재조합 기술을 이용하여 제조할 수 있으며, 부위-특이적 DNA 절단 및 연결은 당해 기술 분야에서 일반적으로 알려진 효소 등을 사용한다.In the present invention, "vector" means a means for introducing a nucleic acid sequence (eg, DNA, RNA, etc.) encoding miRNA or precursor miRNA into a host cell, and may have the form of a virus (viral particle). . The vector of the present invention includes a signal sequence or leader sequence for membrane targeting or secretion in addition to expression control elements such as a promoter, an operator, an initiation codon, a termination codon, a polyadenylation signal, an enhancer, and can be variously produced according to the purpose. . The expression vector also includes a selectable marker and, in the case of a replicable expression vector, a replication origin. The vector can either replicate itself or integrate into the host DNA. Vectors of the present invention can be prepared using genetic recombination techniques well known in the art, and site-specific DNA cleavage and ligation uses enzymes commonly known in the art.

본 발명의 벡터는 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터 등의 비바이러스성 벡터와 바이러스 벡터를 모두 포함한다. 바이러스성 벡터는 아데노바이러스 벡터, 아데노부속바이러스(AAV) 벡터, 포진(herpes)바이러스성 벡터, 레트로바이러스 벡터, 렌티바이러스 벡터, 배큘로바이러스성 벡터를 포함하나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 조성물은, 보다 바람직하게는, 바이러스(바이러스 입자)로 제공된다. The vector of the present invention includes both viral vectors and nonviral vectors such as plasmid vectors and cozmid vectors. Viral vectors include, but are not limited to, adenovirus vectors, adenovirus (AAV) vectors, herpes viral vectors, retroviral vectors, lentiviral vectors, baculoviral vectors. The composition of the present invention is more preferably provided as a virus (viral particle).

본 발명에서, miRNA의 활성을 조절하는 제제란 miRNA 또는 전구체형 miRNA의 발현 과정, 프로세싱 과정 또는 타겟 유전자와 결합과정 등에 작용하여 miRNA 또는 전구체형 miRNA의 생물학적 활성을 억제, 차단, 파괴, 또는 감소시키는 억제제와 miRNA 또는 전구체형 miRNA의 생물학적 활성을 증가시키는 촉진제를 포함한다. 세포 내에서 억제제 또는 촉진제로 작용하게 되는 기작은 특별히 제한되지 않으며, 전사, 프로세싱 과정에 영향을 주는 물질, 분해시키는 물질, 활성형을 비활성형의 형태로 변경 또는 전환시키는 물질 등을 예로 들 수 있다. 이런 조절제는 유기 또는 무기 화합물과 같은 단일 화합물; 단백질, 핵산, 탄수화물 및 지질과 같은 생체 고분자 화합물; 및 복수 화합물의 복합체 등을 포함한다. In the present invention, the agent that modulates the activity of the miRNA is used to inhibit, block, destroy, or reduce the biological activity of the miRNA or precursor miRNA by acting on the expression, processing, or binding process of the miRNA or precursor miRNA. Inhibitors and promoters that increase the biological activity of the miRNA or precursor miRNA. The mechanism that acts as an inhibitor or promoter in the cell is not particularly limited, and examples thereof include a substance that affects transcription and processing processes, a substance that degrades, and a substance that changes or converts an active form into an inactive form. . Such modulators include single compounds, such as organic or inorganic compounds; Biopolymer compounds such as proteins, nucleic acids, carbohydrates and lipids; And complexes of plural compounds.

miRNA 억제제의 한 구현 예는, miRNA 특이적 안티센스 핵산으로, miRNA 활성 억제로 타겟 유전자의 활성은 증가하게 된다. One embodiment of the miRNA inhibitor is a miRNA specific antisense nucleic acid, wherein inhibition of miRNA activity results in increased activity of the target gene.

본 발명에서 용어 "안티센스 핵산"이란 특정 miRNA의 서열에 상보적인 핵산서열을 포함하는 DNA 또는 RNA 또는 이들의 유도체인 올리고뉴클레오타이드를 의미하고, miRNA내의 상보적인 서열에 결합하여 miRNA에서 단백질로의 번역을 저해하는 특징을 가진다. 안티센스 핵산의 서열과 길이는 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 안티센스 핵산이 효율적으로 표적 miRNA를 억제하도록, 본 발명의 안티센스 핵 산은 표적 miRNA 간의 상보성 정도를 조절할 수 있다. 예를 들어, miRNA에 대응하지 않는 일부의 서열을 1 이상 포함할 수 있으며, 대응하지 않는 일부의 서열과 대응하는 서열이 교대로 나타나는 형태로 제작할 수 있다.As used herein, the term “antisense nucleic acid” refers to an oligonucleotide that is a DNA or RNA or a derivative thereof comprising a nucleic acid sequence complementary to a sequence of a particular miRNA, and binds to a complementary sequence in the miRNA to translate the miRNA to a protein. It has the characteristic to inhibit. The sequence and length of the antisense nucleic acid are not particularly limited. In order for the antisense nucleic acids of the present invention to efficiently inhibit target miRNAs, the antisense nucleic acids of the present invention can modulate the degree of complementarity between target miRNAs. For example, one or more sequences that do not correspond to miRNAs may be included in one or more forms, and the sequences corresponding to some sequences that do not correspond to one another may be produced.

본 발명의 miRNA 표적에 높은 친화도로 결합하도록 디자인되는 올리고뉴클레오타이드를 사용하면, 생체 내 miRNA에 의한 mRNA의 억제를 매우 효율적으로 완화시킨다는 발견에 근거한다. 생체 내에서 miRNA를 고효율로 표적화하는 것은, 생체 내에서 miRNA 표적과 매우 안정한 듀플렉스를 형성하는 안티센스 핵산를 디자인함으로써 달성할 수 있다.It is based on the finding that using oligonucleotides designed to bind with high affinity to miRNA targets of the present invention very efficiently mitigates the inhibition of mRNA by miRNA in vivo. Targeting miRNAs with high efficiency in vivo can be accomplished by designing antisense nucleic acids that form duplexes that are highly stable with miRNA targets in vivo.

본 발명의 안티센스 핵산을 포함하는 본 발명의 조성물은 세포 또는 유기체에서 miRNA의 표적 mRNA를 탈억제 (de-repression)시키는 방법을 제공한다.The composition of the present invention comprising an antisense nucleic acid of the present invention provides a method of de-repression of a target mRNA of miRNA in a cell or organism.

본 발명의 안티센스 핵산은 miRNA 표적이 RISC(RNA-induced silencing complex)에 의해 리쿠르트되지(recruited) 않거나, RISC 지향적 절단을 매개하지 않도록 디자인될 수 있다. 안티센스 핵산은 RISC 복합체 결합의 측면에서 표적 mRNA와 경쟁할 수 있고,이로써 miRNA에 대한 기질로서 경쟁하는 안티센스 핵산의 도입에 의해서 miRNA 표적 mRNA의 miRNA 억제를 완화할 수 있다.Antisense nucleic acids of the invention can be designed such that the miRNA target is not recruited by an RNA-induced silencing complex (RISC) or mediates RISC-directed cleavage. Antisense nucleic acids can compete with target mRNAs in terms of RISC complex binding, thereby mitigating miRNA inhibition of miRNA target mRNAs by the introduction of antisense nucleic acids that compete as substrates for miRNAs.

또한, 본 발명은 miRNA에 거의 불가역적으로 결합할 수 있는 핵산 서열을 제공함으로써, 이러한 바람직하지 않은 표적 mRNA 절단이나 단백질로의 번역 억제를 방지할 수 있다. 또한, 분해나 절단(예를 들어, RISC 또는 RNAseH 또는 기타의 엔도 또는 엑소 뉴클레아제)에 대해서 보호하는 형태를 제작할 수 있다. In addition, the present invention provides a nucleic acid sequence capable of almost irreversibly binding to miRNA, thereby preventing such undesirable target mRNA cleavage and translation inhibition into proteins. In addition, forms can be constructed that protect against degradation or cleavage (eg, RISC or RNAseH or other endo or exo nucleases).

또한, 안티센스 핵산은 특이성, 안정성 등을 증가시킬 목적으로 임의 위치에 서 변형이 일어날 수 있다. 구체적으로, 하나 이상의 염기, 당 또는 골격(backbone)이 선택적으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 핵산 골격은 포스포로티오에이트, 포스포트리에스테르, 메틸 포스포네이트, 단쇄 알킬, 시클로알킬, 단쇄 헤테로아토믹, 헤테로시클릭 당간 결합 등으로 변형될 수 있다. 또한, 안티센스 핵산은 하나 이상의 치환된 당 모이어티(sugar moiety)를 포함할 수 있다. 안티센스 핵산은 변형된 염기를 포함할 수 있다. 변형된 염기에는 하이포크잔틴, 6-메틸아데닌, 5-me 피리미딘(특히 5-메틸시토신), 5-하이드록시메틸시토신(HMC), 글리코실 HMC, 젠토비오실 HMC, 2-아미노아데닌, 2-티오우라실, 2-티오티민, 5-브로모우라실, 5-하이드록시메틸우라실, 8-아자구아닌, 7-데아자구아닌, N6 (6-아미노헥실)아데닌, 2,6-디아미노퓨린 등이 있다. 또한 본 발명의 안티센스 핵산은 상기 안티센스 핵산의 활성 및 세포 흡착성을 향상시키는 하나 이상의 모이어티(moiety) 또는 컨쥬게이트(conjugate)와 화학적으로 결합될 수 있다. In addition, antisense nucleic acids can be modified at any position for the purpose of increasing specificity, stability and the like. In particular, one or more bases, sugars or backbones may be optionally modified. For example, the nucleic acid backbone can be modified with phosphorothioate, phosphoroester, methyl phosphonate, short chain alkyl, cycloalkyl, short chain heteroatomic, heterocyclic intersaccharide linkages, and the like. In addition, antisense nucleic acids may comprise one or more substituted sugar moieties. Antisense nucleic acids can include modified bases. Modified bases include hypoxanthine, 6-methyladenine, 5-me pyrimidine (particularly 5-methylcytosine), 5-hydroxymethylcytosine (HMC), glycosyl HMC, gentobiosil HMC, 2-aminoadenine, 2 Thiouracil, 2-thiothymine, 5-bromouracil, 5-hydroxymethyluracil, 8-azaguanine, 7-deazaguanine, N6 (6-aminohexyl) adenine, 2,6-diaminopurine, etc. There is this. In addition, the antisense nucleic acids of the present invention may be chemically bound to one or more moieties or conjugates that enhance the activity and cellular adsorption of the antisense nucleic acids.

안티센스 RNA의 경우 통상의 방법으로 시험관에서 합성되어 생체 내로 투여하거나 생체 내에서 안티센스 RNA가 합성되도록 할 수 있다. 시험관에서 안티센스 RNA를 합성하는 한 예는 RNA 폴리머라제Ⅰ을 이용하는 것이다. 생체 내에서 안티센스 RNA가 합성되도록 하는 한가지 예는 인식부위(MCS)의 기원이 반대 방향에 있는 벡터를 사용하여 안티센스 RNA가 전사되도록 하는 것이다. 이런 안티센스 RNA는 서열 내에 번역 중지 코돈이 존재하도록 하여 펩타이드 서열로 번역되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 사용될 수 벡터는 상기한 바와 같다.In the case of antisense RNA, it may be synthesized in vitro in a conventional manner to be administered in vivo or to allow antisense RNA to be synthesized in vivo. One example of synthesizing antisense RNA in vitro is using RNA polymerase I. One example of allowing antisense RNA to be synthesized in vivo is to allow the antisense RNA to be transcribed using a vector whose origin of the recognition site (MCS) is in the opposite direction. Such antisense RNA is desirable to ensure that there is a translation stop codon in the sequence so that it is not translated into the peptide sequence. Vectors that can be used are as described above.

또한, 본 발명은 (i) 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA 또는 서열번호 23 내지 서열번호 44의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 전구체형 miRNA, (ii) 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA를 발현하는 벡터 또는 서열번호 23 내지 서열번호 44의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 전구체형 miRNA를 발현하는 벡터, 또는 (iii) 서열번호 1 내지 서열번호 22의 뉴클레오타이드 서열을 가지는 핵산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA의 활성을 조절하는 제제 또는 이를 포함하는 조성물을 처리하여 세포 분화를 조절하는 방법에 관한 것이다. In addition, the present invention comprises (i) a miRNA derived from a human mesoderm stem cell selected from the group consisting of a nucleic acid having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22 or a nucleic acid having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 23 to SEQ ID NO: 44 A vector or sequence number expressing a miRNA derived from a human mesoderm stem cell selected from the group consisting of a precursor miRNA derived from a human mesoderm stem cell selected from the group, and (ii) a nucleic acid having a nucleotide sequence from SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22 A vector expressing a precursor miRNA derived from a human mesoderm stem cell selected from the group consisting of nucleic acids having a nucleotide sequence of 23 to SEQ ID NO: 44, or (iii) a nucleic acid having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 22 Phosphorus selected from group The present invention relates to a method for controlling cell differentiation by treating an agent or a composition comprising the same, which regulates the activity of miRNAs derived from hepatic mesodermal stem cells.

이러한 세포 분화 조절로 각 분화 단계별 특정 miRNA 및 miRNA에 의해 조절되는 타겟 유전자의 활성을 제어할 수 있고, 이로부터 세포 분화를 효과적으로 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, miRNA에 의해 조절되는 타겟 유전자 발현에 따른 분화 및 발생 기작을 이해할 수 있고, 이러한 이해를 바탕으로 타겟 유전자의 대사 또는 기능의 결함으로 인해 발생하는 질병의 연구가 가능하다. 그리고 이러한 질병 연구 결과를 바탕으로, 질병의 치료와 예방이 가능하다. Such cell differentiation control can control the activity of specific miRNAs and target genes regulated by miRNAs at each stage of differentiation, thereby effectively controlling cell differentiation. Accordingly, it is possible to understand the mechanism of differentiation and development according to the expression of target genes regulated by miRNA, and based on this understanding, it is possible to study diseases caused by a defect in metabolism or function of the target gene. And based on these disease research results, it is possible to treat and prevent disease.

본 발명으로 인해, 중배엽성인 중간엽 줄기세포 유래의 miRNA는 세포 분화과정에서 조절 인자로서 작용하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 특정 발생 단계에서 특이적으로 발현되어 타겟 유전자의 발현을 제어하는 본 발명의 miRNA 또는 그 전구체형 miRNA의 활성을 조절함으로써 세포 분화 및 발생 기작을 규명할 수 있을 뿐만 아니라 그 과정을 효과적으로 조절할 수 있다. Due to the present invention, it was confirmed that the mesodermal mesenchymal stem cell-derived miRNA acts as a regulatory factor in the process of cell differentiation. In addition, by regulating the activity of the miRNA of the present invention or its precursor-type miRNA that is specifically expressed at a specific developmental stage and controls the expression of a target gene, not only cell differentiation and developmental mechanisms can be identified, but also the process can be effectively controlled. have.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example 1 - 재료 및 방법 1-Materials and Methods

1-1: 중간엽 줄기세포의 배양 1-1: Culture of Mesenchymal Stem Cells

인간 골수-유래 중간엽줄기세포는 캠브렉스 바이오 사이언스(Cambrex Bio Science; Warlkersville, MD, 미국)에서 구입하였다. 세포는 10% FBS(Fetal bovine serum; Hyclone, Logan, UT, 미국) 및 20 μg/ml 젠타마이신 (gentamicin)(Invitrogen, Carlsbad, CA, 미국)이 보충된 α-MEM(Invitrogen, Carlsbad, CA, 미국)에서 유지하였다.Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells were purchased from Cambrex Bio Science (Warlkersville, MD, USA). Cells were α-MEM supplemented with 10% FBS (Fetal bovine serum; Hyclone, Logan, UT, USA) and 20 μg / ml gentamicin (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). US).

1-2: 인간 1-2: human ESES 세포의 배양  Cell culture

2가지 인간 ES 세포주(CHA-hES3, 차의과학대학교, 대한민국)를 사용하였다(구체적인 내용은 하기 논문 참고: Ahn, S.E. et al. 2006. Biochem BiophysRes Commun 340:403-408.). 인간 ES 세포는 100 mM MEM 비필수 아미노산, 100 U/ml 페니실린, 0.1 mg/ml 스트렙토마이신, 55 mM β-머캅토에탄올, 20% 녹아웃 혈청 대체물질(Knockout Serum Replacement) 및 4 ng/ml 재조합 인간 bFGF (recombinant human basic fibroblast growth factor)(R&D systems, 미국)이 보충된 DMEM/F12 (1:1) 로 이루어진 ES 세포 배지에서 유사분열적으로 불활성화된 STO 세포(ATCC CRL-1503) 위에서 배양하였다. 피더 세포 (feeder cells)는 100 mM MEM 비필수 아미노산, 100 U/ml 페니실린, 100 μg/ml 스트렙토마이신 및 55 mM β-머캅토에탄올, 및 10% FBS (FBS, Hyclone, Logan, UT)가 보충된 DMEM에서 배양하였다. 배지는 매일 교환하였다. 인간 ES 세포는 화염멸균된 파스테르 파이펫으을 이용하여 갓 신선하게 준비된 STO 세포 위로 7일 간격으로 계대배양하였다. 모든 배양은 37℃, 5% CO2 공기에서 유지하였다. 다른 기재가 없다면, 모든 제제는 Gibco BRL에서 구입하였다.Two human ES cell lines (CHA-hES3, Cha Medical University, Korea) were used (for specific details see Ahn, SE et al. 2006. Biochem Biophys Res Commun 340: 403-408.). Human ES cells are 100 mM MEM non-essential amino acid, 100 U / ml penicillin, 0.1 mg / ml streptomycin, 55 mM β-mercaptoethanol, 20% Knockout Serum Replacement and 4 ng / ml recombinant human Cultured on mitotically inactivated STO cells (ATCC CRL-1503) in ES cell medium consisting of DMEM / F12 (1: 1) supplemented with bFGF (recombinant human basic fibroblast growth factor) (R & D systems, USA). . Feeder cells are supplemented with 100 mM MEM non-essential amino acids, 100 U / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 55 mM β-mercaptoethanol, and 10% FBS (FBS, Hyclone, Logan, UT) Incubated in DMEM. Medium was changed daily. Human ES cells were passaged at 7 day intervals over freshly prepared STO cells using flame sterilized Pasteur pipettes. All cultures were maintained in 37 ° C., 5% CO 2 air. Unless otherwise stated, all formulations were purchased from Gibco BRL.

1-3: 인간 ES 세포의 신경전구세포 (neural precursor cells)로의 분화1-3: Differentiation of human ES cells into neural precursor cells

인간 ES 세포의 신경전구세포로의 분화를 이전 기재된 보고에 따라 수행하였다(Kim S et al. 2004. Reprod Dev Biol 28(4):247-252). 간략히 살펴보면, EB(embryo body) 형성은 F-127(Sigma, St. Louis, MO, 미국)로 코팅된 박테리아 플 레이트(bacteriological plate)에서 ES 세포 클럼프(ES cell clumps)를 N2 보조제 (Gibco BRL), B27 보조제 (Gibco BRL) 및 2 mM L-글루타민 (Gibco BRL)이 보충된 DMEM/F12(1:1) 및 뉴로베이셜 배지(Neurobasal medium; Gibco BRL, Gaithersburg, MD, 미국)로 이루어진 bFGF (10 ng/ml) 존재 하의 N2B27 배지(Ying QL et al., 2003. Nat Biotechnol 21:183-186)에서 현탁배양(suspension culture)하여 수행하였다. 배지는 이틀에 한번씩 교환하였다. EB(Embryoid body)는 14일간 배양하였으면 격일로 배지를 교환하였다. 14일 된 EB는 0.2% 젤라틴으로 코팅된 배양 플레이트로 교환되었으며, 뉴로스피어(neurosphere; NS) 배지에서 14일 동안 배양되었다. NS 배지는 2 mML-글루타민, 25 μg/ml 인간 인슐린(Sigma), 100 μg /ml 인간 트랜스페린(Sigma), 20 nM 프로게스테론(Sigma), 60 μM 푸트레신 (Sigma), 30 nM 아셀렌산염(Sigma), 2 μg/ml 헤파린(Sigma), 재조합 인간 EGF (epidermal growth factor; R&D Systems) 및 20 ng/ml FGF-2이 보충된 DMEM/F12 (1:1) 으로 이루어져 있다. 배지는 이틀에 한번씩 교환하였다. 배양 7일 후에 로젯 구조(rosette structures)를 가지는 신경상피세포 (neuroepithelium cells)를 배지로부터 분리하여 NS 배지의 F-127 로 코팅된 플레이트로 옮겼다(Zhang SC et al. 2001. Nat Biothechnol 19:1129-1133). 24 시간 내에 뉴로스피어 (neurospheres)가 현탁 배지에서 형성되었고, 뉴로스피어는 사용 전 7일 동안 배양되었다. 배지는 이틀에 한번씩 교환하였다. Differentiation of human ES cells into neuroprogenitor cells was performed according to the previously described report (Kim S et al. 2004. Reprod Dev Biol 28 (4): 247-252). In brief, EB (embryo body) formation can be achieved by replacing ES cell clumps with N2 adjuvant (Gibco BRL) in a bacterial plate coated with F-127 (Sigma, St. Louis, MO, USA). , BFGF consisting of DMEM / F12 (1: 1) supplemented with B27 adjuvant (Gibco BRL) and 2 mM L-glutamine (Gibco BRL), and neurobasal medium (Geurcosal medium; Gibco BRL, Gaithersburg, MD, USA) 10 ng / ml) in suspension in N2B27 medium (Ying QL et al., 2003. Nat Biotechnol 21: 183-186). The medium was changed once every two days. If EB (Embryoid body) was cultured for 14 days, the medium was changed every other day. The 14 day old EBs were exchanged into culture plates coated with 0.2% gelatin and incubated for 14 days in neurosphere (NS) medium. NS medium is 2 mM-glutamine, 25 μg / ml human insulin (Sigma), 100 μg / ml human transferrin (Sigma), 20 nM progesterone (Sigma), 60 μM putrescine (Sigma), 30 nM selenite ( Sigma), 2 μg / ml heparin (Sigma), recombinant human EGF (epidermal growth factor; R & D Systems) and DMEM / F12 (1: 1) supplemented with 20 ng / ml FGF-2. The medium was changed once every two days. After 7 days of culture, neuroepithelium cells with rosette structures were removed from the medium and transferred to F-127 coated plates in NS medium (Zhang SC et al. 2001. Nat Biothechnol 19: 1129- 1133). Neurospheres were formed in suspension medium within 24 hours, and neurospheres were incubated for 7 days before use. The medium was changed once every two days.

1-4: 인간 ES 세포의 내피세포 (endothelial cells)로의 분화1-4: Differentiation of Human ES Cells into Endothelial Cells

내피세포인 CHA3-EC(차의과학대학교, 대한민국)의 분리 및 특성화는 이전 논문에 기재된 방법을 사용하여 수행하였다(Cho, S.W., et al. 2007. I Circulation 116:2409-2419.) 미분화 hESC(CHA-3hESC 라인, 차의과학대학교, 대한민국)는, 20%(v/v) 혈청 대체물질(Serum Replacement)이 보충된 MEM/F12 (50:50; Gibco BRL); 및 1 mM L-글루타민(Gibco), 1% 비필수 아미노산(Gibco), 100 mM β-머캅토에탄올(Gibco) 그리고 4 ng/ml bFGF(Sigma, St. Louis, MO)를 포함하는 기본 ES 배지에서 유사분열적으로 불활성화된 STO 세포(ATCC CRL-1503 ) 위에서 배양하였다. 배지는 24 시간 마다 교환하였다. hESC는 디섹팅 파이펫을 이용하여 5-7일 마다 새로운 피더세포로 옮겨졌다. EB(embryo body) 형성을 위해, hESC는 피더세포에서 분리되어 bFGF-프리 hESC 배양 배지에서 9일 동안 현탁되었다. 중심 부위를 분리하기 위해, 9일 째의 EB는 0.2% 젤라틴(Sigma) 코팅 디쉬(dish)에 7-9일 동안 부착되었고, 디섹팅 파이펫을 사용하여 결과물이 발생한 부위(outgrowth region)와 그 중심 부위를 분리하였고, 분리된 세포는 제한배지(defined medium)(EGM-2; LONZA)에서 배양되었다. 중심 부의 분리된 세포에서 vWF (von Willebrand factor)-양성 세포를 정제하기 위하여, 유세포 분리기(FACS Vantage flow cytometer; BD Bioscience, San Jose, CA, 미국)를 이용하여, 마우스 항-인간 모노클론 vWF 항체(Chemicon)를 가지고 세포 소팅(sorting)을 수행하였다. 소팅된 세포들은 EGM-2에서 배양되었고, 세포계대(cell passages)는 2-3일 간격으로 트립신-EDTA를 이용하여 수행하였다.Isolation and characterization of endothelial cells, CHA3-EC (Cha Medical University, Korea), was performed using the method described in the previous paper (Cho, SW, et al. 2007. I Circulation 116: 2409-2419.) Undifferentiated hESC (CHA-3hESC line, Cha Medical University, Korea), MEM / F12 (50:50; Gibco BRL) supplemented with 20% (v / v) serum replacement; And basic ES medium comprising 1 mM L-glutamine (Gibco), 1% non-essential amino acid (Gibco), 100 mM β-mercaptoethanol (Gibco) and 4 ng / ml bFGF (Sigma, St. Louis, MO) Were cultured on mitotically inactivated STO cells (ATCC CRL-1503). The medium was changed every 24 hours. hESCs were transferred to new feeder cells every 5-7 days using a desecting pipette. For EB (embryo body) formation, hESCs were isolated from feeder cells and suspended for 9 days in bFGF-free hESC culture medium. To isolate the central site, EB at day 9 was attached to a 0.2% gelatin coated dish for 7-9 days and the outgrowth region and its resulting using a desecting pipette. The central site was isolated and the isolated cells were cultured in defined medium (EGM-2; LONZA). Mouse anti-human monoclonal vWF antibody, using a FACS Vantage flow cytometer (BD Bioscience, San Jose, Calif., USA) to purify von Willebrand factor-positive cells from centrally isolated cells Cell sorting was performed with (Chemicon). Sorted cells were cultured in EGM-2, and cell passages were performed using trypsin-EDTA at 2-3 day intervals.

1-5: 획득된 세포에서 RNA 분리1-5: RNA isolation from obtained cells

전체 RNA를 인간 중간엽 줄기세포-서로 다른 3인의 도너로부터 얻음-에서 추출하였다. 1.5 ml 캡 튜브에서 1x106 세포를 500 μl TRI 시약(Molecular Research Center Inc., 미국)과 피펫팅으로 혼합하였다. 100 μl 클로로포름을 튜브에 첨가하고 10초간 진동하였다. 실온에서 5분간 배양한 후에, 4℃, 13000 rpm에서 10분간 원심분리하였다. 원심분리 후에, 분리된 상층액을 새로운 RNAase-프리-튜브로 옮겼다. 샘플에 상층액과 동일 부피의 차가운 이소프로판올을 첨가하여 혼합하였다. 펠렛을 침전시키기 위하여 -20 ℃에서 20 분간 배양하고 4 ℃에서 10분간 최고 속도로 원심분리하였다. 원심분리 후에, 상층액을 버리고 남은 펠렛을 70% 에탄올로 세척하고 이전 조건으로 2번 원심분리하였다. RNA 펠렛을 DEPC-처리된 물로 녹이고 0.1% EtBr (ethidium bromide)을 포함하는 1.2% 아가로즈 젤에서 분석하고 스펙트로포토미터를 이용한 나노 드랍(Nano drop)을 통하여 밀도를 측정하였다. 신규 miRNA 클로닝을 위하여, 200 nt보다 작은 RNA 농축을 위하여, mirVana RNA 분리 키트 (Ambion, Texas, 미국)를 제조사의 설명서에 따라 사용하였다.Total RNA was extracted from human mesenchymal stem cells, obtained from three different donors. 1 × 10 6 cells were mixed by pipetting with 500 μl TRI reagent (Molecular Research Center Inc., USA) in a 1.5 ml cap tube. 100 μl chloroform was added to the tube and vibrated for 10 seconds. After 5 minutes of incubation at room temperature, the mixture was centrifuged at 4 ° C and 13000 rpm for 10 minutes. After centrifugation, the separated supernatants were transferred to fresh RNAase-free-tubes. Samples were mixed by adding the same volume of cold isopropanol as the supernatant. The pellet was incubated for 20 minutes at -20 ° C and centrifuged at 4 ° C for 10 minutes at the highest speed. After centrifugation, the supernatant was discarded and the remaining pellet was washed with 70% ethanol and centrifuged twice with the previous conditions. RNA pellets were dissolved in DEPC-treated water and analyzed on a 1.2% agarose gel containing 0.1% ethidium bromide (EtBr) and the density was determined via nano drop using a spectrophotometer. For novel miRNA cloning, for RNA enrichment of less than 200 nt, mirVana RNA Isolation Kit (Ambion, Texas, USA) was used according to the manufacturer's instructions.

1-5: 신규 miRNA의 클로닝1-5: Cloning of New miRNAs

위에서 언급한 바와 같이, 신규 miRNA 획득을 증대시키기 위하여 인간 중간엽 줄기세포에서 전체 RNA를 준비하였다. 약 200 뉴클레오타이드 크기의 작은 RNA 단편을 전체 RNA로부터 분리하였다. 분리된 작은 RNA를 제조사의 설명에 따라 DynaExpressmiRNA 클로닝 키트(BioDynamics Laboratory Inc. 일본)로 클로닝하였다. 클로닝에 사용되는, 중간엽 줄기세포(MSC)에서 분리된 전체 RNA를 아크릴아이드 젤 전기영동으로 2번 농축하였다. 도 1은 본 발명에 따른 miRNA의 클로닝 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.As mentioned above, total RNA was prepared from human mesenchymal stem cells to enhance new miRNA acquisition. Small RNA fragments of about 200 nucleotides in size were isolated from total RNA. The isolated small RNA was cloned into DynaExpressmiRNA cloning kit (BioDynamics Laboratory Inc. Japan) according to the manufacturer's instructions. Total RNA isolated from mesenchymal stem cells (MSC), used for cloning, was concentrated twice by acrylamide gel electrophoresis. Figure 1 schematically shows the cloning process of miRNA according to the present invention.

1-6: 1-6: miRNAmiRNA 폴딩Folding 구조 발견 Structure discovery

클로닝된 miRNA를 게놈과 상동성 비교 분석하였다. miRNA 주변에 약 80-100 뉴클레오타이드를 가지는 서열들을 분석하고 폴딩 구조 예측 웹 사이트(http://rna.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAfold.cgi.)에서 대응시켜 보았다.Cloned miRNAs were analyzed for homology with the genome. Sequences with about 80-100 nucleotides around the miRNA were analyzed and matched at the folding structure prediction website ( http://rna.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAfold.cgi .).

1-7: 역전사에 의한 cDNA 합성1-7: cDNA synthesis by reverse transcription

이전 단계에서 획득한 전체 RNA를 1.0 mg 농도로 준비하고, DNase I (Roche, Basel, Switzerland) 로 처리하고 37℃에서 20분간, 65℃에서 10분간 배양하여 게노믹 DNA를 제거하였다. 전체 RNA를 RT-PCR 키트로 SuperscriptTM First-strand Synthesis System을 이용하여 제조사의 설명서에 따라 cDNA로 역전사하였다. 0.25 ml의 SuperScript II 역전사효소 (200 units), 1 ml의 올리고 dT (0.5 μg/ml), 2 ml의 10x RT 버퍼, 2 ml 의 0.1 M DTT 및 1 ml의 10 mM dNTP가 추가된 반응 혼합물을 42℃에서 50분간 인큐베이션 한 다음, 70℃에서 15분간 배양하였다. RNA에 의한 오염 예방을 위하여, cDNA 합성 종결후에 1 μl의 RNase H를 cDNA 시료에 37℃에서 10분간 처리하였다. The total RNA obtained in the previous step was prepared at a concentration of 1.0 mg, treated with DNase I (Roche, Basel, Switzerland) and incubated at 37 ° C. for 20 minutes and at 65 ° C. for 10 minutes to remove genomic DNA. Total RNA was reverse transcribed into cDNA using the Superscript First-strand Synthesis System as RT-PCR kit according to the manufacturer's instructions. The reaction mixture was added 0.25 ml of SuperScript II reverse transcriptase (200 units), 1 ml of oligo dT (0.5 μg / ml), 2 ml of 10x RT buffer, 2 ml of 0.1 M DTT and 1 ml of 10 mM dNTP. Incubate at 42 ° C. for 50 minutes and then incubate at 70 ° C. for 15 minutes. To prevent contamination by RNA, 1 μl of RNase H was treated with cDNA samples at 37 ° C. for 10 minutes after cDNA synthesis was terminated.

1-8: Taqman miRNA 어세이를 이용한 miRNA 발현 분석1-8: Analysis of miRNA Expression Using Taqman miRNA Assay

서열번호 1 내지 13의 miRNA 유전자 발현은 TaqMan miRNA 어세이(Applied Biosystems, Foster City, CA)를 이용하여 실시간 PCR 분석을 통해 정량하였다(도 2a). 주문형 RT-프라이머는 성숙 miRNA에 상보적이도록 합성되었고, Custom TaqMan Small RNA assay(Applied Biosystems)가 제공해 주었다(Chen, C. et al. 2005. Nucleic Acids Res 33:e179). 상보 DNA 주형은, 제조사의 매뉴얼에 따라, RNU6B(Applied Biosystems, 미국)를 이용하여 표준화하였고, 40 사이클의 PCR 분석을 하였다. 데이터는 Rotor-Gene 6 프로그램(Corbett Research, 시드니, 호주)을 사용하여 생성하였다.MiRNA gene expression of SEQ ID NOS: 1 to 13 was quantified by real time PCR analysis using TaqMan miRNA assay (Applied Biosystems, Foster City, CA) (FIG. 2A). Custom RT-primers were synthesized complementary to mature miRNAs and provided by a Custom TaqMan Small RNA assay (Applied Biosystems) (Chen, C. et al. 2005. Nucleic Acids Res 33: e179). Complementary DNA templates were normalized using RNU6B (Applied Biosystems, USA) according to the manufacturer's manual and subjected to 40 cycles of PCR analysis. Data was generated using the Rotor-Gene 6 program (Corbett Research, Sydney, Australia).

1-9: RT-PCR을 이용한 miRNA 발현 분석1-9: Analysis of miRNA expression using RT-PCR

hES 세포, CHA-EC 및 CHA3-NPC로부터 분리된 작은 RNA는 mir Vana miRNA 분리 키트를 사용하여 분리하였다. 서열번호 14 내지 22의 miRNA의 발현은 Ro 등의 논문(Ro, S., C. et. al. 2006. Biochem Biophys Res Commun 351:756-763.)에 기재된 poly A tailing RT-PCR을 수행하여 정량화하였다(도 2b). 작은 RNA 분자는, 제조사의 매뉴얼에 따라, 폴리A 폴리머라아제를 이용하여 폴리아데닐화되었고, 폴리A 꼬리가 붙은 RNA는 Nucway 스핀 컬럼을 이용하여 정제되었다. 정제된 폴리A 꼬리가 붙은 RNA는 RTQ 어댑터를 가진 Superscript III transcriptase (Invitrogen)를 이 용하여 단일 가닥 cDNA로 역전사되었다. 각 miRNA의 역방향 프라이머는 동일한 샘플 테일링 서열이고(하기 표 3의 서열번호 70의 RTQ-UNIr 서열), 정방향 프라이머는 성숙형 miRNA 특이적이고, 양성 대조군으로 사용한 RNU6B 서열은 ctgcgcaagg atgacacgca aattcgtgaa gcgttccata ttttt(서열번호 45)이었다.Small RNAs isolated from hES cells, CHA-EC and CHA3-NPC were isolated using mir Vana miRNA separation kit. Expression of the miRNAs of SEQ ID NOs: 14-22 was performed by poly A tailing RT-PCR described in Ro et al. (Ro, S., C. et. Al. 2006. Biochem Biophys Res Commun 351: 756-763.) Quantification (Figure 2b). Small RNA molecules were polyadenylated using polyA polymerase according to the manufacturer's manual, and polyA tailed RNA was purified using Nucway spin column. Purified polyA tailed RNA was reverse transcribed into single-stranded cDNA using Superscript III transcriptase (Invitrogen) with RTQ adapter. The reverse primer of each miRNA is the same sample tailing sequence (RTQ-UNIr sequence of SEQ ID NO: 70 in Table 3), the forward primer is mature miRNA specific, and the RNU6B sequence used as a positive control is ctgcgcaagg atgacacgca aattcgtgaa gcgttccata ttttt (SEQ ID NO: 45).

실시예 2 - 결과Example 2-Results

2-1: 인간 MSC에서 miRNA 분리2-1: miRNA isolation from human MSC

인간 MSC에서 전체 RNA가 분리되었으며 RNA 침강법(RNA precipitation)을 이용하여 2번 농축하였다. RNA는 RNAse 오염으로부터 예방하기 위하여 DEPC 용액으로 녹였다. 447.3 ㎍ 및 404.2 ㎍의 RNA가 각각 획득되었으며, 우레아-아크릴아마이드겔을 이용하여 분리되었다. 성숙형 miRNA의 평균 길이(18~24 뉴클레오타이드)에 해당하는 영역이 정제되었고 클로닝되었다. 신규 miRNA를 클로닝하기 위해 인공적으로 합성한 어댑터(MI-5'' 링커: 5' AUCGUCUCGGGAUGAAA (RNA-17mer; 서열번호 46) 및 MI-3'' 링커: 5'' pCTGTAACTCGGGTCAATddC (DNA-18mer, 'p'는 인산화 잔기를, 'dd'는 2', 3'-디데옥시를 의미함:서열번호 47)를 분리된 RNAs에 연결하고, 어댑터-RNA를 우레아-아크릴아마이드 전기영동법으로 분리하였다. 5 어댑터와 3 어댑터의 합이 35 nt(17nt +18nt)이며 성숙형 miRNA가 18~25 nt이므로, 약 50~60 nt 길이의 miRNA가 분리되었다. 이것을 클로닝 벡터와 연결되었다. 상기 miRNA를 포함한 벡터는 DH5α 세포에서 증식이 이루어졌고, 증식된 산물을 분리하여 서열을 결정하였다(Macrogen, 대한민국). 위에서 언급한 프로토콜을 이용하여, 전체 인간 MSCs에 서 약 300 개 정도의 작은 RNA 서열을 얻었다(도 1).Total RNA was isolated from human MSC and concentrated twice using RNA precipitation. RNA was dissolved in DEPC solution to prevent from RNAse contamination. 447.3 μg and 404.2 μg of RNA, respectively, were obtained and isolated using urea-acrylamide gels. The region corresponding to the average length (18-24 nucleotides) of mature miRNA was purified and cloned. Artificially synthesized adapters for cloning new miRNAs (MI-5 '' linker: 5 'AUCGUCUCGGGAUGAAA (RNA-17mer; SEQ ID NO: 46) and MI-3' 'linker: 5' 'pCTGTAACTCGGGTCAATddC (DNA-18mer,' p '' Refers to phosphorylation residues, 'dd' means 2 ', 3'-dideoxy: SEQ ID NO: 47) is linked to isolated RNAs, and adapter-RNA is isolated by urea-acrylamide electrophoresis. Since the sum of the and 3 adapters is 35 nt (17 nt + 18 nt) and the mature miRNA is 18-25 nt, about 50-60 nt of miRNA was isolated, which was linked to the cloning vector. Proliferation was achieved in the cells, and the proliferated product was isolated to determine the sequence (Macrogen, South Korea) Using the protocol mentioned above, approximately 300 small RNA sequences were obtained from whole human MSCs (FIG. 1). .

2-2: 웹 프로그램을 사용한 신규 miRNA 확인2-2: Identifying new miRNAs using a web program

본 발명의 신규 miRNA는, 크기, 스템-루프 구조, 및 세포 발현이라는 세 가지 조건을 충족하였다(Chen, C., et al. 2005. Nucleic Acids Res 33:e179; Lagos-Quintana, et al. 2001. Science 294:853-858; Lai, E.C., et al. 2003. C Genome Biol 4:R42). 첫번째로, 새로 클로닝된 small RNA 조각은 18~24 nt 길이로 분리되었다. 그 다음, 웹 프로그램(NCBI blast, Genome browser)를 이용하여 이 작은 RNA 조각들의 염색체 상 위치를 확인하였다. 전구체형 miRNA는 변형된 스템-루프 구조를 통해 확인하였다.The novel miRNAs of the present invention met three conditions: size, stem-loop structure, and cell expression (Chen, C., et al. 2005. Nucleic Acids Res 33: e179; Lagos-Quintana, et al. 2001 Science 294: 853-858; Lai, EC, et al. 2003. C Genome Biol 4: R42). First, the newly cloned small RNA fragments were isolated 18 to 24 nt in length. Then, using a web program (NCBI blast, Genome browser) to confirm the location on the chromosome of these small RNA fragments. Precursor miRNAs were identified via modified stem-loop structures.

본 발명에서는 22개의 신규 miRNA를 찾아내었고, RNA 폴드 프로그램(http://rna.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAfold.cgi)을 이용하여 전구체형 miRNA의 2차 구조를 예측하였고(도 3a ), 18~24 nt를 포함하는 miRNA를 크기별로 정리하였다(도 3b). 스템-루프 폴딩 구조를 가지는 서열을 miRNA로 분류하고 그 외 다른 것은 small non-coding RNA로 분류하였다. 이 서열들은 컴퓨터를 이용하여 인간 유전자 서열과 비교되었고, 두 개의 그룹인 miRNA 또는 small RNA로 분류되었다. 중복 서열(redundant sequence)을 제거하고 웹 프로그램(NCBI blast, Genome browser)을 통해 신규 miRNA 서열을 확인하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 각 성숙형 miRNA에 대응하는 전구체형 miRNA 서열은 서열번호 23 내지 44에 기재하였다. In the present invention, 22 novel miRNAs were identified, and the secondary structure of the precursor miRNA was predicted using the RNA fold program ( http://rna.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAfold.cgi ). (Fig. 3a), miRNA containing 18 ~ 24 nt was arranged by size (Fig. 3b). Sequences with stem-loop folding structures were classified as miRNAs and others as small non-coding RNAs. These sequences were compared with human gene sequences using computers and classified into two groups, miRNA or small RNA. Redundant sequences were removed and new miRNA sequences were identified through a web program (NCBI blast, Genome browser). The results are shown in Table 1 below. Precursor miRNA sequences corresponding to each mature miRNA are set forth in SEQ ID NOs: 23-44.

[표 1] 신규 miRNA 서열, 크기, 염색체 상 위치TABLE 1 Novel miRNA sequences, sizes, positions on chromosomes

Figure 112009069378590-pat00001
Figure 112009069378590-pat00001

위 표 1 및 도 4a에서 알 수 있는 바와 같이, mi93은 1번 염색체에 있고, mi234는 2번 염색체에 있고, mi107은 3번 염색체에 있고, mi174, mi87, mi144 및 mi263은 11번 염색체에 있고, mi206, mi216은 12번 염색체에 있고, mi81, mi168, mi2 및 mi84는 14번 염색체에 있고, mi242는 18번 염색체에 있고, mi6, miS28 및 mi90은 19번 염색체에 있고, mi11 및 mi77은 22번 염색체에 있고, 그리고 mi9, mi89_2 및 mi28은 X 염색체에 위치함을 알 수 있다. 본 발명에 따른 신규 miRNA는 11번 및 14번 염색체 상에 특히 많이 존재함을 알 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 신규 miRNA는 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 15, 16, 17, 20, 21 및 Y 염색체 상에는 존재하지 않음을 알 수 있다. 또한, mi81과 mi144는 각각 성숙 miRNA가 2개(mi81) 혹은 3개(mi144)의 염색체에서 발견된다. 이의 멀티플 히트는 다음 표 2와 같다.As can be seen in Table 1 and FIG. 4A above, mi93 is on chromosome 1, mi234 is on chromosome 2, mi107 is on chromosome 3, mi174, mi87, mi144 and mi263 are on chromosome 11 , mi206, mi216 are on chromosome 12, mi81, mi168, mi2 and mi84 are on chromosome 14, mi242 is on chromosome 18, mi6, miS28 and mi90 are on chromosome 19, mi11 and mi77 are 22 It can be seen that it is on chromosome and mi9, mi89_2 and mi28 are located on X chromosome. It can be seen that the novel miRNA according to the present invention is particularly present on chromosomes 11 and 14. And it can be seen that the novel miRNA according to the present invention does not exist on 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 15, 16, 17, 20, 21 and Y chromosome. In addition, mi81 and mi144 are found on two (mi81) or three (mi144) chromosomes with mature miRNA, respectively. Its multiple hits are shown in Table 2 below.

[표 2] miRNA의 멀티플 히트 정보[Table 2] Multiple hit information of miRNA

Figure 112009069378590-pat00002
Figure 112009069378590-pat00002

2-3: miRNA 특이적 PCR 프라이머 및 프로브 제작2-3: miRNA specific PCR primers and probe construction

22개의 신규 miRNA는, Taqman miRNA 어세이(서열번호 1 내지 13) 및 poly A tailed RT-PCR(서열번호 14 내지 22)를 이용하여 정량화하였다(도 5 및 6). 주문형semi qRT-프라이머(표 3)와 PCR 프로브를 Applied Biosystems사(미국)에 요청하여 제작하였다. 즉, 성숙형 miRNA를 검출하기 위한 방법으로 특이적 프라이밍 (specific priming) 효과를 위하여 기존에 사용하던 방식인 선형 프라이머 (linear primer) 형태가 아닌, 성숙형의 염기서열에 특정한 염기서열을 덧붙인 스템-루프 형태의 프라이머 프로브가 Applied Biosystems사 기술로 합성되었다. 그리고 이를 이용하여 각 세포에서 miRNA 발현을 측정하였다. 먼저, 제조사의 프로토콜에 따라 서열번호 1 내지 13의 성숙형 miRNA용 13개의 Taqman 프로브를 구입하였다(Chen, C., et al. 2005.Nucleic Acids Res 33:e179.). 그 다음 서열번호 14 내지 22의 9개의 miRNA의 프라이머 세트를 디자인하고(표 3, Bioneer, 대한민국), SYBR 그린(Applied Biosystems, 미국)를 이용하여 각 세포에서 9개 miRNA 발현양을 측정하였다. Twenty-two new miRNAs were quantified using Taqman miRNA assays (SEQ ID NOS: 1-13) and poly A tailed RT-PCR (SEQ ID NOS: 14-22) (Figures 5 and 6). Custom semi qRT-primers (Table 3) and PCR probes were made on request from Applied Biosystems (USA). In other words, the stem is a method for detecting a mature miRNA, a stem that adds a specific nucleotide sequence to a mature nucleotide sequence, rather than a linear primer form, which is a conventional method for specific priming effects. Loop-type primer probes were synthesized by Applied Biosystems. And miRNA expression was measured in each cell using this. First, 13 Taqman probes for mature miRNAs of SEQ ID NOS: 1 to 13 were purchased according to the manufacturer's protocol (Chen, C., et al. 2005. Nucleic Acids Res 33: e179.). Primer sets of nine miRNAs of SEQ ID NOs: 14-22 were then designed (Table 3, Bioneer, South Korea), and the amount of 9 miRNA expression in each cell was measured using SYBR Green (Applied Biosystems, USA).

[표 3] 프라이머TABLE 3 Primers

Figure 112009069378590-pat00003
Figure 112009069378590-pat00003

2-4: 2-4: hEShES , , CHA3CHA3 -- ECEC  And CHA3CHA3 -- NPCNPC 에서 in miRNAmiRNA 발현 Expression

실시예 1-3에 기재된 것과 같이, hES 세포가 신경계 세포로 분화한 것을 CHA3-NPCs라 하고, 실시예 1-4에 기재된 바와 같이 hES 세포가 내피세포로 분화한 것을 CHA-ECs라 부른다. 신규 miRNA의 세포 내 발현 정도는, 미분화 ES 세포와 이들의 분화 세포 사이의 상대적 비율로 나타내었다. 본 발명의 신규 miRNA는 ES, EC 및 NPC에서 발현 차이를 보였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.As described in Examples 1-3, the differentiation of hES cells into neuronal cells is called CHA3-NPCs, and the differentiation of hES cells into endothelial cells as described in Examples 1-4 is called CHA-ECs. The degree of intracellular expression of new miRNAs was expressed as a relative ratio between undifferentiated ES cells and their differentiated cells. The novel miRNAs of the invention showed expression differences in ES, EC and NPC. The results are shown in Table 3.

[표 4] 신규 miRNA의 ES/EC/NPC에서의 발현 차이Table 4 Expression Differences in ES / EC / NPC of New miRNAs

Figure 112009069378590-pat00004
Figure 112009069378590-pat00004

위 표를 보면 알수 있는 것과 같이, Tagman 어세이를 이용하였을 때, mi28과 mi107을 제외한 대부분의 miRNA는 EC 및 NPC에서 과발현되었다. 특히 mi111과 mi107은 EC 에서 발현되지 않았고, mi111은 NPC에서 과발현되었고, mi107은 NPC에서 저발현되었다(도 5). Poly A tailed PCR에서, 신규 miRNA는 Taqman 어세이의 결과와 유사하게, EC 및 NPC에서 과발현되었다(도 6). mi206, miS28, mi242 및 mi89-2는 세포 형태에 따라 발현에 차이가 나타났는데, EC에서는 과발현, NPC에서는 저발현되었다. mi263은 EC 및 NPC에서 모두 저발현되었다. 이러한 결과를 통해, 신규 miRNA는 세포 분화의 많은 단계에서 차등적으로 그 발현이 조절됨을 알 수 있다.As can be seen from the above table, when using the Tagman assay, most miRNAs except mi28 and mi107 were overexpressed in EC and NPC. In particular, mi111 and mi107 were not expressed in EC, mi111 was overexpressed in NPC, and mi107 was underexpressed in NPC (FIG. 5). In Poly A tailed PCR, new miRNAs were overexpressed in EC and NPCs, similar to the results of Taqman assays (FIG. 6). mi206, miS28, mi242 and mi89-2 showed different expressions depending on the cell type, which was overexpressed in EC and underexpressed in NPC. mi263 was underexpressed in both EC and NPC. These results indicate that novel miRNAs are differentially regulated in many stages of cell differentiation.

2-5: 다양한 세포주에서 miRNA 발현2-5: miRNA expression in various cell lines

본 발명의 신규 miRNA가 다양한 세포주에서 어떻게 발현되는지 앞서 언급한 Taqman assay (도 7~9)및 poly A tailed RT-PCR(도 10)법으로 확인하였고, 그 결과를 도 7 내지 10에 나타내었다. 도 7 내지 10의 결과를 통해, 본 발명에 따른 신규 miRNA가 여러 세포주에서 발현됨을 확인하였다. 도 7의 결과를 통해, 본 발명의 miRNA를 암 표지자의 일종인 폐암로 사용할 수 있음을 알 수 있다. 도 7을 보면, 오차를 제외하고 폐암세포중 선암에서는 mi87의 발현이 증가하며, 편평상피암에서는 mi87과 mi168의 발현이 증가되는 패턴을 보임 확인할 수 있다. How the novel miRNA of the present invention is expressed in various cell lines was confirmed by the aforementioned Taqman assay (Fig. 7-9) and poly A tailed RT-PCR (Fig. 10) method, the results are shown in Figs. 7 to 10, it was confirmed that the novel miRNA according to the present invention is expressed in several cell lines. From the results of Figure 7, it can be seen that the miRNA of the present invention can be used as lung cancer, a kind of cancer marker. Referring to FIG. 7, except for the error, the expression of mi87 is increased in adenocarcinoma of lung cancer cells, and the expression of mi87 and mi168 is increased in squamous cell carcinoma.

또한 본 발명자는 질환의 진단 및 치료를 위해, 분당차병원 임상교수 연구팀과 연계하여, 본 발명의 miRNA를 뇌졸중 특이 마커로 활용하기 위해 뇌졸중 환자의 혈액세포를 이용하여 실험을 수행하였다. 도 8을 보면, 뇌졸증 환자에서 분리한 말초혈 단핵구에서 정상과 환자군에서 여러 개의 신규 miRNA가 발현되었고, mi2, 9, 84, 87, 93, 111의 경우 환자군에서 발현이 증가되며, mi6, 77, 107, 168의 경우 환자군에서 발현이 감소되는 패턴을 보이고 있다. 따라서 이를 통해 본 발명의 miRNA가 뇌졸중이나 뇌경색 등의 뇌질환 발생에 관여함을 알 수 있다. 도 9를 통해, 본 발명의 miRNA가 세포주간 발현 양상이 다름을 확인할 수 있고, 이는 본 발명의 miRNA를 세포분화 조절에 이용할 수 있는 가능성을 제시하고 있다.In addition, the present inventors performed experiments using blood cells of stroke patients in order to utilize the miRNA of the present invention as a stroke-specific marker in connection with a clinical professor research team of Bundang Cha Hospital for the diagnosis and treatment of diseases. 8, a number of new miRNAs were expressed in normal and patient groups in peripheral blood monocytes isolated from stroke patients, and expression of mi2, 9, 84, 87, 93, and 111 was increased in the patient group, and mi6, 77, In the case of 107 and 168, there is a pattern of decreased expression in the patient group. Therefore, it can be seen that the miRNA of the present invention is involved in the development of brain diseases such as stroke or cerebral infarction. 9, it can be seen that the miRNA expression of the present invention is different in the cell line expression, which suggests the possibility of using the miRNA of the present invention for cell differentiation regulation.

2-6: 노화세포에서 2-6: in senescent cells miRNAmiRNA 의 발현Expression of

본 발명의 신규 miRNA가 노화 세포 (3 종류 - 인간 중간엽 줄기세포(hMSC), 폐 유래의 섬유아세포(WI-38), 피부 유래의 섬유아세포(CCD39-SK))에서 발현하는 것을 Taqman assay법으로 확인하였다.       Taqman assay shows that the novel miRNA of the present invention is expressed in senescent cells (3 types-human mesenchymal stem cells (hMSC), lung-derived fibroblasts (WI-38), and skin-derived fibroblasts (CCD39-SK)). It was confirmed.

인간 중간엽 줄기세포(hMSC), 폐 유래의 섬유아세포(WI-38), 피부 유래의 섬유아세포(CCD39-SK)를 노화세포로 확립하기 위해 지속적인 계대배양을 실시하였다. 실험 방법은 다음과 같다. 6-웰 배양접시에 1x105 개의 세포를 넣어준 후 다음날 배양접시의 배양액을 모두 제거한 후, PBS 버퍼로 세척한 후 β-Galactocidase Staining Kit (Biovision, USA)을 이용하여 노화세포인지를 확인하였다. 세척된 배양접시에 0.5 ml의 세포 고정액을 넣고, 10~15분간 실온에서 처리한 후 다시 PBS로 2번 세척한후, 0.47 ml의 염색액과 0.005 ml의 염색 첨가액, 0.025 ml의 X-gal의 혼합물을 배양접시에 넣어준 후 37℃에서 하루 정도 처리한 후, 다시 배양 접시를 PBS로 2번 정도 세척을 한 후 광학현미경으로 촬영을 하였다. 도 11을 보면, 노화 세포에서 β-gal 어세이법을 이용하여 확인한 결과 양성으로 나타남을 알 수 있다. 즉, 노화세포가 되면 β-gal 어세이법 수행시 세포의 핵주변이 파랗게 염색이 되는 것을 확인할 수 있다. Continuous passage was carried out to establish human mesenchymal stem cells (hMSC), lung-derived fibroblasts (WI-38), and dermal-derived fibroblasts (CCD39-SK) as senescent cells. The experimental method is as follows. After 1 × 10 5 cells were placed in a 6-well culture dish, all the culture medium was removed the next day, washed with PBS buffer, and then confirmed to be senescent cells using β-Galactocidase Staining Kit (Biovision, USA). 0.5 ml of cell fixative was added to the washed culture dish, treated at room temperature for 10 to 15 minutes, and washed twice with PBS, followed by 0.47 ml of dye solution, 0.005 ml of dye solution, and 0.025 ml of X-gal. After the mixture was put into a culture dish and treated at 37 ° C. for about a day, the dish was washed twice with PBS and photographed with an optical microscope. Referring to FIG. 11, it can be seen that the senescent cells are shown to be positive using the β-gal assay. In other words, when the senescent cells become β-gal assay, the nuclei of the cells around the nuclear staining can be confirmed.

이렇게 노화세포를 준비한 후에 각 세포에서 miRNA의 발현 양상을 확인하였다. 구체적으로, 본 발명의 신규 miRNA가 앞서 준비한 노화 세포 (3 종류 - 인간 중간엽 줄기세포(hMSC), 폐 유래의 섬유아세포(WI-38), 피부 유래의 섬유아세포(CCD39-SK))에서 발현하는 것을 Taqman assay법으로 확인하였다. 도 12a을 보면 인간 중간엽 줄기세포에서는 9개의 miRNA(mi2, mi9, mi28, mi77, mi87, mi90, mi107, mi111)의 발현이 노화로 진행되면서 증가하였고 mi168의 경우에는 발현이 감소하였다. 도 12b를 보면 폐 유래의 섬유아세포에서는 7개의 miRNA(mi2, mi28, mi77, mi87, mi107, mi111, mi168)가 노화로 진행되면서 발현이 증가하였고 mi9의 경우 발현이 감소하였다. 도 12c를 보면 피부 유래의 섬유아세포에서 7개의 miRNA( mi28, mi77, mi87, mi90, mi107, mi111, mi168)가 노화로 진행되면서 발현이 증가되었고 3개의 miRNA(mi2, mi84, mi93)의 발현이 감소 하였다. 따라서 도 12a, 12b 및 12c에서 공통적으로 증가되는 5개의 miRNA, 즉 mi28, mi77, mi87, mi107, mi111가 노화세포에서 발현이 감소되는 유전자들과 연관이 있다고 판단된다. 이는 본 발명의 miRNAs가 세포의 노화 조절에 이용됨을 의미한다.After preparing the senescent cells, the expression pattern of miRNA was confirmed in each cell. Specifically, the novel miRNA of the present invention is expressed in senescent cells (three types-human mesenchymal stem cells (hMSC), lung-derived fibroblasts (WI-38), skin-derived fibroblasts (CCD39-SK) prepared above) It was confirmed by Taqman assay. Referring to FIG. 12A, expression of nine miRNAs (mi2, mi9, mi28, mi77, mi87, mi90, mi107, mi111) in human mesenchymal stem cells increased with aging, and expression decreased in the case of mi168. Referring to FIG. 12B, in the fibroblasts derived from lung, seven miRNAs (mi2, mi28, mi77, mi87, mi107, mi111, mi168) increased as aging progressed and expression decreased in the case of mi9. Referring to Figure 12c, 7 miRNAs (mi28, mi77, mi87, mi90, mi107, mi111, mi168) in fibroblast-derived fibroblasts increased expression as aging progressed and the expression of three miRNAs (mi2, mi84, mi93) Decreased. Accordingly, it is determined that five miRNAs, i.e., mi28, mi77, mi87, mi107, and mi111, which are commonly increased in FIGS. 12A, 12B, and 12C, are associated with genes with reduced expression in senescent cells. This means that the miRNAs of the present invention are used to regulate the aging of cells.

인간 중간엽줄기세포로부터 23 개의 신규 miRNA 또는 후보자를 발견하였다. 헤어핀 폴딩 구조를 가지고 있지 않은 small RNA는 miRNA로 간주하지 않고 있다. 본 발명의 모든 22개 신규 miRNA는 독특한 헤어핀 구조를 가지고 있다(도 3a). 본 발명의 22개의 miRNA는 여러 종류의 염색체에 위치하는데, 특히 11번과 14번 염색체에 많이 위치하고 있다. 23 new miRNAs or candidates were found from human mesenchymal stem cells. Small RNAs that do not have a hairpin folding structure are not considered miRNAs. All 22 novel miRNAs of the present invention have a unique hairpin structure (FIG. 3A). The 22 miRNAs of the present invention are located on various chromosomes, especially on the 11 and 14 chromosomes.

본 발명의 miRNA는 인간 배아줄기세포(ESC)가 분화할 때 특이적인 발현 양상을 보이고 있다(표 3). 미분화 ES 세포와 이로부터 분화된 내피세포(EC)를 비교하였을 때, 18개의 miRNA가 EC에서 과발현되었고 2개의 miRNA가 저발현되었다. 이와 유사하게 13개의 miRNA가 인간 EC에서 분화된 신경전구체세포(NPC)에서 과발현되었고, 7개의 miRNA가 저발현되었다. MiRNA of the present invention shows a specific expression pattern when differentiation of human embryonic stem cells (ESC) (Table 3). When comparing undifferentiated ES cells with differentiated endothelial cells (ECs), 18 miRNAs were overexpressed in EC and two miRNAs were underexpressed. Similarly, 13 miRNAs were overexpressed in differentiated neuroprogenitor cells (NPCs) in human EC and 7 miRNAs were underexpressed.

본 발명의 신규 miRNA 중 12개의 miRNA-mi9, mi168, mi2, mi93, mi84, mi87, mi234, mi90, mi6, mi174, mi81 및 mi144-가 NP세포 및 EC에서 동시에 과발현 되었다. 반대로, 2개의 miRNA인 mi28과mi263은 NP세포 및 EC에서 모두 저발현되었다. 이와 같은 결과는 miRNA가 줄기세포 분화 과정에서 다양한 역할을 하고 있다는 것을 알려주는 것이다. 만약 그렇지 않다면, ES가 EC 및NPC로 분화할 때, 특정 miRNA에 의해 조절되는 공통적인 키 유전자를 공유할 것이다. Twelve miRNA-mi9, mi168, mi2, mi93, mi84, mi87, mi234, mi90, mi6, mi174, mi81 and mi144- of the novel miRNAs of the present invention were overexpressed simultaneously in NP cells and EC. In contrast, two miRNAs, mi28 and mi263, were underexpressed in both NP cells and EC. These results indicate that miRNAs play various roles in stem cell differentiation. If not, when ES differentiates into EC and NPC, it will share a common key gene regulated by a particular miRNA.

본 발명의 miRNAs는 분화 계통의 차이에 따라 발현 양상도 차이가 나타남을 보여 주고 있다. 예를 들면, mi77, mi206. mi28, mi242 및 mi89-2는 내피세포(EC)로 분화할 때 증가하고, 신경세포(NPC)로 분화할 때 감소한다. 이 miRNAs는 특정 분화 과정에 관여하는 유전자의 조절을 위해 필요한 것이라고 생각된다. 즉, miRNA는 세포 타입 또는 계통에 따라서 발현 특이성을 가지는 것으로 특징될 수 있다. 따라서, 신규 miRNA는 세포 특이적 조절 패턴을 가지는 것으로 결론낼 수 있다. 이는 본 발명의 클론화된 miRNA가 세포 분화 및 세포 계통 조절과 관련되어 있음을 의미한다. MiRNAs of the present invention shows that the expression pattern is also different according to the differentiation line. For example, mi77, mi206. mi28, mi242 and mi89-2 increase when they differentiate into endothelial cells (EC) and decrease when they differentiate into neurons (NPC). These miRNAs are thought to be necessary for the regulation of genes involved in specific differentiation processes. That is, miRNAs may be characterized as having expression specificity depending on the cell type or lineage. Thus, it can be concluded that new miRNAs have cell specific regulatory patterns. This means that the cloned miRNAs of the invention are involved in cell differentiation and cell lineage regulation.

본 발명의 인간 중배엽 줄기세포로부터 신규한 miRNA는 진핵생물 유전자 발현 조절의 이해하기 위한 학문적 측면뿐만 아니라, miRNA 대사 또는 기능 결함으로 인해 발생한 질병 연구와 유전자 치료 등의 의학적 측면에서 매우 유용하다.The novel miRNA from the human mesoderm stem cells of the present invention is very useful not only in the academic aspect for understanding eukaryotic gene expression regulation, but also in medical aspects such as disease research and gene therapy caused by miRNA metabolism or functional defect.

도 1은 신규 miRNA를 클로닝하는 전체적인 과정을 보여준다.1 shows the overall process for cloning new miRNAs.

도 2는 본 발명의 miRNA의 발현을 측정하기 위해 이용한 두 가지 방법인 (a) Taqman miRNA 어세이와 (b) RT-PCR을 이용한 miRNA 발현 분석 방법을 개략적으로 보여준다: (b)에서 srcDNA는 small RNA cDNA를, Q-PCR은 real time quantitative PCR을, srSP는 small RNA soecific RNA를, 그리고 RTQ-UNIr은 universal reverse primer를 의미한다.Figure 2 shows schematically a method for analyzing miRNA expression using (a) Taqman miRNA assay and (b) RT-PCR, two methods used to measure expression of miRNA of the present invention: srcDNA in (b) is small RNA cDNA, Q-PCR means real time quantitative PCR, srSP means small RNA soecific RNA, and RTQ-UNIr means universal reverse primer.

도 3a는 본 발명의 전구체 miRNA를 나타낸 것으로 노란색으로 표시한 것이 성숙형 miRNA이다.Figure 3a shows the precursor miRNA of the present invention is shown in yellow is a mature miRNA.

도 3b는 hMSCs에서 얻은 22개의 miRNA 클론의 크기별 분포도를 나타낸 그래프이다.Figure 3b is a graph showing the size distribution of the 22 miRNA clones obtained from hMSCs.

도 4a는 신규 miRNA의 염색체 상 위치를 나타낸 것이다.4A shows the position on the chromosome of novel miRNAs.

도 4b는 신규 miRNA의 염색체 상 분포도를 나타낸 그래프이다.4B is a graph showing the chromosomal distribution of novel miRNAs.

도 5는 신규 miRNA의 hES 세포, CHA-3C 세포 및 CHA3-NPC 세포에서 발현양을 나타내는 그래프이다. Taqman 어세이를 이용하였고, 각 세포에서의 발현 비율은 ES 세포를 기준으로 측정하였다.5 is a graph showing the expression levels of hES cells, CHA-3C cells and CHA3-NPC cells of novel miRNAs. Taqman assays were used and the expression rate in each cell was determined based on ES cells.

도 6은 신규 miRNA의 hES 세포, CHA-3C 세포 및 CHA3-NPC 세포에서 발현양을 나타내는 그래프이다. Poly A tailed RT-PCR을 수행하여 측정하였고, 각 세포에서의 발현 비율은 ES 세포를 기준으로 측정하였다.6 is a graph showing the expression levels of hES cells, CHA-3C cells and CHA3-NPC cells of novel miRNAs. Poly A tailed RT-PCR was performed to measure the expression rate of each cell based on ES cells.

도 7은 폐 유래 정상 세포와 암세포주에서의 본 발명의 miRNA 발현 양상을 나타낸 것이다.Figure 7 shows the miRNA expression of the present invention in lung-derived normal cells and cancer cell lines.

도 8은 뇌경색환자에서 분리한 PBMC(peripheral blood mononuclear cell, 말초 혈액 단핵 세포)에서의 발현 양상을 나타낸 것이다. Figure 8 shows the expression pattern in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) isolated from cerebral infarction patients.

도 9는 폐 유래의 정상세포인 WI-38 40p 세포를 기준으로 다양한 세포주에서 4 가지의 miRNA의 발현 양상을 정량적으로 나타낸 것이다.9 shows quantitatively the expression patterns of four miRNAs in various cell lines based on WI-38 40p cells, which are normal cells derived from lungs.

도 10은 여러 가지 세포주에서 miRNA의 발현 양상을 정량적으로 나타낸 것이다. 10 shows quantitative expression of miRNAs in various cell lines.

도11은 β-gal 어세이법을 이용하여 노화세포를 확인한 결과를 나타낸 것이다.Figure 11 shows the results of confirming the senescent cells using the β-gal assay method.

도 12는 3 종류의 노화 세포인 인간 중간엽 줄기세포(a), 폐 유래의 섬유아세포(b) 및 피부 유래의 섬유아세포(c)에서의 miRNA의 발현 양상을 정량적으로 나타낸 것이다. Figure 12 shows the quantitative expression of miRNAs in three types of senescent cells, human mesenchymal stem cells (a), lung-derived fibroblasts (b) and skin-derived fibroblasts (c).

<110> CHA University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> NOVEL miRNA FROM HUMAN MESENCHYMAL STEM CELL <130> P09-7125 <160> 71 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(20) <223> mi9 miRNA <400> 1 ggagguuggg aagggcagag 20 <210> 2 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(19) <223> mi168 miRNA <400> 2 uugaucucgg aagcuaagc 19 <210> 3 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(19) <223> mi2 miRNA <400> 3 ucuccuuccc cacucggcc 19 <210> 4 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(19) <223> mi93 miRNA <400> 4 ucaccgcagc ggcccuccua 20 <210> 5 <211> 24 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(24) <223> mi84 miRNA <400> 5 gggcggggaa gcuugggaga gcuc 24 <210> 6 <211> 21 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(21) <223> mi77 miRNA <400> 6 gcggcccuga cggggcgcgg g 21 <210> 7 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(20) <223> mi111 miRNA <400> 7 gcggagagag aauggggagc 20 <210> 8 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(19) <223> mi87 miRNA <400> 8 ggaggaagag ggaaagggc 19 <210> 9 <211> 18 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(18) <223> mi234 miRNA <400> 9 gucuuccucc uucucuuu 18 <210> 10 <211> 18 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(18) <223> mi90 miRNA <400> 10 uggccucgga uggagccc 18 <210> 11 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(20) <223> mi6 miRNA <400> 11 cccgccggac gaccguccuc 20 <210> 12 <211> 18 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(18) <223> mi28 miRNA <400> 12 ugaggcgggg gggcgagc 18 <210> 13 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(20) <223> mi107 miRNA <400> 13 gggcuggggc gcggggaggu 20 <210> 14 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(10) <223> mi206 miRNA <400> 14 gccgccgccg cuuccucucc 20 <210> 15 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(19) <223> mi174 miRNA <400> 15 gaguguggac gugaacggg 19 <210> 16 <211> 24 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(24) <223> mi81 miRNA <400> 16 ggcggcggcg ggcggcgggc cggc 24 <210> 17 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(19) <223> mi144 miRNA <400> 17 ggcggggcgc ggggcaggg 19 <210> 18 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(19) <223> mi216 miRNA <400> 18 gacaguggug gcggcggcg 19 <210> 19 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(20) <223> miS28 miRNA <400> 19 agagaugaag cgggggggcg 20 <210> 20 <211> 22 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(22) <223> mi242 miRNA <400> 20 cgggcggcgg cgggcggcgg gc 22 <210> 21 <211> 24 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(24) <223> mi89_2 miRNA <400> 21 ggaggccggg guggggcggg gcgg 24 <210> 22 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(19) <223> mi263 miRNA <400> 22 ggggagcgag gggcggggc 19 <210> 23 <211> 55 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(55) <223> mi9 preform miRNA <400> 23 aggagguugg gaagggcaga gaugagcaua aaguuuuugc cuuguuuuuc uuuuu 55 <210> 24 <211> 53 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(53) <223> mi168 preform miRNA <400> 24 guuugaucuc ggaagcuaag cagggucggg ccugguuagu acuuggaugg gag 53 <210> 25 <211> 84 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(84) <223> mi2 preform miRNA <400> 25 ucugagggua ggaggcggga gcaaaggcga uuagcaugcu gggugcuguc ugaugaaugg 60 cucucuccuu ccccacucgg ccca 84 <210> 26 <211> 62 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(62) <223> mi93 preform miRNA <400> 26 acucaccgca gcggcccucc uacuagacgc auagcgucca cggggcuggc gggcgggggg 60 gu 62 <210> 27 <211> 61 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(61) <223> mi84 preform miRNA <400> 27 gggcggggaa gcuugggaga gcucauagga ugcagcugcg aguuacaaga guuagcaugc 60 u 61 <210> 28 <211> 75 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(75) <223> mi77 preform miRNA <400> 28 cgcggcccga cccgcuuccc ucagggcgcg gagcucggcg cggcggcccu gacggggcgc 60 gggcccggcc gcgga 75 <210> 29 <211> 80 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(80) <223> mi111 preform miRNA <400> 29 gguuggcuau aacuaucauu uccaagguug ugcuuuuagg aaauguuggc uguccugcgg 60 agagagaaug gggagccagg 80 <210> 30 <211> 53 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(53) <223> mi87 preform miRNA <400> 30 uacggaggaa gagggaaagg gcucuggccc ccucggcguc augucuucgg ugc 53 <210> 31 <211> 67 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(67) <223> mi234 preform miRNA <400> 31 ugucuuccuc cuucucuuug ucagcaacac uuuuccaggg uuuacaaaag accaggcagg 60 cugggca 67 <210> 32 <211> 67 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(67) <223> mi90 preform miRNA <400> 32 ccuggagcca gcggccacuc acgaagcagg cucugacgcc ugguggccuc ggauggagcc 60 cugacuc 67 <210> 33 <211> 48 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(48) <223> mi6 preform miRNA <400> 33 ucccgccgga cgaccguccu ccgccucagg ggacgcgccc aggacgca 48 <210> 34 <211> 49 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(49) <223> mi28 preform miRNA <400> 34 ggugaggcgg gggggcgagc ccugaggggc ucucgcuucu ggcgccaag 49 <210> 35 <211> 55 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(55) <223> mi107 preform miRNA <400> 35 gggggcuggg gcgcggggag gugcuagguc ggccucggcu cccgcgccgc acccc 55 <210> 36 <211> 53 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(53) <223> mi206 preform miRNA <400> 36 cgccgccgcc gcuuccucuc ccacacuugu uccugagucg cucuccugug gcu 53 <210> 37 <211> 61 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(61) <223> mi174 preform miRNA <400> 37 ccagcacggu gacagaccug gaggacacca agcgggacag gaguguggac gugaacgggg 60 g 61 <210> 38 <211> 56 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA <222> (1)..(56) <223> mi81 preform miRNA <400> 38 ugagccgccc cccgcgcccg 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<223> RTQ UNIr primer <400> 70 cgaattctag agctcgaggc agg 23 <210> 71 <211> 100 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RTQ-adapter primer <400> 71 cgaattctag agctcgaggc aggcgacatg gctggctagt taagcttggt accgagctcg 60 gatccactag tccttttttt tttttttttt ttttttttvn 100 <110> CHA University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> NOVEL miRNA FROM HUMAN MESENCHYMAL STEM CELL <130> P09-7125 <160> 71 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (20) <223> mi9 miRNA <400> 1 ggagguuggg aagggcagag 20 <210> 2 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (19) <223> mi168 miRNA <400> 2 uugaucucgg aagcuaagc 19 <210> 3 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (19) <223> mi2 miRNA <400> 3 ucuccuuccc cacucggcc 19 <210> 4 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (19) <223> mi93 miRNA <400> 4 ucaccgcagc ggcccuccua 20 <210> 5 <211> 24 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (24) <223> mi84 miRNA <400> 5 gggcggggaa gcuugggaga gcuc 24 <210> 6 <211> 21 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (21) <223> mi77 miRNA <400> 6 gcggcccuga cggggcgcgg g 21 <210> 7 <211> 20 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (20) <223> mi111 miRNA <400> 7 gcggagagag aauggggagc 20 <210> 8 <211> 19 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. 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(61) <223> mi84 preform miRNA <400> 27 gggcggggaa gcuugggaga gcucauagga ugcagcugcg aguuacaaga guuagcaugc 60 u 61 <210> 28 <211> 75 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (75) <223> mi77 preform miRNA <400> 28 cgcggcccga cccgcuuccc ucagggcgcg gagcucggcg cggcggcccu gacggggcgc 60 gggcccggcc gcgga 75 <210> 29 <211> 80 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (80) <223> mi111 preform miRNA <400> 29 gguuggcuau aacuaucauu uccaagguug ugcuuuuagg aaauguuggc uguccugcgg 60 agagagaaug gggagccagg 80 <210> 30 <211> 53 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (53) <223> mi87 preform miRNA <400> 30 uacggaggaa gagggaaagg gcucuggccc ccucggcguc augucuucgg ugc 53 <210> 31 <211> 67 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (67) <223> mi234 preform miRNA <400> 31 ugucuuccuc cuucucuuug ucagcaacac uuuuccaggg uuuacaaaag accaggcagg 60 cugggca 67 <210> 32 <211> 67 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (67) <223> mi90 preform miRNA <400> 32 ccuggagcca gcggccacuc acgaagcagg cucugacgcc ugguggccuc ggauggagcc 60 cugacuc 67 <210> 33 <211> 48 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (48) <223> mi6 preform miRNA <400> 33 ucccgccgga cgaccguccu ccgccucagg ggacgcgccc aggacgca 48 <210> 34 <211> 49 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (49) <223> mi28 preform miRNA <400> 34 ggugaggcgg gggggcgagc ccugaggggc ucucgcuucu ggcgccaag 49 <210> 35 <211> 55 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (55) <223> mi107 preform miRNA <400> 35 gggggcuggg gcgcggggag gugcuagguc ggccucggcu cccgcgccgc acccc 55 <210> 36 <211> 53 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (53) <223> mi206 preform miRNA <400> 36 cgccgccgcc gcuuccucuc ccacacuugu uccugagucg cucuccugug gcu 53 <210> 37 <211> 61 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (61) <223> mi174 preform miRNA <400> 37 ccagcacggu gacagaccug gaggacacca agcgggacag gaguguggac gugaacgggg 60 g 61 <210> 38 <211> 56 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (56) <223> mi81 preform miRNA <400> 38 ugagccgccc cccgcgcccg gcaugcccgg cccggcccgc cgcccgccgc cgccca 56 <210> 39 <211> 58 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (58) <223> mi144 preform miRNA <400> 39 cccggguccu ccgcgacucg caggccggcu ggggcggggc gcggggcagg ggccgcgg 58 <210> 40 <211> 50 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (50) <223> mi216 preform miRNA <400> 40 ggcaguggug gcggcggcgg cggugaguga ccgcgguggu ggcgccggcg 50 <210> 41 <211> 51 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (51) <223> miS28 preform miRNA <400> 41 agagaugaag cgggggggcg gggucuugcu cuauugccua cgcugaucuc a 51 <210> 42 <211> 57 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (57) <223> mi242 preform miRNA <400> 42 gggcgccggg gcccggggcg cgcagccggg gggcgggcgg cggcgggcgg cgggccg 57 <210> 43 <211> 64 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (64) <223> mi89_2 miRNA <400> 43 ccccgggccc ggcguucccu ccccuuccgu gcgccagugg aggccggggu ggggcggggc 60 gggg 64 <210> 44 <211> 60 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> mRNA (222) (1) .. (60) <223> mi263 preform miRNA <400> 44 cgcugggucc gcgcgcccug ggccgggcga uguccgcuug ggggagcgag gggcggggcg 60                                                                           60 <210> 45 <211> 45 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 45 ctgcgcaagg atgacacgca aattcgtgaa gcgttccata ttttt 45 <210> 46 <211> 17 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MI-5 'Linker <400> 46 aucgucucgg gaugaaa 17 <210> 47 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MI-3 'Linker <400> 47 ctgtaactcg ggtcaatc 18 <210> 48 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi9 primer <400> 48 ggaggttggg aagggcagag 20 <210> 49 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi168 primer <400> 49 ttgatctcgg aagctaagc 19 <210> 50 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi2 primer <400> 50 tctccttccc cactcggcc 19 <210> 51 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi93 primer <400> 51 tcaccgcagc ggccctccta 20 <210> 52 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi84 primer <400> 52 gggcggggaa gcttgggaga gctc 24 <210> 53 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi77 primer <400> 53 gcggccctga cggggcgcgg g 21 <210> 54 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi111 primer <400> 54 gcggagagag aatggggagc 20 <210> 55 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi87 primer <400> 55 ggaggaagag ggaaagggc 19 <210> 56 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi234 primer <400> 56 gtcttcctcc ttctcttt 18 <210> 57 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi90 primer <400> 57 tggcctcgga tggagccc 18 <210> 58 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi6 primer <400> 58 cccgccggac gaccgtcctc 20 <210> 59 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi28 primer <400> 59 tgaggcgggg gggcgagc 18 <210> 60 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi107 primer <400> 60 gggctggggc gcggggaggt 20 <210> 61 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi206 primer <400> 61 gccgccgccg cttcctctcc 20 <210> 62 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi174 primer <400> 62 gagtgtggac gtgaacggg 19 <210> 63 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi81 primer <400> 63 ggcggcggcg ggcggcgggc cggc 24 <210> 64 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi144 primer <400> 64 ggcggggcgc ggggcaggg 19 <210> 65 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi216 primer <400> 65 gacagtggtg gcggcggcg 19 <210> 66 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> miS28 primer <400> 66 agagatgaag cgggggggcg 20 <210> 67 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi242 primer <400> 67 cgggcggcgg cgggcggcgg gc 22 <210> 68 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi89_2 primer <400> 68 ggaggccggg gtggggcggg gcgg 24 <210> 69 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> mi263 primer <400> 69 ggggagcgag gggcggggc 19 <210> 70 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RTQ UNIr primer <400> 70 cgaattctag agctcgaggc agg 23 <210> 71 <211> 100 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RTQ-adapter primer <400> 71 cgaattctag agctcgaggc aggcgacatg gctggctagt taagcttggt accgagctcg 60 gatccactag tccttttttt tttttttttt ttttttttvn 100  

Claims (14)

서열번호 6(mi77), 8(mi87) 및 13(mi107)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 세포 노화 조절용 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA.A miRNA derived from a human mesoderm stem cell for regulating cellular senescence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 6 (mi77), 8 (mi87) and 13 (mi107). 제1항의 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA를 포함하는 세포 노화 조절용 조성물.Cell aging composition comprising a miRNA derived from human mesoderm stem cells of claim 1. 제 1항의 인간 중배엽 줄기 세포 유래의 miRNA 발현하는 벡터를 포함하는 세포 노화 조절용 조성물.Cell aging control composition comprising a miRNA-expressing vector derived from human mesoderm stem cells of claim 1. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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