KR101496610B1 - A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of Stem Cells - Google Patents

A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of Stem Cells Download PDF

Info

Publication number
KR101496610B1
KR101496610B1 KR20140025569A KR20140025569A KR101496610B1 KR 101496610 B1 KR101496610 B1 KR 101496610B1 KR 20140025569 A KR20140025569 A KR 20140025569A KR 20140025569 A KR20140025569 A KR 20140025569A KR 101496610 B1 KR101496610 B1 KR 101496610B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
leu
ala
muscle
gly
cells
Prior art date
Application number
KR20140025569A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김효수
이세원
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR20140025569A priority Critical patent/KR101496610B1/en
Priority to PCT/KR2015/001383 priority patent/WO2015133742A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101496610B1 publication Critical patent/KR101496610B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0652Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0658Skeletal muscle cells, e.g. myocytes, myotubes, myoblasts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/065Modulators of histone acetylation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/02Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from embryonic cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00Genetically modified cells

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a composition for inducing muscle cell differentiation from stem cells and a pharmaceutical composition for preventing or treating diseases related to muscle loss, which efficiently induces muscle cells from stem cells by targeting histone deacetylase 6 (HDAC6) as a new differentiation control; and can be widely used for treating and preventing diseases related to various muscle loss like muscular dystrophy, myositis and fibrosis by regenerating a loss of muscle tissues.

Description

줄기세포의 근육 세포로의 분화 유도용 조성물{A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of Stem Cells} [0001] The present invention relates to a composition for inducing differentiation of stem cells into muscle cells,

본 발명은 줄기세포의 근육 세포로의 분화 유도용 조성물 및 이를 이용한 근육 손상 질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition for inducing differentiation of stem cells into muscle cells and a composition for preventing or treating muscle damage diseases using the same.

히스톤 탈아세틸화 효소(Histone deacetylase, HDAC)는 히스톤을 탈아세틸화하여 염색질을 응축시키고 유전자 전사를 억제한다(1-2). HDAC는 또한 비-히스톤 단백질의 아세틸화를 조절할 수 있다(1). 포유류에는 다음과 같은 4개의 군으로 분류되는 18종의 HDAC가 있다; Class I(HDAC1, 2, 3 및 8), Class Ⅱ(Class Ⅱa: HDAC4, 5, 7 및 9; Class Ⅱb: HDAC6 및 10), Class Ⅲ (Sirt1-7), Class Ⅳ (HDAC11)(1). Histone deacetylase (HDAC) deacetylates histones to condense chromatin and inhibit gene transcription ( 1-2 ). HDAC can also regulate acetylation of non-histone proteins ( 1 ). There are 18 HDACs classified into four groups in mammals: Class I (HDAC1, 2, 3 and 8), Class Ⅱ (Class Ⅱa : HDAC4, 5, 7 and 9; Class Ⅱb: HDAC6 and 10), Class Ⅲ (Sirt1-7) , Class Ⅳ (HDAC11) (1) .

적절한 HDAC의 조절은 정상적인 발달단계 및 질환 발생에 있어 중요하므로(3), 암, 염증성 질환 및 퇴행성 질환을 비롯한 다양한 질병을 치료하기 위해 HDAC의 역할 및 이들의 억제자가 연구되고 있다(3-4). 흥미롭게도, HDAC 억제는 줄기세포의 신경, 골 및 간세포로의 특이적인 분화를 촉진할 수 있다(5-7). Appropriate regulation of HDAC is so important for the normal development and disease stage 3 cancer, which acts and their inhibition of HDAC and self-study to treat a variety of diseases, including inflammatory diseases, and degenerative diseases (3-4) . Interestingly, HDAC inhibition can promote the specific differentiation of stem cells into nerves, bone, and hepatocytes ( 5-7 ).

본 발명자들은 마우스 배아줄기세포(embryonic stem cell, ESC)가 분화함에 따라 변화하는 HDAC 1-HDAC11의 mRNA 수준을 조사하고, 조직의 미세환경이 ESC의 분화를 조절하는 메카니즘을 밝히고자 하였다. The present inventors investigated the mRNA levels of HDAC 1-HDAC11, which changes as the embryonic stem cell (ESC) differentiates, and sought to elucidate the mechanism by which the microenvironment of the tissue regulates ESC differentiation.

본 발명자들은 분화기간 동안 HDAC6이 감소한다는 사실을 발견하였다. HDAC6 녹-다운 ESC는 근육전구세포 마커인 Pax7이 크게 증가하였으며, 근육계열로의 분화가 촉진되었다. HDAC6의 흥미로운 특성들이 많이 보고되었으나(8), 줄기세포 분화에 있어서의 기능은 거의 알려지지 않았다. 본 발명자들은 근육손상 마우스에 HDAC6 녹-다운 ESC를 이식할 경우 근육의 재생이 증가함을 확인하였다. 이러한 발견은 HDAC6가 줄기세포의 근육계열로의 분화를 촉진하는 조절자가 될 수 있어 근육 손상을 치료하기 위한 타겟이 될 수 있음을 보여준다.
The present inventors have found that HDAC6 decreases during differentiation. The HDAC6 rust-down ESC markedly increased Pax7, a marker of muscle precursor cells, and promoted differentiation into muscle lineages. Although many interesting features of HDAC6 have been reported ( 8 ), their function in stem cell differentiation is almost unknown. The present inventors have found that muscle regeneration is increased when HDAC6 rust-down ESCs are transplanted into muscle injured mice. This finding shows that HDAC6 can be a regulator of stem cell differentiation into the muscle lineage and can be a target for treating muscle damage.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 줄기세포의 분화조절에 관여하는 새로운 인자를 규명함으로써, 이를 타겟으로 한 줄기세포의 근육계열 세포로의 분화 유도방법을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 줄기세포 내 HDAC6의 발현 또는 활성을 억제할 경우 근육계열로 효율적으로 분화가 이루어지며, HDAC6의 발현 또는 활성이 억제된 줄기세포를 이식한 개체에서 손상된 근육의 재생이 증가함을 발견함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors sought to develop a method for inducing differentiation of stem cells into muscle-derived cells targeted by identifying new factors involved in the regulation of differentiation of stem cells. As a result, it was found that inhibition of the expression or activity of HDAC6 in stem cells efficiently differentiated into muscle groups, and that regeneration of injured muscle was increased in the transplantation of stem cells in which the expression or activity of HDAC6 was inhibited , Thereby completing the present invention.

따라서 본 발명의 목적은 줄기세포의 근육세포로의 분화 유도용 조성물을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a composition for inducing differentiation of stem cells into muscle cells.

본 발명의 다른 목적은 근육 손상 질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공하는 데 있다.
It is another object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating muscle damage diseases.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 HDAC6(히스톤 탈아세틸화 효소 6)의 억제제를 유효성분으로 포함하는 줄기세포의 근육세포로의 분화 유도용 조성물을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a composition for inducing differentiation of stem cells into muscle cells comprising an inhibitor of HDAC6 (histone deacetylase 6) as an active ingredient.

본 발명자들은 줄기세포의 분화조절에 관여하는 새로운 인자를 규명함으로써, 이를 타겟으로 한 줄기세포의 근육계열 세포로의 분화 유도방법을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 줄기세포 내 HDAC6의 발현 또는 활성을 억제할 경우 근육계열로 효율적으로 분화가 이루어지며, HDAC6의 발현 또는 활성이 억제된 줄기세포를 이식한 개체에서 손상된 근육의 재생이 증가함을 발견하였다. The present inventors sought to develop a method for inducing differentiation of stem cells into muscle-derived cells targeted by identifying new factors involved in the regulation of differentiation of stem cells. As a result, it was found that when the expression or activity of HDAC6 in the stem cells is inhibited, it is efficiently differentiated into the muscular system, and the regeneration of injured muscle is increased in the transplantation of stem cells in which the expression or activity of HDAC6 is inhibited .

본 명세서에서 용어“HDAC6의 억제제”는 HDAC6의 발현 또는 활성을 유전자 또는 단백질 수준에서 저해하거나 제거하는 일련의 천연 또는 합성물질을 모두 포함한다. As used herein, the term " inhibitor of HDAC6 " encompasses both a series of natural or synthetic substances that inhibit or eliminate the expression or activity of HDAC6 at the gene or protein level.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 HDAC6의 억제제는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열로 이루어진 단백질의 블로커, 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 및 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타머로 구성된 군으로부터 선택된다. According to a specific embodiment of the present invention, the inhibitor of HDAC6 of the present invention comprises a blocker of a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID No. 2, an antibody specifically binding to the protein, and an aptamer specifically binding to the protein Lt; / RTI >

본 명세서에서 용어 “단백질”은 펩타이드 결합에 의해 아미노산 잔기들이 서로 결합되어 형성된 분자를 의미한다. 본 발명에 따르면, 서열목록 제2서열의 아미노산 서열은 HDAC6(Histone deacetylase 6) 단백질의 아미노산 서열이다. As used herein, the term " protein " refers to a molecule formed by peptide bonds and amino acid residues joined together. According to the present invention, the amino acid sequence of the second sequence of the sequence listing is the amino acid sequence of the HDAC6 (Histone deacetylase 6) protein.

본 명세서에서 용어“블로커”는 타겟 단백질인 HDAC6의 활성을 감소시키거나 제거하는 모든 물질을 의미하며, 합성 화합물 및 천연물을 모두 포함한다. As used herein, the term " blocker " refers to any substance that reduces or eliminates the activity of the target protein HDAC6, including both synthetic compounds and natural products.

본 명세서에서 용어“항체”는 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 항체는 HDAC6에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미하며, 다클론 항체, 단클론 항체 및 재조합 항체를 모두 포함한다. 본 발명에 따르면, HDAC6가 감소함에 전분화능 마커가 감소하고, 중간엽 마커 및 근육 마커 유전자들이 증가하면서 근육 세포로의 분화가 촉진되므로, HDAC6에 특이적으로 결합하는 항체는 HDAC6 고유의 활성을 저해함으로써 줄기세포의 근육계열로의 분화를 촉진할 수 있다. The term " antibody " as used herein refers to a specific protein molecule directed against an antigenic site. For purposes of the present invention, an antibody refers to an antibody that specifically binds to HDAC6 and includes both polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, and recombinant antibodies. According to the present invention, the decrease in HDAC6 leads to a decrease in the activity of differentiation markers and an increase in the number of mesenchymal and muscle marker genes, thereby promoting the differentiation into muscle cells. Thus, the antibody specifically binding to HDAC6 inhibits the intrinsic activity of HDAC6 Thereby promoting the differentiation of the stem cells into the muscular system.

다클론 항체는 HDAC6 항원을 동물에 주사하고 동물로부터 채혈하여 항체를 포함하는 혈청을 수득하는 당업계에 널리 공지된 방법에 의해 생산할 수 있다. 이러한 다클론 항체는 염소, 토끼, 양, 원숭이, 말, 돼지, 소 개 등의 임의의 동물 종 숙주로부터 제조 가능하다.Polyclonal antibodies can be produced by methods well known in the art for injecting HDAC6 antigen into animals and obtaining blood from animals to obtain sera containing antibodies. Such polyclonal antibodies can be prepared from any animal species host, such as goats, rabbits, sheep, monkeys, horses, pigs, small dogs, and the like.

단클론 항체는 당업계에 널리 공지된 하이브리도마 방법(hybridoma method)(Kohler 및 Milstein (1976) European Jounral of Immunology 6:511-519 참조), 또는 파지 항체 라이브러리(Clackson et al, Nature, 352:624-628, 1991; Marks et al, J. Mol. Biol., 222:58, 1-597, 1991) 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 방법으로 제조된 항체는 겔 전지영동, 투석, 염 침전, 이온교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피 등의 방법을 이용하여 분리, 정제할 수 있다. 또한 본 발명의 항체는 2개의 전체 길이의 경쇄 및 2개의 전체 길이의 중쇄를 가지는 완전한 형태뿐만 아니라, 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다. 항체 분자의 기능적인 단편이란 적어도 항원 결합 기능을 보유하고 있는 단편을 뜻하며, Fab, F(ab'), F(ab') 2 및 Fv 등이 있다.Monoclonal antibodies may be obtained from the hybridoma method (see Kohler and Milstein (1976) European Jounal of Immunology 6: 511-519), or the phage antibody library (Clackson et al, Nature, 352: 624 Biol., 222: 58, 1-597, 1991) techniques. The antibody prepared by the above method can be isolated and purified by gel electrophoresis, dialysis, salt precipitation, ion exchange chromatography, affinity chromatography, and the like. The antibodies of the present invention also include functional fragments of antibody molecules as well as complete forms with two full-length light chains and two full-length heavy chains. A functional fragment of an antibody molecule refers to a fragment having at least an antigen binding function, and includes Fab, F (ab ') 2, F (ab') 2 and Fv.

본 명세서에서 용어“앱타머”는 단일 줄기의(single-stranded) 핵산(RNA 또는 DNA) 분자 또는 펩타이드 분자로서 특정 표적물질에 높은 친화력과 특이성으로 결합하여 작용을 나타내는 것을 의미한다. 앱타머의 일반적인 내용은 Bock LC et al., Nature 355(6360):5646(1992); Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine". J Mol Med. 78(8):42630(2000); Cohen BA, Colas P, Brent R . "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library". Proc Natl Acad Sci USA. 95(24):142727(1998)에 상세하게 개시되어 있다. 예를 들어, 특정 분자와 결합하는 앱타머를 선별하는 과정은 (i) DNA 합성 및 in vitro transcription 방법(RNA인 경우) 을 이용하여 다양한 형태를 가지는 핵산 라이브러리를 만들고, (ⅱ) 이들 중 표적분자와 결합할 수 있는 핵산 구조체만을 선별하기 위하여 친화력 크로마토그래피 등의 방법을 통해 결합하지 않은 핵산 구조체를 제거하여(washing) 표적분자에 결합하는 것만을 선택적으로 수득하며, (iv) 마지막으로 표적분자로부터 핵산 구조체를 분리(elution) 후 상기 핵산을 증폭시켜 얻은 핵산 구조체를 이용, 이상의 과정들을 5-15번 정도 더 반복함으로써 우수한 결합력과 특이성을 보이는 앱타머를 발굴할 수 있다. As used herein, the term " aptamer " refers to a single-stranded nucleic acid (RNA or DNA) molecule or peptide molecule that binds to a specific target substance with high affinity and specificity. The general contents of the Aptamer are described in Bock LC et al., Nature 355 (6360): 5646 (1992); Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine". J Mol Med. 78 (8): 42630 (2000); Cohen BA, Colas P, Brent R. "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library". Proc Natl Acad Sci USA. 95 (24): 142727 (1998). For example, the process of selecting an aptamer binding to a specific molecule can be performed by (i) preparing a nucleic acid library having various forms using DNA synthesis and an in vitro transcription method (in the case of RNA), and (ii) To selectively bind only the target nucleic acid to the target molecule, and (iv) finally isolating the target nucleic acid construct from the target molecule By elucidating the nucleic acid construct and then amplifying the nucleic acid, the aptamer exhibiting excellent binding ability and specificity can be found by repeating the above steps 5 to 15 times more.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 HDAC6의 억제제는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 코딩하는 뉴클레오타이드의 발현을 억제하는 핵산분자이다. 보다 구체적으로는, 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열은 서열목록 제1서열의 뉴클레오타이드 서열로 이루어진다.According to a specific embodiment of the present invention, the inhibitor of HDAC6 of the present invention is a nucleic acid molecule which inhibits the expression of a nucleotide encoding the amino acid sequence of the second sequence of the Sequence Listing. More specifically, the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of the second sequence of Sequence Listing is comprised of the nucleotide sequence of Sequence Listing first sequence.

본 명세서에서, 용어“뉴클레오타이드”는 단일가닥 또는 이중가닥 형태로 존재하는 디옥시리보뉴클레오타이드 또는 리보뉴클레오타이드이며, 다르게 특별하게 언급되어 있지 않은 한 자연의 뉴클레오타이드의 유사체를 포함한다(Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York(1980); Uhlman 및 Peyman, Chemical Reviews, 90:543-584(1990)). 본 발명에 따르면, 서열목록 제1서열의 뉴클레오타이드 서열은 HDAC6 유전자의 뉴클레오타이드 서열이다.As used herein, the term " nucleotide " is a deoxyribonucleotide or ribonucleotide present in single or double stranded form and includes analogs of natural nucleotides unless otherwise specifically indicated (Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York (1980); Uhlman and Peyman, Chemical Reviews , 90: 543-584 (1990)). According to the present invention, the nucleotide sequence of the first sequence of the sequence listing is the nucleotide sequence of the HDAC6 gene.

본 발명에서 발현이 억제되는 뉴클레오타이드 서열은 첨부한 서열목록에 기재된 뉴클레오타이드 서열에 한정되지 않는다는 것은 당업자에게 명확하다.It is clear to a person skilled in the art that the nucleotide sequence in which expression is suppressed in the present invention is not limited to the nucleotide sequence described in the attached sequence listing.

뉴클레오타이드에서의 변이는 단백질에서 변화를 가져오지 않는 것도 있다. 이러한 핵산은 기능적으로 균등한 코돈 또는 동일한 아미노산을 코딩하는 코돈 (예를 들어, 코돈의 축퇴성에 의해, 아르기닌 또는 세린에 대한 코돈은 여섯 개이다), 또는 생물학적으로 균등한 아미노산을 코딩하는 코돈을 포함하는 핵산분자를 포함한다. Variations in nucleotides do not cause changes in the protein. Such nucleic acids include functionally equivalent codons or codons that encode the same amino acid (e.g., by codon degeneration, six codons for arginine or serine), or codons that encode biologically equivalent amino acids ≪ / RTI >

상술한 생물학적 균등 활성을 갖는 변이를 고려한다면, 본 발명에서 이용되는 핵산 분자는 서열목록에 기재된 서열과 실질적인 동일성(substantial identity)을 나타내는 서열도 포함하는 것으로 해석된다. 상기의 실질적인 동일성은, 상기한 본 발명의 서열과 임의의 다른 서열을 최대한 대응되도록 얼라인하고, 당업계에서 통상적으로 이용되는 알고리즘을 이용하여 얼라인된 서열을 분석한 경우에, 최소 60%의 상동성, 보다 바람직하게는 70%의 상동성, 보다 더 바람직하게는 80%의 상동성, 가장 바람직하게는 90%의 상동성을 나타내는 서열을 의미한다. Considering the mutation having the above-mentioned biological equivalent activity, the nucleic acid molecule used in the present invention is interpreted to include a sequence showing substantial identity with the sequence described in the sequence listing. The above-mentioned substantial identity is determined by aligning the sequence of the present invention with any other sequence as much as possible and analyzing the aligned sequence using an algorithm commonly used in the art. Homology, more preferably 70% homology, even more preferably 80% homology, and most preferably 90% homology.

서열비교를 위한 얼라인먼트 방법은 당업계에 공지되어 있다. 얼라인먼트에 대한 다양한 방법 및 알고리즘은 Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482(1981); Needleman and Wunsch, J. Mol. Bio. 48:443(1970); Pearson and Lipman, Methods in Mol. Biol. 24: 307-31(1988); Higgins and Sharp, Gene 73:237-44(1988); Higgins and Sharp, CABIOS 5:151-3(1989); Corpet et al., Nuc. Acids Res. 16:10881-90(1988); Huang et al., Comp. Appl. BioSci. 8:155-65(1992) and Pearson et al., Meth. Mol. Biol. 24:307-31(1994)에 개시되어 있다. NCBI Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)(Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-10(1990))은 NBCI(National Center for Biological Information) 등에서 접근 가능하며, 인터넷 상에서 blastp, blasm, blastx, tblastn and tblastx와 같은 서열 분석 프로그램과 연동되어 이용할 수 있다. BLSAT는 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/에서 접속 가능하다. 이 프로그램을 이용한 서열 상동성 비교 방법은 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/blast_help.html에서 확인할 수 있다.Alignment methods for sequence comparison are well known in the art. Various methods and algorithms for alignment are described by Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2: 482 (1981) ; Needleman and Wunsch, J. Mol. Bio. 48: 443 (1970); Pearson and Lipman, Methods in Mol. Biol. 24: 307-31 (1988); Higgins and Sharp, Gene 73: 237-44 (1988); Higgins and Sharp, CABIOS 5: 151-3 (1989); Corpet et al., Nuc. Acids Res. 16: 10881-90 (1988); Huang et al., Comp. Appl. BioSci. 8: 155-65 (1992) and Pearson et al., Meth. Mol. Biol. 24: 307-31 (1994). The NCBI Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) (Altschul et al., J. Mol. Biol. 215: 403-10 (1990)) is accessible from National Center for Biological Information (NBCI) It can be used in conjunction with sequence analysis programs such as blastx, tblastn and tblastx. BLSAT is available at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/. A method for comparing sequence homology using this program can be found at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/blast_help.html.

본 명세서에서 용어“발현 억제”는 표적 유전자의 기능 저하를 야기하는 뉴클레오타이드 서열상의 변형을 의미하며, 바람직하게는 이에 의해 표적 유전자 발현이 유의하게 저하되거나, 또는 탐지 불가능해지거나 무의미한 수준으로 존재하게 되는 것을 의미한다.As used herein, the term " expression inhibition " refers to a modification of a nucleotide sequence that results in the degradation of a target gene, and preferably thereby, the target gene expression is significantly reduced, or is undetectable or is present at a meaningless level .

본 발명의 보다 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 발현억제를 위한 핵산 분자는 shRNA, siRNA, miRNA, 리보자임(ribozyme), PNA(peptide nucleic acids) 및 안티센스 올리고뉴클레오타이드로 구성된 군으로부터 선택된다. 보다 구체적으로는, 상기 핵산분자는 shRNA이다. According to a more specific embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule for expression suppression used in the present invention is selected from the group consisting of shRNA, siRNA, miRNA, ribozyme, PNA (peptide nucleic acids) and antisense oligonucleotides . More specifically, the nucleic acid molecule is an shRNA.

본 명세서에서 용어 “shRNA(small hairpin RNA)”는 단일 가닥으로 50-70개로 구성된 뉴클레오타이드를 의미하며, in vivo상에서 스템-루프(stem-loop) 구조를 이루고 있다. 즉, shRNA는 RNA 간섭을 통해 유전자 발현을 억제하기 위한 타이트한 헤어핀 구조를 만드는 RNA 서열이다. 5-10개의 뉴클레오타이드의 루프 부위 양쪽으로 상보적으로 19-29개의 뉴클레오타이드의 긴 RNA가 염기쌍을 이루어 이중가닥의 스템을 형성한다. shRNA는 언제나 발현되도록 하기 위하여 U6 프로모터를 포함하는 벡터를 통해 세포 내로 형질도입되며 대개 딸세포로 전달되어 유전자 발현억제가 유전되도록 한다. shRNA 헤어핀 구조는 세포 내 기작에 의하여 절단되어 siRNA가 된 후 RISC(RNA-induced silencing complex)에 결합한다. 이들 RISC는 mRNA에 결합하여 이를 절단한다. shRNA는 RNA 폴리머레이즈 Ⅲ에 의해 전사된다. As used herein, the term " shRNA (small hairpin RNA) " means a nucleotide consisting of 50 to 70 single strands, and forms a stem-loop structure in vivo . In other words, shRNA is an RNA sequence that creates a tight hairpin structure to inhibit gene expression through RNA interference. A long RNA of 19-29 nucleotides complementary to both the loop region of 5-10 nucleotides forms a double stranded stem with base pairs. The shRNA is transduced into the cell via a vector containing the U6 promoter so that it is always expressed, and is usually transferred to daughter cells to allow the gene expression inhibition to be inherited. The shRNA hairpin structure is cleaved by an intracellular mechanism to become siRNA and bind to RNA-induced silencing complex (RISC). These RISC bind to mRNA and cleave it. The shRNA is transcribed by RNA polymerase III.

본 명세서에서 용어 “siRNA”는 특정 mRNA의 절단(cleavage)을 통하여 RNAi(RNA interference) 현상을 유도할 수 있는 짧은 이중사슬 RNA를 의미한다. 타겟 유전자의 mRNA와 상동인 서열을 가지는 센스 RNA 가닥과 이와 상보적인 서열을 가지는 안티센스 RNA 가닥으로 구성된다. siRNA는 타겟 유전자의 발현을 억제할 수 있기 때문에 효율적인 유전자 넉다운 방법으로서 또는, 유전자치료(gene therapy)의 방법으로 제공된다.As used herein, the term " siRNA " means a short double-stranded RNA capable of inducing RNAi (RNA interference) phenomenon through cleavage of a specific mRNA. A sense RNA strand having a sequence homologous to the mRNA of the target gene and an antisense RNA strand having a sequence complementary thereto. Since siRNA can inhibit the expression of a target gene, it is provided as an efficient gene knockdown method or as a method of gene therapy.

siRNA는 RNA끼리 짝을 이루는 이중사슬 RNA 부분이 완전히 쌍을 이루는 것에 한정되지 않고 미스매치(대응하는 염기가 상보적이지 않음), 벌지(일방의 사슬에 대응하는 염기가 없음)등에 의하여 쌍을 이루지 않는 부분이 포함될 수 있다. 전체 길이는 10 내지 100 염기, 바람직하게는 15 내지 80 염기, 가장 바람직하게는 20 내지 70 염기이다. siRNA 말단 구조는 타겟 유전자의 발현을 RNAi 효과에 의하여 억제할 수 있는 것이면 평활(blunt)말단 혹은 점착(cohesive) 말단 모두 가능하다. 점착 말단 구조는 3 말단 돌출한 구조와 5 말단 쪽이 돌출한 구조 모두 가능하다. 돌출하는 염기 수는 한정되지 않는다. 예를 들어, 염기 수로는 1 내지 8 염기 , 바람직하게는 2 내지 6 염기로 할 수 있다. 또한, siRNA는 타겟 유전자의 발현억제 효과를 유지할 수 있는 범위에서 예를 들어, 한 쪽 말단의 돌출 부분에 저분자 RNA(예를 들어, tRNA, rRNA, 바이러스 RNA와 같은 천연의 RNA분자 또는 인공의 RNA분자)를 포함할 수 있다. siRNA 말단구조는 양측 모두 절단 구조를 가질 필요는 없고, 이중사슬 RNA의 일방의 말단 부위가 링커 RNA에 의하여 접속된 스템 루프형 구조일 수도 있다. 링커의 길이는 스템 부분의 쌍을 이루는 데 지장이 없는 길이면 특별히 한정되지 않는다.The siRNA is not limited to a complete pair of double-stranded RNA portions that are paired with each other, but is paired by a mismatch (the corresponding base is not complementary), a bulge (no base corresponding to one chain) May be included. The total length is 10 to 100 bases, preferably 15 to 80 bases, and most preferably 20 to 70 bases. The siRNA terminal structure is capable of blunt or cohesive termini as long as it can inhibit the expression of the target gene by the RNAi effect. The sticky end structure can have both a 3-terminal protruding structure and a 5-terminal protruding structure. The number of protruding bases is not limited. For example, the base water may be from 1 to 8 bases, preferably from 2 to 6 bases. In addition, the siRNA can be added to a protruding portion at one end in a range that can maintain the effect of suppressing the expression of a target gene, for example, a low molecular RNA (for example, a natural RNA molecule such as a tRNA, Molecules). The siRNA terminal structure does not need to have a cleavage structure on both sides, and a stem loop structure in which one terminal region of double-stranded RNA is connected by linker RNA may be used. The length of the linker is not particularly limited as long as it does not interfere with the pairing of the stem portions.

본 명세서에서 용어 “miRNA(microRNA)”는 유전자 발현을 조절하며, 전장 20-50개 뉴클레오타이드, 바람직하게는 20-45개 뉴클레오타이드, 보다 바람직하게는 20-40개 뉴클레오타이드, 보다 더 바람직하게는 20-30개 뉴클레오타이드, 가장 바람직하게는 21-23개의 뉴클레오타이드로 구성된 단일 가닥 RNA분자를 의미한다. miRNA는 세포내에서 발현되지 않는 올리고뉴클레오타이드이며, 짧은 스템-루프 구조를 가진다. miRNA는 1 또는 2이상의 mRNA(messenger RNA)와 전체 또는 부분적으로 상동성을 가지며, 상기 mRNA와 상보적인 결합을 통하여 타겟 유전자 발현을 억제시킨다.As used herein, the term " miRNA (microRNA) " regulates gene expression and refers to a nucleic acid molecule having a total length of 20-50 nucleotides, preferably 20-45 nucleotides, more preferably 20-40 nucleotides, Refers to a single stranded RNA molecule consisting of 30 nucleotides, most preferably 21-23 nucleotides. miRNAs are oligonucleotides that are not expressed in cells and have a short stem-loop structure. A miRNA has total or partial homology with one or more mRNA (messenger RNA) and inhibits target gene expression through a complementary binding to the mRNA.

본 명세서에서 용어 “리보자임(ribozyme)”은 RNA의 일종으로 특정한 RNA의 염기 서열을 인식하여 자체적으로 이를 절단하는 효소와 같은 기능을 가진 RNA 분자를 의미한다. 리보자임은 타겟 전령 RNA 가닥의 상보적인 염기서열로 특이성을 가지고 결합하는 영역과 타겟 RNA를 절단하는 영역으로 되어 있다.As used herein, the term " ribozyme " refers to an RNA molecule that has the same function as an enzyme that recognizes a nucleotide sequence of a specific RNA and cleaves the nucleotide sequence of the specific RNA. The ribozyme is a region that specifically binds with a complementary base sequence of the target messenger RNA strand and cleaves the target RNA.

본 명세서에서 용어 “PNA(Peptide nucleic acid)”는 핵산과 단백질의 성질을 모두 가지고 있는 분자로서, DNA 또는 RNA와 상보적으로 결합이 가능한 분자를 의미한다. PNA는 핵산염기(nucleobase)가 펩티드 결합으로 연결된 유사 DNA로 1999년에 처음 보고되었다(문헌 [Nielsen PE, Egholm M, Berg RH, Buchardt O, "Sequence-selective recognition of DNA by strand displacement with a thymine-substituted polyamide", Science 1991, Vol. 254: pp1497-1500]). PNA는 자연계에서는 발견되지 않고 인공적으로 화학적인 방법으로 합성된다. PNA는 상보적인 염기 서열의 천연 핵산과 혼성화(hybridization) 반응을 일으켜서 이중가닥을 형성한다. 길이가 같은 경우 PNA/DNA 이중가닥은 DNA/DNA 이중가닥보다, PNA/RNA 이중가닥은 DNA/RNA 이중가닥보다 안정하다. 펩티드 기본 골격으로는 N-(2-아미노에틸)글리신이 아미드 결합에 의해 반복적으로 연결된 것이 가장 흔히 쓰이며, 이 경우 펩티드 핵산의 기본골격(backbone)은 음전하를 띠는 천연 핵산의 기본골격과 달리 전기적으로 중성이다. PNA에 존재하는 4개의 핵산염기는 공간적 크기와 핵산염기 사이의 거리가 천연 핵산의 경우와 거의 같다. PNA는 화학적으로 천연 핵산보다 안정할 뿐 아니라 핵산분해효소(nuclease)나 단백질분해효소(protease)에 의해 분해되지 않아 생물학적으로도 안정하다.As used herein, the term " PNA (peptide nucleic acid) " means a molecule having both nucleic acid and protein properties, and capable of complementarily binding with DNA or RNA. PNA was first reported in 1999 as a pseudo-DNA in which a nucleobase is linked by a peptide bond (Nielsen PE, Egholm M, Berg RH, Buchardt O, "Sequence-selective recognition of DNA by strand displacement with a thymine- substituted polyamide ", Science 1991, Vol. 254: pp1497-1500). PNAs are synthesized by artificial chemical methods, not found in nature. PNA forms a double strand by causing a hybridization reaction with a natural nucleic acid of a complementary base sequence. When the length is the same, the PNA / DNA double strand is more stable than the DNA / DNA double strand, and the PNA / RNA double strand is more stable than the DNA / RNA double strand. The peptide backbone, which is repeatedly linked by N- (2-aminoethyl) glycine to amide bond, is most commonly used as the peptide backbone. In this case, unlike the basic structure of a negatively charged natural nucleic acid, Is neutral. The four nucleic acid bases present in the PNA have a spatial size and a distance between the nucleotide bases is almost the same as that of the native nucleic acid. PNA is chemically more stable than natural nucleic acid, and biologically stable because it is not degraded by nuclease or protease.

본 명세서에서 용어 “안티센스 올리고뉴클레오타이드”란 특정 mRNA의 서열에 상보적인 뉴클레오타이드 서열을 함유하고 있는 DNA 또는 RNA 또는 이들의 유도체를 의미하고, mRNA내의 상보적인 서열에 결합하여 mRNA의 단백질로의 번역을 저해하는 특징이 오타이드 본 발명의 안티센스 뉴클레오타이드 서열은 타겟 유전자의 mRNA에 상보적이고 타겟 유전자의 mRNA에 결합할 수 있는 DNA 또는 RNA 서열을 의미하고 타겟 유전자의 mRNA의 번역, 세포질내로의 전위(translocation), 성숙(maturation) 또는 다른 모든 전체적인 생물학적 기능에 대한 필수적인 활성을 저해할 수 있다. The term " antisense oligonucleotide " as used herein refers to DNA or RNA or a derivative thereof containing a nucleotide sequence complementary to the sequence of a specific mRNA, and binds to a complementary sequence in the mRNA to inhibit the translation of the mRNA into a protein The antisense nucleotide sequence of the present invention refers to a DNA or RNA sequence complementary to the mRNA of the target gene and capable of binding to the mRNA of the target gene, and is capable of translating the mRNA of the target gene, translocating it into the cytoplasm, It may inhibit essential activity for maturation or any other overall biological function.

상기 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 효능을 증진시키기 위하여 하나 이상의 염기, 당 또는 골격(backbone)의 위치에서 변형될 수 있다(De Mesmaeker et al., Curr Opin Struct Biol., 5(3):343-55, 1995). 올리고뉴클레오타이드 골격은 포스포로티오에이트, 포스포트리에스테르, 메틸 포스포네이트, 단쇄 알킬, 시클로알킬, 단쇄 헤테로아토믹, 헤테로시클릭 당숄포네이 등으로 변형될 수 있다. 또한, 안티센스 핵산은 하나 이상의 치환된 당 모이어티(sugar moiety)를 포함할 수 있다. 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 변형된 염기를 포함할 수 있다. 변형된 염기에는 하이포크잔틴, 6-메틸아데닌, 5-메틸 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. The antisense oligonucleotides may be modified at one or more base, sugar or backbone sites to enhance efficacy (De Mesmaeker et al., Curr Opin Struct Biol. , 5 (3): 343-55, 1995 ). The oligonucleotide backbone can be modified with phosphorothioate, phosphotriester, methylphosphonate, short chain alkyl, cycloalkyl, short chain heteroatomic, heterocyclic sugar, and the like. In addition, the antisense nucleic acid may comprise one or more substituted sugar moieties. Antisense oligonucleotides may comprise modified bases. Modified bases include hypoxanthane, 6-methyladenine, 5-methylpyrimidine (especially 5-methylcytosine), 5-hydroxymethylcytosine (HMC), glycosyl HMC, -Thiouracil, 2-thiothymine, 5-bromouracil, 5-hydroxymethyluracil, 8-azaguanine, 7-deazaguanine, N6 (6-aminohexyl) adenine, 2,6-diaminopurine .

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 핵산분자는 유전자 전달체(gene delivery system)에 포함되어 있다.According to a specific embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule of the present invention is contained in a gene delivery system.

본 명세서에서 용어 “유전자 전달체”는 원하는 타겟 유전자를 대상 세포에 도입하여 발현시키기 위한 매개체를 의미한다. 이상적인 유전자 전달체는 인체에 무해하고 대량생산이 용이하며 효율적으로 유전자를 전달할 수 있어야 한다.As used herein, the term " gene transporter " means an agent for introducing and expressing a desired target gene into a target cell. The ideal gene transporter is harmless to the human body, is easy to mass-produce, and must be able to efficiently transfer the gene.

본 명세서에서, 용어“유전자 전달”은 유전자가 세포 내로 운반되는 것을 의미하며, 유전자의 세포내 침투(transduction)와 동일한 의미를 가진다. 조직 수준에서, 상기 용어 유전자 전달은 유전자의 확산(spread)과 동일한 의미를 가진다. 따라서, 본 발명의 유전자 전달체는 유전자 침투 시스템 및 유전자 확산 시스템으로 기재될 수 있다.As used herein, the term " gene transfer " means that a gene is carried into a cell and has the same meaning as transduction of a gene into a cell. At the tissue level, the term gene transfer has the same meaning as the spread of a gene. Accordingly, the gene carrier of the present invention can be described as a gene penetration system and a gene diffusion system.

본 발명의 유전자 전달체을 제조하기 위해, 본 발명의 뉴클레오타이드 서열은 적합한 발현 컨스트럭트(expression construct) 내에 존재하는 것이 바람직하다. 상기 발현 컨스트럭트에서, 본 발명의 뉴클레오타이드 서열은 프로모터에 작동적으로 연결되는 것이 바람직하다. 본 명세서에서, 용어 “작동적으로 결합된”은 핵산 발현 조절 서열 (예: 프로모터, 시그널 서열, 또는 전사조절인자 결합 위치의 어레이)과 다른 핵산 서열사이의 기능적인 결합을 의미하며, 이에 의해 상기 조절 서열은 상기 다른 핵산 서열의 전사 및/또는 해독을 조절하게 된다. 본 발명에 있어서, 본 발명의 뉴클레오타이드 서열에 결합된 프로모터는, 바람직하게는 동물세포, 보다 바람직하게는 포유동물 세포에서 작동하여 릴랙신 유전자의 전사를 조절할 수 있는 것으로서, 포유동물 바이러스로부터 유래된 프로모터 및 포유동물 세포의 지놈으로부터 유래된 프로모터를 포함하며, 예컨대 CMV(포유동물 사이토 메갈로 바이러스) 프로모터, 아데노바이러스 후기 프로모터, 백시니아 바이러스 7.5K 프로모터, SV40 프로모터, HSV의 tk 프로모터, RSV 프로모터, EF1 알파 프로모터, 메탈로티오닌 프로모터, 베타-액틴 프로모터, 인간 IL-2 유전자의 프로모터, 인간 IFN 유전자의 프로모터, 인간 IL-4 유전자의 프로모터, 인간 림포톡신 유전자의 프로모터 및 인간 GM-CSF 유전자의 프로모터, U6 프로모터를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. To prepare the gene delivery vehicle of the present invention, the nucleotide sequence of the present invention is preferably present in a suitable expression construct. In such expression constructs, the nucleotide sequence of the invention is preferably operatively linked to a promoter. As used herein, the term " operably linked " means a functional linkage between a nucleic acid expression control sequence (e.g., an array of promoter, signal sequence, or transcription factor binding site) and another nucleic acid sequence, The regulatory sequence will regulate transcription and / or translation of the other nucleic acid sequences. In the present invention, the promoter bound to the nucleotide sequence of the present invention is preferably capable of regulating transcription of the rilacsin gene by operating in an animal cell, more preferably a mammalian cell, and includes a promoter derived from a mammalian virus And a promoter derived from the genome of a mammalian cell, such as CMV (mammalian cytomegalovirus) promoter, adenovirus late promoter, vaccinia virus 7.5K promoter, SV40 promoter, HSV tk promoter, RSV promoter, EF1 alpha Promoter of a human IL-4 gene, a promoter of a human lymphotoxin gene, and a promoter of a human GM-CSF gene, or a promoter of a human GM-CSF gene, or a promoter of a promoter, a metallothionine promoter, a beta-actin promoter, U6 promoter, but are not limited thereto.

본 발명의 뉴클레오타이드 서열은 통상적인 유전자 치료에 이용되는 모든 유전자 전달 시스템에 적용될 수 있으며, 바람직하게는 플라스미드, 아데노바이러스(Lockett LJ, et al., Clin. Cancer Res. 3:2075-2080(1997)), 아데노-관련 바이러스(Adeno-associated viruses: AAV, Lashford LS., et al., Gene Therapy Technologies, Applications and Regulations Ed. A. Meager, 1999), 레트로바이러스(Gunzburg WH, et al., Retroviral vectors. Gene Therapy Technologies, Applications and Regulations Ed. A. Meager, 1999), 렌티바이러스(Wang G. et al., J. Clin. Invest. 104(11):R55-62(1999)), 헤르페스 심플렉스 바이러스(Chamber R., et al., Proc. Natl. Act . Sci USA 92:1411-1415(1995)), 배시니아 바이러스(Puhlmann M. et al., Human Gene Therapy 10:649-657(1999)), 리포좀(Metho s in Molecular Biology, Vol 199, S.C. Basu and M. Basu (Eds.), Human Press 2002) 또는 니오좀에 적용될 수 있다. 가장 구체적으로는, 본 발명의 유전자 전달체는 본 발명의 뉴클레오타이드 분자를 플라스미드에 적용하여 제조된다.The nucleotide sequence of the present invention can be applied to all gene delivery systems used for conventional gene therapy, preferably plasmids, adenoviruses (Lockett LJ, et al., Clin. Cancer Res. 3: 2075-2080 (1997) ), Adeno-associated viruses (AAV, Lashford LS., Et al., Gene Therapy Technologies, Applications and Regulations Ed. A. Meager, 1999), retroviruses (Gunzburg WH, et al., Retroviral vectors .. Gene Therapy Technologies, Applications and Regulations Ed A. Meager, 1999), lentivirus (Wang G. et al, J. Clin Invest 104 (11...): R55-62 (1999)), herpes simplex virus (Chamber R., et al, Proc Natl Act Sci USA 92:.... 1411-1415 (1995)), Bash Catania virus (Puhlmann M. et al, Human Gene Therapy 10:. 649-657 (1999)) , Liposomes (Methosin in Molecular Biology, Vol. 199, SC Basu and M. Basu (Eds.), Human Press 2002) or niosomes. Most specifically, the gene carrier of the present invention is prepared by applying the nucleotide molecule of the present invention to a plasmid.

본 발명에서, 유전자 전달체가 바이러스 벡터에 기초하여 제작된 경우에는, 상기 접촉시키는 단계는 당업계에 공지된 바이러스 감염 방법에 따라 실시된다. 바이러스 벡터를 이용한 숙주 세포의 감염은 상술한 인용문헌에 기재되어 있다.In the present invention, when the gene carrier is prepared based on a viral vector, the contacting step is carried out according to a virus infection method known in the art. Infection of host cells with viral vectors is described in the above cited documents.

본 발명에서 유전자 전달체가 내이키드(naked) 재조합 DNA 분자 또는 플라스미드인 경우에는, 미세 주입법(Capecchi, M.R., Cell, 22:479(1980); 및 Harland와 Weintraub, J. Cell Biol. 101:1094-1099(1985)), 칼슘 포스페이트 침전법 (Graham, F.L. et al., Virology, 52:456(1973); 및 Chen과 Okayama, Mol. Cell. Biol. 7:2745-2752(1987)), 전기 천공법(Neumann, E. et al., EMBO J., 1:841(1982); 및 Tur-Kaspa et al., Mol. Cell Biol., 6:716-718(1986)), 리포좀-매개 형질감염법(Wong, T.K. et al., Gene, 10:87(1980); Nicolau. etene, Biochim. Biophys. Acta, 721:185-190(1982); 및 Nicolau.et al., Methods Enzymol., 149:157-176(1987)), DEAE-덱스트란 처리법(Gopal, Mol. Cell Biol., 5:1188-1190(1985)), 및 유전자 밤바드먼트(Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87:9568-9572(1990)) 방법에 의해 유전자를 세포내로 이입시킬 수 있다.If the gene delivery system in the present invention is a kit inner (naked) or recombinant DNA molecule is a plasmid, microinjection (Capecchi, MR, Cell, 22 :. 479 (1980); and Harland and Weintraub, J. Cell Biol 101: 1094- 1099 (1985)), calcium phosphate precipitation method (Graham, FL et al., Virology , 52: 456 (1973), and Chen and Okayama, Mol. Cell. Biol. 7: 2745-2752 6: 716-718 (1986)), liposome-mediated transfection (Eugene et al., EMBO J. , 1: 841 (1982), and Tur-Kaspa et al., Mol. Cell Biol. method (Wong, TK et al, Gene , 10:87 (1980); Nicolau etene, Biochim Biophys Acta, 721:.... 185-190 (1982); and Nicolau.et al, methods Enzymol, 149. .: (1987)), DEAE-dextran treatment (Gopal, MoI. Cell Biol. , 5: 1188-1190 (1985)), and gene bend buddhite (Yang et al., Proc. Natl. ., 87: 9568-9572 (1990)) and by the method can be a gene transfection into a cell.

본 발명의 보다 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물에 의해 근육세포로의 분화가 유도되는 줄기세포는 배아줄기세포(Embryonic stem cell, ESC) 또는 유도만능 줄기세포(induced pluripotent stem cell, iPSC)이다.
According to a more specific embodiment of the present invention, the stem cells in which the differentiation into muscle cells are induced by the composition of the present invention may be embryonic stem cells (ESC) or induced pluripotent stem cells (iPSC) to be.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 HDAC6(히스톤 탈아세틸화 효소 6)의 억제제를 유효성분으로 포함하는 근육 손상 질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition for preventing or treating muscle damage diseases comprising an inhibitor of HDAC6 (histone deacetylase 6) as an active ingredient.

본 발명에서 이용되는 HDAC6의 억제제에 대해서는 이미 상술하였으므로, 과도한 중복을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.Since the inhibitor of HDAC6 used in the present invention has already been described above, the description thereof is omitted in order to avoid excessive duplication.

본 명세서에서 용어“근육 손상 질환”은 근육조직 또는 근세포가 손상을 받으므로써 근육조직이 소실(loss)되는 모든 질환을 의미한다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 조성물은 줄기세포를 근육세포로 분화하는 것을 촉진하기 때문에 근육조직의 손상으로 야기되는 퇴행성 근육질환 등에서 효과적으로 근육조직을 회복시킬 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 용어“근육 손상 질환의 예방 또는 치료용 조성물”은“근육 재생용 조성물”과 동일한 의미로 사용된다. As used herein, the term " muscle damage disorder " refers to any disease in which muscle tissue or muscle cells are damaged resulting in loss of muscle tissue. According to the present invention, since the composition of the present invention promotes the differentiation of stem cells into muscle cells, muscle tissue can be effectively restored in a degenerative muscle disease caused by damage of muscle tissue. Therefore, the term " composition for preventing or treating muscle damage diseases " is used in the same sense as " composition for muscle regeneration ".

구체적으로는, 본 발명의 조성물로 예방 또는 치료되는 근육 손상 질환은 근디스트로피(muscular dystrophy), 근위축증(muscular atrophy), 근육염(Myositis), 다발성 근육염(polymyositis), 말초혈관 질환(peripheral vascular disease) 및 섬유증(fibrosis)으로 구성된 군으로부터 선택된다.Concretely, the muscle damage diseases prevented or treated with the composition of the present invention are muscular dystrophy, muscular atrophy, myositis, polymyositis, peripheral vascular disease, Fibrosis < / RTI >

본 명세서에서 용어“치료”는 (a)질환, 질병 또는 증상의 발전의 억제; (b)질환, 질병 또는 증상의 경감; 또는 (c)질환, 질병 또는 증상을 제거하는 것을 의미한다. 본 발명의 조성물은 줄기세포의 근육세포로의 분화 촉진을 통해 손상된 근육의 재생을 이룸으로써 근육 손상 질환 또는 이의 증상의 발전을 억제하거나, 이를 제거하거나 또는 경감시키는 역할을 한다. 따라서, 본 발명의 조성물은 내생적 자가 줄기세포의 분화를 촉진하는 데에 사용됨으로써 그 자체로 치료 조성물이 될 수도 있고, 혹은 치료용 이식 줄기세포와 함께 투여되어 이식된 세포가 병변부위에서 근육세포로 분화하도록 하는 세포치료 보조제로 적용될 수도 있다. 이에, 본 명세서에서 용어“치료”또는“치료제”는“치료 보조”또는“치료 보조제”의 의미를 포함한다. As used herein, the term " treatment " includes (a) inhibiting the development of a disease, disorder or condition; (b) relief of the disease, disorder or condition; Or (c) eliminating the disease, disease or condition. The composition of the present invention plays a role of suppressing, eliminating or alleviating the development of muscle damage diseases or symptoms thereof by promoting regeneration of injured muscles by promoting differentiation of stem cells into muscle cells. Therefore, the composition of the present invention may be used as a therapeutic composition itself by being used for promoting the differentiation of endogenous autologous stem cells, or may be administered together with a therapeutic implantable stem cell, As a cell therapy adjuvant. Herein, the term " treatment " or " therapeutic agent " includes the meaning of " therapeutic aid "

본 명세서에서, 용어“예방”은 질환 또는 질병을 보유하고 있다고 진단된 적은 없으나, 이러한 질환 또는 질병에 걸릴 가능성이 있는 대상체에서 질환 또는 질병의 발생을 억제하는 것을 의미한다. As used herein, the term " prophylactic " means inhibiting the development of a disease or disease in a subject who has never been diagnosed as having a disease or disease, but is likely to suffer from such disease or disease.

본 명세서에서 용어“투여”또는“투여하다”는 본 발명의 조성물의 유효량을 대상체에 직접적으로 투여함으로써 대상체의 체내에서 동일한 양이 형성되도록 하는 것을 말한다.The term " administering " or " administering " as used herein refers to the administration of an effective amount of a composition of the present invention directly to a subject so that the same amount is formed in the body of the subject.

본 명세서에서 용어“대상체”는 제한없이 인간, 마우스, 래트, 기니아 피그, 개, 고양이, 말, 소, 돼지, 원숭이, 침팬지, 비비 또는 붉은털 원숭이를 포함한다. 구체적으로는, 본 발명의 대상체는 인간이다. As used herein, the term " subject " includes without limitation humans, mice, rats, guinea pigs, dogs, cats, horses, cows, pigs, monkeys, chimpanzees, baboons or rhesus monkeys. Specifically, the object of the present invention is human.

본 발명의 조성물은 (a) 상술한 본 발명의 HDAC6 억제제의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물로 이용될 수 있다.The composition of the present invention comprises (a) a pharmaceutically effective amount of the HDAC6 inhibitor of the present invention described above; And (b) a pharmaceutically acceptable carrier.

본 명세서에서 용어 “약제학적 유효량”은 HDAC6의 억제와, 이로 인한 근육재생 및 근육손상 회복의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.As used herein, the term " pharmaceutically effective amount " means an amount sufficient to achieve the inhibition of HDAC6 and thereby the efficacy or activity of muscle regeneration and muscle repair.

본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.The pharmaceutically acceptable carriers to be contained in the pharmaceutical composition of the present invention are those conventionally used in the present invention and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, acacia rubber, calcium phosphate, alginate, gelatin, But are not limited to, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrups, methylcellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. It is not. The pharmaceutical composition of the present invention may further contain a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, a preservative, etc. in addition to the above components.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있고, 바람직하게는 비경구 투여 방식으로 적용되며, 예를 들어 피부 국소 투여에 의해 투여할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention can be administered orally or parenterally, and is preferably parenterally administered, for example, by topical application to skin.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 치료 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물의 1일 투여량은 0.001-1000 ㎎/㎏이다.The appropriate dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on factors such as the formulation method, administration method, age, body weight, sex, pathological condition, food, administration time, administration route, excretion rate and responsiveness of the patient, Usually, a skilled physician can readily determine and prescribe dosages effective for the desired treatment or prophylaxis. According to a preferred embodiment of the present invention, the daily dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is 0.001-1000 mg / kg.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제, 캅셀제 또는 젤(예컨대, 하이드로젤) 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
The pharmaceutical composition of the present invention may be formulated into a unit dose form by formulating it using a pharmaceutically acceptable carrier and / or excipient according to a method which can be easily carried out by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Or by intrusion into a multi-dose container. The formulations may be in the form of solutions, suspensions or emulsions in oils or aqueous media, or in the form of excipients, powders, granules, tablets, capsules or gels (e.g., hydrogels), and may additionally contain dispersing or stabilizing agents .

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 줄기세포의 근육세포로의 분화 유도용 조성물 및 근육 손상 질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.(a) The present invention provides a composition for inducing differentiation of stem cells into muscle cells and a pharmaceutical composition for preventing or treating muscle injury diseases.

(b) 본 발명은 이제까지 알려지지 않은 HDAC6(Histone deacetylase 6)을 새로운 분화조절 타겟으로 하여 줄기세포로부터 근육 세포로의 특이적 분화를 매우 효율적으로 유도한다.(b) The present invention highly efficiently induces specific differentiation of stem cells into muscle cells by using HDAC6 (Histone deacetylase 6), which has not yet been known, as a new differentiation regulating target.

(c) 본 발명은 소실된 근조직을 재생함으로써 근디스트로피, 근육 염증 및 섬유증 등 다양한 근육 손상 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 이용될 수 있다.
(c) The present invention can be usefully used for preventing or treating various muscular damage diseases such as muscular stiffness, muscle inflammation and fibrosis by regenerating the lost muscle tissue.

도 1은 ES 상태에서 EB가 형성됨에 따라 HDAC6가 감소하며, HDAC6 감소가 중간엽- 및 근육계 마커 유전자의 발현을 촉진함을 보여주는 그림이다. E14 배아줄기세포에서 ES에 비해서 배아체(EB)에서 HDAC6가 감소하였다(도 1a). 전분화능 마커 유전자(Oct4)는 배아체 형성 후 감소되었다(각각 N=3). C57 배아줄기세포에서도 배아체(EB)에서 배아줄기세포(ES, n=3)에 비해 HDAC6의 단백질 및 mRNA가 감소하였다(도 1b). shHDAC6의 형질전환에 의하여 HDAC6의 단백질 및 mRNA가 비-타겟 shRNA 대조군(shMock) (n=3)에 비하여 유의하게 감소하였다(도 1d). 특히, shHDAC6의 형질전환은 HDAC 패밀리 유전자 중 HDAC6를 특이적으로 억제하였다(도 1c). 도 1e는 세포들을 DMEM/10% FBS를 포함하는 젤라틴-코팅 플레이트에서 5일간 배양한 뒤 실시간 PCR을 수행한 결과를 나타낸 그림이다(n=3). shHDAC6 세포가 분화함에 따라, 중간엽 계열 중에서 근육계열 마커 유전자(Pax3, Pax7 및 MyoD)가 유의적으로 증가한 반면, 혈관 마커 유전자(PECAM, SMA 및 VE-cadherin)는 증가하지 않았다(n=4)(도 1f).
도 2는 HDAC6 녹-다운 세포에서 근육계열로의 분화가 증가함을 보여주는 그림이다. 근육 전구세포 마커인 Pax7의 mRNA(도 2a) 및 단백질(도 2b)은 모든 HDAC6 녹-다운 C57 세포에서 크게 증가하였다. 세포들을 DMEM/10% FBS를 포함하는 젤라틴-코팅 플레이트에서 하루 동안 플레이팅한 뒤 20일간 배양하고 SkIM(Skeletal muscle Induced Media)으로 교체하였다(도 2c). Pax7 및 근육조절인자(Myf5, MyoD 및 Myogenin)는 shMock-대조군 세포에서 근육 분화를 유도하는 동안 증가하였으나, shHDAC6-세포에서 증가량이 더 컸다(N=3, 도 2d). 도 2e는 SkIM에서 10일 또는 20일 간 배양한 뒤 Pax7(붉은색)/핵(파란색)에 대한 면역형광염색 결과를 나타낸 그림이다. 근원세포주인 C2C12를 Pax7 염색의 양성 대조군으로 사용하였다(x200).
도 3은 shHDAC6 세포에서 Pax7 프로모터의 염색질 구조가 보다 개방된 구조를 가지며, 손상된 근육의 재생을 개선시킴을 보여주는 그림이다. Pax7의 mRNA 및 단백질은 HDAC6 녹-다운 C57 세포에서 크게 감소하였다(도 3a). 도 3b는 히스톤 아세틸화의 조절 및 Pax7 프로모터와 RNA 중합효소Ⅱ(Pol Ⅱ)의 결합을 설명하는 모식도이다. H3 및 H4의 아세틸화는 활성화된 염색질 구조의 지표료 알려져있다(20). 히스톤 H3 및 H4의 아세틸화가 증가하고(도 3c), Pax7 프로모터와 RNA Pol Ⅱ의 결합이 증가함(도 3d)을 실시간 PCR을 이용한 ChiP 정량화를 통해 확인하였다(N=4, *p<0.01)
도 3e는 CTX(cardiotoxin)-손상 마우스를 이용한 로타로드 실험의 모식도를 나타낸 그림이다. 세포이식 하루 전에 양쪽 다리의 전경골근(tibialis anterior muscle)을 CTX로 손상시켰다. CTX 미주입 마우스(sham;PBS)(n=13), CTX만 주입한 마우스(n=14), CTX 주입 후 shMock 세포를 이식한 마우스(n=13), CTX 주입 후 shHDAC6 세포를 이식한 마우스(n=12). 세포 이식 후 로테이팅 로드에서 떨어지는 지연시간을 매주(도 3f) 기록하였으며(*p<0.001,**p<0.01 shMock-세포 vs. shHDAC6-세포), shHDAC6 줄기세포를 주입한 군에서는 근육재생이 향상되어 로타로드에서 떨어지지 않고 유지되는 시간이 근손상을 시키지 않는 sham 그룹과 유사하다는 것을 알 수 있었다. 세포이식 후 2주 경과 시점에서 모든 마우스(n=52)의 로타로드 지연시간을 측정하였으며(도 3g), shHDAC6 줄기세포 주입군은 shMock 줄기세포 주입군에 비해서 유의하게 증가된 근재생 효과가 관찰되었다.
도 3h는 shHDAC6 세포 이식 30일 후 TA 근육의 단면을 라미닌(녹색)/핵(파란색)에 대해 면역염색한 결과를 보여준다(배율=x400). 줄기세포를 근육손상 마우스에 주입하게 전에 DiI로 표지하였으며, DiI(+)/ 라미닌(+) 근섬유는 주입한 줄기세포가 성공적으로 근육세포로 분화되었음을 나타낸다. 특히 핵이 중앙에 있는 center-nucleus는 근재생이 일어나는 근섬유의 마커이다. 도 3h에서 보이듯이 대부분의 DiI(+) 근섬유는 center-nucleus이며, 이는 shMock 세포 주입군에 비해서 shHDAC6 세포 주입군에서 그 수가 현저히 높게 관찰되었다(도 3i).
Figure 1 shows that HDAC6 decreases as EB is formed in the ES state and that the decrease in HDAC6 promotes the expression of the mesenchymal and muscle marker genes. In E14 embryonic stem cells, HDAC6 decreased in embryoid body (EB) compared to ES (Fig. 1a). The pre-differentiation marker gene (Oct4) was reduced after embryoid formation (N = 3, respectively). In C57 embryonic stem cells, the protein and mRNA of HDAC6 decreased in embryoid body (EB) compared to embryonic stem cells (ES, n = 3) (FIG. Transformation of shHDAC6 significantly reduced the protein and mRNA of HDAC6 as compared to the non-target shRNA control (shMock) (n = 3) (Fig. 1d). Specifically, the transformation of shHDAC6 specifically inhibited HDAC6 in the HDAC family gene (Fig. 1C). FIG. 1E is a graph showing the results of real-time PCR after incubating the cells on a gelatin-coated plate containing DMEM / 10% FBS for 5 days (n = 3). As shHDAC6 cells differentiated, the muscle marker genes (Pax3, Pax7 and MyoD) were significantly increased in the mesenchymal line, while the vascular marker genes (PECAM, SMA and VE-cadherin) (Fig. 1F).
FIG. 2 is a graph showing that the differentiation from HDAC6 rust-down cells into muscle is increased. The mRNA (Figure 2a) and protein (Figure 2b) of Pax7, the precursor cell markers of muscle, increased significantly in all HDAC6 rust-down C57 cells. Cells were plated on gelatin-coated plates containing DMEM / 10% FBS for one day, then cultured for 20 days and replaced with skeletal muscle induced media (Fig. 2C). Pax7 and muscle regulators (Myf5, MyoD and Myogenin) increased during induction of muscle differentiation in shMock-control cells, but increased in shHDAC6- cells (N = 3, Fig. 2d). FIG. 2E is a graph showing the results of immunofluorescence staining for Pax7 (red) / nucleus (blue) after culturing for 10 days or 20 days in SkIM. The parental cell line C2C12 was used as a positive control for Pax7 staining (x200).
Figure 3 shows that the chromatin structure of the Pax7 promoter in shHDAC6 cells has a more open structure and improves regeneration of damaged muscle. Pax7 mRNA and protein were significantly reduced in HDAC6 rust-down C57 cells (Fig. 3a). FIG. 3B is a schematic diagram illustrating the regulation of histone acetylation and the binding of the Pax7 promoter to RNA polymerase II (Pol II). The acetylation of H3 and H4 is known to be an indicator of activated chromatin structure ( 20 ). (N = 4, * p < 0.01) by real-time PCR and quantification of the binding of Pax7 promoter and RNA Pol II (Fig. 3d) with increasing acetylation of histone H3 and H4
Figure 3e is a schematic diagram of a rotarod experiment using a cardiotoxin (CTX) -infected mouse. One day before cell transplantation, the tibialis anterior muscle of both legs was damaged by CTX. (N = 13), mice transplanted with shX (mouse) (n = 13), mice injected with CTX alone (n = 14) (n = 12). (P < 0.001, ** p < 0.01 shMock-cells vs. shHDAC6-cells), and shHDAC6 stem cells were injected with weekly (Figure 3f) delayed detachment from rotating rods after cell transplantation It was found that the time to maintain without deterioration on the rotor rod was similar to that of the sham group, which does not cause muscle damage. At 2 weeks after cell transplantation, the rotarod delay time of all mice (n = 52) was measured (Fig. 3g), and shHDAC6 stem cell injected group showed significantly increased muscle regeneration effect than shMock stem cell injected group .
FIG. 3h shows immunostaining of the cross section of TA muscle 30 days after shHDAC6 cell transplantation against laminin (green) / nucleus (blue) (magnification = x400). DiI (+) / laminin (+) muscle fiber indicates that the injected stem cells have successfully differentiated into muscle cells before the stem cells were injected into the muscle injured mice. In particular, the center-nucleus with the nucleus at the center is a muscle fiber marker that causes muscle regeneration. As shown in FIG. 3h, most of the DiI (+) muscle fibers are center-nucleus, which is significantly higher in the shHDAC6 cell-injected group than in the shMock cell-injected group (FIG.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예Example

실험방법Experimental Method

세포배양 및 인 비트로 분화Cell culture and in vitro differentiation

미분화된 E14 마우스 배아줄기세포(mESC) 및 C57BL/6-기반 mESC(C57-mESC, 접근번호 SCRC-1002; ATCC)를 20% FBS(Hyclone), 1% 페니실린/스트렙토마이신(GIBCO), 0.1 mM β-머캅토에틴올(Sigma), 1% 비-필수 아미노산(GIBCO), 2 mM L-글루타민 및 1000 U/ml 백혈병 억제인자(LIF; Millipore)가 보충된 DMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s medium; GIBCO, Grand Island, NY, USA)에서 미토마이신 C(Sigma-Aldrich)-처리 마우스 배아 섬유아세포(MEF) 영양층에서 배양하였다. (MESC) and C57BL / 6-based mESC (C57-mESC, accession number SCRC-1002; ATCC) were inoculated into a culture medium containing 20% FBS (Hyclone), 1% penicillin / streptomycin (Dulbecco &apos; s modified Eagle &apos; s medium (GIBCO, Sigma) supplemented with [beta] -mercaptoethanol (Sigma), 1% non-essential amino acid (GIBCO), 2 mM L- glutamine and 1000 U / ml leukemia inhibitory factor (LIF; Millipore) (Sigma-Aldrich) -treated mouse embryonic fibroblast (MEF) nutrient layer in a culture supernatant (Sigma-Aldrich, Grand Island, NY, USA)

배아체(Embryoid bodies, EBs)는 LIF의 부존재 하에 행잉드롭법(hanging drop method ;1 droplet 당 500 cells/20 μl를 함유)을 이용하여 형성하였다. 자발적인 분화를 유도하기 위하여, ES 세포들은 DMEM/10% FBS에서 0.3% 젤라틴 코팅된 플레이트에서 배양하였다. 인-비트로 골격근 분화를 위하여, ES 세포 또는 EB는 DMEM/10% FBS에서 0.3% 젤라틴 코팅된 플레이트에 하루동안 플레이팅하고, SkIM[Skeletal muscle Induced Media, (11); 고-글루코스 DMEM (GIBCO), 10% FBS(Hyclone), 5% 말 혈청(Sigma), 1% 페니실린/스트렙토마이신 (GIBCO), 1mM 비-필수 아미노산 (GIBCO), 0.1 mM β머캅토에탄올(Sigma)]로 교체하였다. Embryoid bodies (EBs) were formed using a hanging drop method (containing 500 cells / 20 μl per droplet) in the absence of LIF. To induce spontaneous differentiation, ES cells were cultured in 0.3% gelatin-coated plates in DMEM / 10% FBS. For in-vitro skeletal muscle differentiation, ES cells or EBs were plated in 0.3% gelatin-coated plates in DMEM / 10% FBS for a day and SkIM (Skeletal muscle Induced Media, ( 11 ); (Sigma), 1% penicillin / streptomycin (GIBCO), 1 mM non-essential amino acid (GIBCO), 0.1 mM beta-mercaptoethanol (Sigma )].

CTX(cardiotoxin)-근육손상 모델 CTX (cardiotoxin) - muscle damage model

모든 동물실험은 서울대병원 동물실험윤리위원회(IACUC)의 승인 하에 수행되었다. 로타로드 실험 및 조직 분석을 위하여, 수컷 C57BL/6(8주령)을 마취하고, CTX 50 μl(10 μM, Sigma)를 각 마우스의 양쪽 다리의 전경골근(TA muscle)에 주사하여 근육 손상을 유도하였다(14). 하루 뒤, C57 EB(총 세포수 약 5 x 104/50 μl PBS에 해당)를 각 그룹 마우스의 전경골근에 주입하였다. 대조군으로, PBS를 전경골근에 주입하였다. EB는 분화를 추적하기 위하여 EB 형성 전에 2 μg/ml의 DiI(Molecular Probes Inc.)로 30분 간 표지하였다. 손상된 근육에서 골격근 세포로의 분화가 일어났는지를 조시하기 위하여 전경골근을 채집 후 면역형광염색을 수행하였다. All animal experiments were conducted with the approval of the IACUC. For rotarod experiment and tissue analysis, male C57BL / 6 (8 weeks old) was anesthetized and CTX 50 μl (10 μM, Sigma) was injected into the TA tibialis muscle of both legs of each mouse to induce muscle damage It was 14. Day after, C57 EB (total cell number equivalent to about 5 x 10 4/50 μl PBS ) were injected into the tibialis anterior of each mouse group. As a control, PBS was injected into the tibialis anterior. EBs were labeled with 2 μg / ml DiI (Molecular Probes Inc.) for 30 min before EB formation to track the differentiation. Immunofluorescent staining was performed after collecting the tibialis anterior to observe whether differentiation from injured muscle to skeletal muscle cells occurred.

로타로드 실험 Rota Road Experiment

마우스가 회전 로드(rotating rod, Panlab Rota-Rods LE. 8200, Harvard Apparatus)에 머무르는 능력을 조사하였다(14). 본 발명자들은 마우스가 계속적으로 가속(5-40 rpm)시키는 회전 로드에서 떨어질 때까지의 지연시간(latency time)을 측정하여 운동 기능을 조사하였다. 각각의 마우스에 대해 4번의 실험을 하여 각각의 지연시간을 측정하고, 평균 지연시간을 계산하였다. 각각의 실험 사이에 마우스를 5분간 쉬도록 하였다. CTX 근육손상 및 세포 이식 전에, 마우스를 정지된 원통에 3분 간 길들인 뒤에 3회의 회전 로드 실험을 하였다. The mice were examined for their ability to stay in a rotating rod (Panlab Rota-Rods LE. 8200, Harvard Apparatus) ( 14 ). The inventors investigated the motor function by measuring the latency time from when the mouse was continuously accelerated (5-40 rpm) until it fell from the rotary rod. Each mouse was tested four times for each delay time and the average delay time was calculated. Between each experiment, mice were allowed to rest for 5 minutes. Prior to CTX muscle injury and cell transplantation, the mice were placed in a stationary cylinder for 3 minutes, followed by three round-rod experiments.

플라스미드 구축 및 형질전환 Plasmid construction and transformation

HDAC6 녹-다운을 위해 MISSION™ TRC shRNA Target Set (TRCN00000010413) 또는 대조군 sh-plamsid(MISSION Non-Target shRNA Control SHC002)(Sigma)를 사용하였다. C57 배아줄기세포를 Metafetamin (Biotex)으로 형질전환시킨 뒤 퓨로마이신(5 μg/ml: Sigma) 처리를 통해 선택하였다. 마우스 Pax7 클로닝을 위해, Pax7 유전자의 전사개시부위의 0.7 kb 업스트림 서열을 지놈 DNA로부터 PCR로 증폭하고 pcDNA 3.1(Invtrogen)로 클로닝하였다(15). 형질전환은 Metafetamin (Biotex)를 이용하여 제조사의 설명서에 따라 수행하였다. 사용된 프라이머 정보는 표 1에 표시하였다.
MISSION ™ TRC shRNA Target Set (TRCN00000010413) or control sh-plamsid (MISSION Non-Target shRNA Control SHC002) (Sigma) was used for HDAC6 knockdown. C57 embryonic stem cells were transformed with Metafetamin (Biotex) and selected by treatment with puromycin (5 μg / ml: Sigma). For mouse Pax7 cloning, a 0.7 kb upstream sequence of the transcription initiation site of the Pax7 gene was amplified by PCR from genomic DNA and cloned into pcDNA 3.1 (Invitrogen) ( 15 ). Transformation was carried out using Metafetamin (Biotex) according to the manufacturer's instructions. The primer information used is shown in Table 1.

클로닝에 사용된 프라이머 서열The primer sequence used for cloning 뮤린 Pax7의 5’ 인접(flanking) 서열 The 5 'flanking sequence of murine Pax7 정방향Forward 5’-AAGCTTCACAACTTACCCAGCTGATCGCTC-3’5'-AAGCTTCACAACTTACCCAGCTGATCGCTC-3 ' 역방향Reverse 3’-CTCGAGCGGGTCTCATCATCCTGGGGA-5’3'-CTCGAGCGGGTCTCATCATCCTGGGGA-5 ' Pax7-프로모터 ChIP
(-582 ~ -338 )
Pax7-promoter ChIP
( -582 to -338 )
정방향Forward 5’-CACAACTTACCCAGCTGATCGC-3’5'-CACAACTTACCCAGCTGATCGC-3 '
역방향Reverse 3’-GCGGAGTGGCTTTCTTTGGG-5’3'-GCGGAGTGGCTTTCTTTGGG-5 ' Pax7-프로모터 ChIP
(-349 ~ -100
Pax7-promoter ChIP
( -349 to -100
정방향Forward 5’-AAGCCACTCCGCAACCTCTGGG-3’5'-AAGCCACTCCGCAACCTCTGGG-3 '
역방향Reverse 3’-AAGCTGGGCGCGGGGGGGGGTG-5’3'-AAGCTGGGCGCGGGGGGGGGTG-5 ' Pax7-프로모터 ChIP
(-104 ~ +119
Pax7-promoter ChIP
( -104 to +119
정방향Forward 5’-AGCTTCTGGAAGGGGCGC-3’5'-AGCTTCTGGAAGGGGCGC-3 '
역방향Reverse 3’- GGCCGGGTCTCATCATCCTG-5’3'-GGCCGGGTCTCATCATCCTG-5 '

염색질 면역침강(ChIP) 분석Chromatin Immunoassay (ChIP) analysis

마우스 Pax7 프로모터 벡터를 C57 세포에 형질전환하고, 파쇄한 뒤, ChIP assay kit(Millipore)을 이용하여 제조사의 설명서에 따라 ChIP assay를 수행하였다. 염색질은 대조군 래빗 IgG, 아세틸-H3, 아세틸-H4 또는 RNA polymerase Ⅱ(Millipore)에 대한 항체를 이용하여 면역침강하였다. ChIP(2 μl) 또는 1% 주입 DNA를 프라이머를 이용해 PCR로 정량화를 하였다. PCR 프라이머는 표 1에 표시하였다. 실시간 PCR 수행 뒤, 측정 값은 다음의 공식을 이용하여 계산하였다: 2.5 x 2^[CT(input)-CT(AbIP)](16).The mouse Pax7 promoter vector was transformed into C57 cells, disrupted, and ChIP assay was performed using the ChIP assay kit (Millipore) according to the manufacturer's instructions. Chromatin was immunoprecipitated using antibodies against control Rabbit IgG, acetyl-H3, acetyl-H4 or RNA polymerase II (Millipore). ChIP (2 μl) or 1% injected DNA was quantitated by PCR using primers. PCR primers are shown in Table 1. After real-time PCR, the measurements were calculated using the following formula: 2.5 x 2 ^ [CT (input) -CT (AbIP)] ( 16 ).

RT-PCR 및 실시간 PCR 분석RT-PCR and real-time PCR analysis

총 RNA를 QIAshredder, RNeasy mini kit 및 RNeasy plus Mini kit (Qiagen Inc.)을 이용하여 분리하였다. PrimeScript™ 1st strand cDNA Synthesis Kit (Takara)을 이용하여 1 μg의 RNA를 cDNA로 변환하였다. 실시간 PCR을 표 2에 나열된 특이적 프라이머를 이용하여 SYBR Green PCR Master Mix (Roche)을 통해 수행하였다; Oct4, Nanog, 계열 마커. 실시간 시료를 ABI PRISM-7500 서열검출 시스템(Applied Biosystems)에서 구동하였다. 18S rRNA를 대조군으로 하여 동시에 구동함으로써 표준화에 사용하였으며, HDAC 패밀리 및 Pax7에 대한 end-point PCR을 수행하였으며, GAPDH를 표준화에 사용하였다. Total RNA was isolated using QIAshredder, RNeasy mini kit and RNeasy plus Mini kit (Qiagen Inc.). PrimeScript ™ 1st strand cDNA Synthesis Kit (Takara) was used to convert 1 μg of RNA into cDNA. Real-time PCR was performed with the SYBR Green PCR Master Mix (Roche) using the specific primers listed in Table 2; Oct4, Nanog, series markers. Real-time samples were run on an ABI PRISM-7500 sequence detection system (Applied Biosystems). 18S rRNA as a control group and used for standardization. End-point PCR was performed on the HDAC family and Pax7, and GAPDH was used for standardization.

실시간 PCR을 miscript SYBR green PCR kit(Qiagen Inc.)을 통해 특이적 프라이머(표 2)를 이용하여 수행하였다.
Real-time PCR was performed using a specific primer (Table 2) via the miscript SYBR green PCR kit (Qiagen Inc.).

PCR에 사용된 프라이머 서열The primer sequences used in PCR 프라이머primer 서열order 크기(bp)Size (bp) HDAC1HDAC1 정방향Forward 5’-GACCGGTTAGGTTGCTTCAA-3’5'-GACCGGTTAGGTTGCTTCAA-3 ' 191191 역방향Reverse 3’-TCGTTGTAGGGCAGCTCATT-5’3'-TCGTTGTAGGGCAGCTCATT-5 ' HDAC2HDAC2 정방향Forward 5’-ACGGATAGCTTGCGATGAAG-3’5'-ACGGATAGCTTGCGATGAAG-3 ' 211211 역방향Reverse 3’-TTCTGACTTGGCTCCTTTGG-5’3'-TTCTGACTTGGCTCCTTTGG-5 ' HDAC3HDAC3 정방향Forward 5’-CCAGAAGCACCCAATGAGTT-3’5'-CCAGAAGCACCCAATGAGTT-3 ' 195195 역방향Reverse 3’-TTCCAAACCCTTCACCAGAG-5’3'-TTCCAAACCCTTCACCAGAG-5 ' HDAC4HDAC4 정방향Forward 5’-ACGACGCCAAAGATGACTTC-3’5'-ACGACGCCAAAGATGACTTC-3 ' 232232 역방향Reverse 3’-ACGTTGCCAGAGCTGCTATT-5’3'-ACGTTGCCAGAGCTGCTATT-5 ' HDAC5HDAC5 정방향Forward 5’-GTCGAAAGGATGGCACTGTT-3’5'-GTCGAAAGGATGGCACTGTT-3 ' 162162 역방향Reverse 3’-AGCCAGTAAAGCCGTTCTCA-5’3'-AGCCAGTAAAGCCGTTCTCA-5 ' HDAC6HDAC6 정방향Forward 5’-AAGTGGAAGAAGCCGTGCTA-3’5'-AAGTGGAAGAAGCCGTGCTA-3 ' 158158 역방향Reverse 3’-AGGGTGATGATTGTCCCAGA-5’3'-AGGGTGATGATTGTCCCAGA-5 ' HDAC7HDAC7 정방향Forward 5’-GAGCTGAAGAATGGCTTTGC-3’5'-GAGCTGAAGAATGGCTTTGC-3 ' 249249 역방향Reverse 3’-GAAGAAGTTGCCGTCGTCAT-5’3'-GAAGAAGTTGCCGTCGTCAT-5 ' HDAC8HDAC8 정방향Forward 5’-ATGACTGTGTCCCTGCACAA-3’5'-ATGACTGTGTCCCTGCACAA-3 ' 237237 역방향Reverse 3’-CATTGGATCTCCGGCAATAG-5’3'-CATTGGATCTCCGGCAATAG-5 ' HDAC9HDAC9 정방향Forward 5’-GCGGTCCAGGTTAAAACAGA-3’5'-GCGGTCCAGGTTAAAACAGA-3 ' 203203 역방향Reverse 3’-GAGCTGAAGCCTCATTTTCG-5’3'-GAGCTGAAGCCTCATTTTCG-5 ' HDAC10HDAC10 정방향Forward 5’-TCTCATTGTCGACTGGGATG-3’5'-TCTCATTGTCGACTGGGATG-3 ' 233233 역방향Reverse 3’-GCAGAAAGGCAGCCAAATAG-5’3'-GCAGAAAGGCAGCCAAATAG-5 ' HDAC11HDAC11 정방향Forward 5’-TTTTCCGCGTGGTCCGAGCC-3’5'-TTTTCCGCGTGGTCCGAGCC-3 ' 153153 역방향Reverse 3’-TCTGTGCCGAGACGCAGGGA-5’3'-TCTGTGCCGAGACGCAGGGA-5 ' Pax3Pax3 정방향Forward 5’-CCTCCATCGGGGCCCTCCAA-3’5'-CCTCCATCGGGGCCCTCCAA-3 ' 167167 역방향Reverse 3’-GCTGACACCGTGGTCGTGGG-5’3'-GCTGACACCGTGGTCGTGGG-5 ' Pax7Pax7 정방향Forward 5’-AGACTGGGTCCATCCGGCCC-3’5'-AGACTGGGTCCATCCGGCCC-3 ' 169169 역방향Reverse 3’-ACCGTGCTTCGGTCGCAGTG-5’3'-ACCGTGCTTCGGTCGCAGTG-5 ' MyoDMyoD 정방향Forward 5’-TGGAGATCCTGCGCAACGCC-3’5'-TGGAGATCCTGCGCAACGCC-3 ' 187187 역방향Reverse 3’-TGTAGTGCTCGCTGCCACGG-5’3'-TGTAGTGCTCGCTGCCACGG-5 ' Myf5Myf5 정방향Forward 5’-CCACCATGCGCGAGCGTAGA-3’5'-CCACCATGCGCGAGCGTAGA-3 ' 194194 역방향Reverse 3’-GCTCTGTCCCGGCAGGCTGTA-5’3'-GCTCTGTCCCGGCAGGCTGTA-5 ' MyoGMyoG 정방향Forward 5’-CTGCGCAGCGCCATCCAGTA-3’5'-CTGCGCAGCGCCATCCAGTA-3 ' 222222 역방향Reverse 3’-GGCGTCTGTAGGGTCAGCCG-5’3'-GGCGTCTGTAGGGTCAGCCG-5 ' 18s rRNA18s rRNA 정방향Forward 5’-GTAACCCGTTGAACCTT-3’5'-GTAACCCGTTGAACCTT-3 ' 200200 역방향Reverse 3’-CCATCCAATCGGTAGTAGCG-5’3'-CCATCCAATCGGTAGTAGCG-5 '

웨스턴 블롯팅 분석 Western blotting analysis

세포를 채집하고 프로테아제 억제제(Roche)를 함유하는 라이시스 완충액에서 파쇄시켰다. 총 단백질(10-30 μg)을 특이적인 1차 항체로 면역불롯팅하였다: HDAC6(Abcam), Pax7(DSHB), α-튜블린(Calbiochem)을 내부 대조군으로 사용하였다. 밴드 강도의 정량화는 TINA 2.0(RayTest)를 이용하여 수행하였으며, α-튜블린의 강도에 대하여 표준화하였다.Cells were harvested and disrupted in a lysis buffer containing protease inhibitor (Roche). Total protein (10-30 μg) was immunobiloted with specific primary antibodies: HDAC6 (Abcam), Pax7 (DSHB), α-tubulin (Calbiochem) were used as internal controls. Band strength was quantified using TINA 2.0 (RayTest) and standardized for the strength of α-tubulin.

면역형광 염색Immunofluorescent staining

EB 또는 C2C12 마우스 근원세포로부터 분화된 세포를 35mmhigh(ibidi)에서 4% PFA에 고정시키고, 차단 완충액(0.5% 고트 혈청, 0.1% triton-x100 / 1% BSA-PBS)으로 블로킹한 뒤 항-Pax7(R&D) 및 형광 염료가 접합된 2차 항체(Invitrogen)를 이용하여 차례로 표지하였다. CTX-손상 마우스의 조직을 분석하기 위하여, 세포 이식 후 4주째의 전경골근을 절개하고 PBS로 헹군 후 액체 질소로 냉각시켰다. 조직학적 단면(6-8 μm 두께)을 급속냉각 조직 시료로부터 제작하고, 아세톤으로 고정시킨 뒤, 1% BSA로 블로킹하고 항-라미닌 α2(4H8-2, Alexis Biochemicals) 및 형광 염료가 접합된 2차 항체(Invitrogen)를 이용하여 차례로 표지하였다. Cells differentiated from EB or C2C12 mouse source cells were fixed in 4% PFA at 35 mm high (ibidi), blocked with blocking buffer (0.5% goat serum, 0.1% triton-x100 / 1% BSA-PBS) (R & D), and secondary antibody conjugated with fluorescent dye (Invitrogen). To analyze the tissue of CTX-injured mice, the tibialis anterior of the fourth week after cell transplantation was dissected, rinsed with PBS and then cooled with liquid nitrogen. Histologic sections (6-8 μm thickness) were prepared from rapidly cooled tissue samples, fixed with acetone, blocked with 1% BSA and incubated with anti-laminin α2 (4H8-2, Alexis Biochemicals) and fluorescent dye conjugated 2 (Invitrogen).

재생 근섬유의 정량화를 위하여, 3마리의 서로 다른 마우스의 횡단면 슬라이드로부터 임의로 선택된 최소 5개의 필드를 분석하였다. 핵은 DAPI(Molecular probe)로 염색하고 형광 마운팅 배지(DAKO)에 마운팅하였다. 형광 이미지는 공초점 현미경(Carl Zeiss LSM710)을 이용하여 수득하였다.
For quantification of regenerating myofibers, at least five fields arbitrarily selected from cross-sectional slides of three different mice were analyzed. Nuclei were stained with DAPI (Molecular Probe) and mounted on a fluorescent mounting medium (DAKO). Fluorescence images were obtained using a confocal microscope (Carl Zeiss LSM710).

통계적 분석 Statistical analysis

실험결과는 평균 ± 표준편차(SD)로 나타내었다. 각 군의 차이는 unpaired t-검정 또는 일원배치 분산분석[one-way ANOVA(analysis of variance]을 통해 비교하였다. P≤0.05인 경우 통계적 유의성이 있는 것으로 간주하였다. 모든 통계 분석은 SPSS 17.0(SPSS Inc., Chicago, US)를 이용하여 수행하였다.
The experimental results are expressed as mean ± SD. Differences in each group were compared by unpaired t-test or one-way ANOVA (analysis of variance), where P <0.05 was considered statistically significant All statistical analyzes were performed using SPSS 17.0 Inc., Chicago, US).

실험결과Experiment result

HDAC6 감소 및 배아줄기세포의 중배엽 계열로의 분화Reduction of HDAC6 and differentiation of mesenchymal lineage of embryonic stem cells

본 발명자들은 HDAC가 줄기세포의 특정 계열(신경, 골 및 간세포 등)로의 분화에 영향을 미친다는 종래의 보고(5-7)에 기초하여, 이제까지 알려진 바와 달리 근육계열로의 분화에도 HDAC가 관여하는지, 그렇다면 어떤 Class의 어떤 HDAC가 근육계열로의 분화에 영향을 미치는지 조사하였다. 4개의 HDAC 그룹 중에서, 본 발명자들은 향후의 임상 적용을 위해 HDAC1 내지 HDAC11(HDAC 억제자 민감성 그룹; Class I, -Ⅱ 및 Ⅳ)에 주목하였다(1-2). 본 발명자들은 분화중인 배아체(embryoid body, EB)에서 유의적인 발현 변화를 보이는 HDAC를 선정하고자 하였다. 11개 HDAC 중 E14 ES 세포의 EB 형성과정에서 HDAC2 및 HDAC6가 발현이 유의하게 감소되었다. HDAC2 및 HDAC6 중에서, 본 발명자들은 줄기세포에서의 역할이 거의 알려지지 않은 HDAC6에 주목하였다. Based on the previous report ( 5-7 ) that HDAC affects the differentiation of stem cells into specific lines (neurons, bone and liver cells, etc.), HDAC is involved in muscle differentiation as well , And then examined which HDACs in a class affect muscle differentiation. Of the four HDAC groups, the present inventors have focused on HDAC1 through HDAC11 (HDAC inhibitor sensitive groups: Class I, II, and IV) for future clinical applications ( 1-2 ). The present inventors sought to select HDAC having a significant expression change in the embryoid body (EB). Expression of HDAC2 and HDAC6 was significantly decreased during EB formation of E14 ES cells among 11 HDACs. Among HDAC2 and HDAC6, the present inventors paid attention to HDAC6, whose role in stem cells was little known.

E14 ES 세포와 C57 ES 세포에서 HDAC6가 발현됨을 확인하였다(도 1a, 1b). HDAC6 mRNA 및 단백질은 C57 ES 세포와 E14 ES 세포 모두에서 EB 형성에 의해 감소함으로써, 줄기세포 분화에 HDAC6가 관여되었음을 알 수 있었다. It was confirmed that HDAC6 was expressed in E14 ES cells and C57 ES cells (Fig. 1a, 1b). HDAC6 mRNA and protein were reduced by EB formation in both C57 ES cells and E14 ES cells, suggesting that HDAC6 was involved in stem cell differentiation.

본 발명자들은 shHDAC6를 이용한 HDAC6 녹-다운 세포를 제작하여 줄기세포 분화에 대한 추가실험을 진행하였다. HDAC6 mRNA 및 단백질은 shHDAC6(shHD6) 형질전환을 통해 shMock 대조군에 비해 유의하게 감소하였다(도 1c 및 1d). 특히, shHDAC6는 HDAC1 내지 HDAC11 중 HDAC6를 특이적으로 억제하였다(도 1c).The present inventors produced HDAC6 rust-down cells using shHDAC6 and conducted further experiments on stem cell differentiation. HDAC6 mRNA and protein were significantly reduced by shHDAC6 (shHD6) transformation compared to the shMock control (Figures 1c and 1d). In particular, shHDAC6 specifically inhibited HDAC6 among HDAC1 to HDAC11 (Fig. 1C).

다음으로, 본 발명자들은 HDAC6의 결핍이 배아줄기세포의 분화 특이성에 영향을 미치는지 여부를 조사하였다. 흥미롭게도, 전분화능 마커인 Oct4 및 Nanog가 shMock 대조군에 비해 shHDAC6-세포에서 유의하게 감소하였으며, 이를 통해 HDAC6 녹-다운이 배아줄기세포의 분화를 촉진하였음을 알 수 있었다(도 1e). 내배엽 마커 유전자(Sox17, Throma-1)는 HDAC6 녹-다운에 영향을 받지 않았다. 외배엽 마커 유전자(Ncam, Nestin, Foxa)는 모호한 발현 패턴을 보였다. 이에 반해, 중간엽 마커(SMA, Desmin)는 shHDAC6에 의해 유의한 증가를 보였다 Next, the present inventors investigated whether the deficiency of HDAC6 affects the differentiation specificity of embryonic stem cells. Interestingly, the pre-differentiation markers Oct4 and Nanog were significantly reduced in shHDAC6- cells compared to the shMock control, indicating that HDAC6 rust-down promoted differentiation of embryonic stem cells (Fig. 1e). Endoderm marker genes (Sox17, Throma-1) were not affected by HDAC6 rust-down. The ectoderm marker genes (Ncam, Nestin, Foxa) showed an ambiguous expression pattern. In contrast, the medial leaf marker (SMA, Desmin) showed a significant increase by shHDAC6

본 발명자들은 중간엽 계열 중에서도 혈관- 및/또는 근육 분화 여부를 관찰하고자 하였으므로, 혈관- 및 근육 마커의 발현을 조사하였다(도 1f). 세포들을 10일 간 자발적인 분화 조건(DMEM/10% FBS)에서 배양하고, 각각 다른 시점에 채집하였다. shHDAC6-세포에서 근육 마커 유전자들(Pax3, Pax7, MyoD)이 분화에 따라 발현이 증가한 반면, 혈관 마커 유전자들(PECAM, SMA, VE-카드헤린)은 그렇지 않았다. 이러한 결과는 HDAC6 감소가 세포의 분화를 촉진할 뿐 아니라, 혈관계보다는 근육계로의 분화를 유도한다는 사실을 말해준다 Since we wanted to observe the vascular- and / or muscle differentiation among the mesenchymal tissues, the present inventors investigated the expression of blood vessel- and muscle markers (Fig. 1F). Cells were cultured for 10 days in spontaneous differentiation conditions (DMEM / 10% FBS) and collected at different time points. The expression of the muscle marker genes (Pax3, Pax7, MyoD) in shHDAC6- cells increased with differentiation, whereas the vascular marker genes (PECAM, SMA, VE-carderine) did not. These results indicate that HDAC6 reduction not only promotes cell differentiation but also induces differentiation into the muscular system rather than the vascular system

HDAC6 녹-다운 줄기세포의 근육계로의 분화 Differentiation of HDAC6 rust-down stem cells into muscle system

앞선 결과에 기초하여, 본 발명자들은 클론에 따른 차이를 입증하기 위하여 다양한 shMock 및 shHDAC6 세포 클론에서 Pax7 발현을 확인하였다. Pax7은 가장 널리 사용되고 근육 전구세포의 특정에 필수적인 배아 근육 전구세포 마커이다(9-10). 놀랍게도, 모든 다섯 개의 서로 다른 shHDAC6 클론에서 Pax7 mRNA 및 단백질이 증가하였고, 이로써 Pax7가 HDAC6과 반대 발현패턴을 가짐이 분명해졌다(도 2a 및 2b). Based on the foregoing results, the present inventors have confirmed Pax7 expression in various shMock and shHDAC6 cell clones in order to demonstrate the difference according to the clones. Pax7 is the most widely used embryonic muscle precursor cell marker essential for the identification of muscle precursor cells ( 9-10 ). Surprisingly, Pax7 mRNA and protein were increased in all five different shHDAC6 clones, making it clear that Pax7 has an opposite pattern of expression to HDAC6 (Figs. 2a and 2b).

도 1f에서 보는 바와 같이, 자발적 분화조건에서 shHDAC6 세포의 근육마커 유전자는 발현이 증가하였다; 이에 본 발명자들은 shHDAC6 세포의 특이적인 근육-분화 능력을 보다 심도 있게 조사하였다(도 2c-2e). 세포들을 근육 특이적 분화를 유도하기 위하여 SkIM (Skeletal muscle Induced Media)에서 배양하였다(11). 도 2d에서 보는 바와 같이, Pax7 및 근육조절인자(Myf5, MyoD, Myogenin)가 shMock-대조군 세포에서 증가하였으며, 이들 유전자는 shMock-세포에서 보다 shHDAC6-세포에서 더 증가하였다. As shown in Fig. 1f, the muscle marker genes of shHDAC6 cells were increased in the spontaneous differentiation condition; Thus, the present inventors further investigated the specific muscle-differentiating ability of shHDAC6 cells (Fig. 2c-2e). Cells were cultured in SkIM (Skeletal muscle Induced Media) to induce muscle-specific differentiation ( 11 ). As shown in FIG. 2d, Pax7 and muscle regulatory factors (Myf5, MyoD, Myogenin) were increased in shMock-control cells, and these genes were further increased in shHDAC6-cells than in shMock-cells.

본 발명자들은 항-Pax7 항체를 이용하여 면역형광염색을 수행하였다. Pax 7은 shMock-세포에서 거의 검출되지 않았음에 반해, shHDAC6-세포에서는 C2C12 근아세포에서와 같이 핵이 강하게 염색됨으로써(도 2e), shHDAC6-세포가 효율적으로 근육계 세포로 분화되었음을 보여주었다. The present inventors performed immunofluorescence staining using an anti-Max7 antibody. Pax 7 was scarcely detected in shMock-cells, whereas shHDAC6-cells stained strongly with nuclei as in C2C12 myoblasts (Fig. 2e), indicating that shHDAC6-cells were efficiently differentiated into muscle cells.

shHDAC6 세포 내에서의 Pax7 프로모터의 후성적 조절Progressive regulation of Pax7 promoter in shHDAC6 cells

근육 전구세포 마커인 Pax7의 mRNA 및 단백질이 shHDAC6 세포에서 모두 크게 증가하였기 때문에, 본 발명자들은 HDAC6가 후성적으로 Pax7 프로모터를 억제하는지를 조사하였다. 염색질 변형 및 전사인자 단백질의 Pax7 프로모터에의 결합이 HDAC6 감소에 의해 영향을 받는지를 조사하였다(도 3). 아세틸화된 히스톤에 대한 항체를 이용한 ChIP 분석을 수행하였다. Pax7 프로모터에서 H3 및 H4 코어히스톤의 아세틸화 수준은 shHDAC6 세포에서 유의하게 증가하였다(도 3b 및 3c). H3 및 H4 히스톤의 아세틸화는 염색질이 활성화되거나 보다 개방된 구조를 가짐을 보여주는 지표로 알려져 있다(12). RNA 중합효소Ⅱ(Pol Ⅱ)와 Pax7 프로모터의 결합 역시 shHDAC6 세포에서 증가하여(도 3d), shHDAC6 세포에서 염색질이 보다 접근이 용이한 구조를 가져 Pax7의 전사 증가를 가져왔음을 알 수 있었다. Since the mRNA and protein of the muscle precursor cell marker Pax7 greatly increased in both shHDAC6 cells, the present inventors investigated whether HDAC6 represses the Pax7 promoter afterwards. Chromatin modification and binding of the transcription factor protein to the Pax7 promoter were affected by HDAC6 reduction (Fig. 3). ChIP analysis using an antibody against acetylated histone was performed. The acetylation levels of H3 and H4 core histones in the Pax7 promoter were significantly increased in shHDAC6 cells (Figures 3b and 3c). Acetylation of H3 and H4 histones is known to be an indicator that chromatin is activated or has a more open structure ( 12 ). The binding of RNA polymerase II (Pol II) to the Pax7 promoter was also increased in shHDAC6 cells (FIG. 3D), indicating that chromatin was more accessible in shHDAC6 cells, leading to increased transcription of Pax7.

HDAC6 녹-다운 세포의 이식은 로타로드 운동을 개선시킨다. Transplantation of HDAC6 rust-down cells improves rotarod movement.

인 비트로에서 shHDAC6 세포가 근육계열로 효율적으로 분화하였으므로, 본 발명자들은 인 비보에서도 HDAC6 녹-다운 ES 세포의 근육 분화가 성공적으로 이루어졌는지를 조사하기 위하여 마우스의 CTX(cardiotoxin) 근육 손상을 유도 후 로타로드 실험을 수행하였다(도 3e-3h). 세포이식 하루 전에 양쪽 다리의 전경골근(tibialis anterior muscle)을 CTX로 손상시키고, 한달 동안 매주 로테이팅 로드에서 떨어지는 시간을 기록함로써 운동기능 회복을 측정하였다(도 3e-3g). 앞서 우수한 근육분화 능력이 관찰된 결과와 일치하게, HDAC6 녹-다운 세포를 이식한 마우스군(CTX + shHD6 세포)은 향상된 운동기능을 보였다(도 3f). 아울러 이식 2주 후의 모든 마우스(n=52)의 지연시간을 측정하여 shHDAC6 세포가 shMock 세포에 비하여 운동기능을 유의하게 회복시킨다는 사실을 확인함으로써, 성공적인 근육 분화 및 세포 이식이 실질적인 근육 기능의 향상으로 이어진다는 사실을 알 수 있었다. Since shHDAC6 cells efficiently differentiated into inhibiotic cells in vitro , the present inventors investigated whether the muscle differentiation of HDAC6 rust-down ES cells was successfully performed in in vivo , and then CTX (cardiotoxin) A load experiment was performed (Figs. 3e-3h). The restoration of motor function was measured by the CTX injury of the tibialis anterior muscle of both legs the day before cell transplantation and the time taken to fall off weekly on the rotating rod (Fig. 3e-3g). Consistent with previous observations of superior muscle differentiation capacity, mice transplanted with HDAC6 rust-down cells (CTX + shHD6 cells) showed improved motor function (Fig. 3f). In addition, by measuring the delay time of all mice (n = 52) 2 weeks after transplantation, it was confirmed that shHDAC6 cells significantly restored motor function compared to shMock cells, and successful muscle differentiation and cell transplantation improved substantial muscle function I can see that it leads.

조직학적 분석을 통해 재생된 근섬유를 관찰하였다(도 3h). 중심에 위치한 핵은 근육 섬유 재생의 지표 중 하나이다(13). DiI-표지 세포로부터 분화된 세포는 붉은 DiI-형광을 나타낸다. DiI(?은색)와 함께 위치하는 재생된 근섬유는 shMock 군 보다 shHDAC6 군에서 보다 높은 빈도로 나타났다(도 3h, 3i). The regenerated muscle fibers were observed through histological analysis (Fig. 3H). The central nucleus is one of the indicators of muscle fiber regeneration ( 13 ). Cells differentiated from DiI-labeled cells exhibit red DiI-fluorescence. Regenerated muscle fibers located with DiI (? Silver) were more frequent in the shHDAC6 group than in the shMock group (Fig. 3h, 3i).

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

참고문헌references

1. A. J. de Ruijter, A. H. van Gennip, H. N. Caron, S. Kemp, A. B. van Kuilenburg, Biochem J 370, 737 (Mar 15, 2003).1. AJ de Ruijter, AH van Gennip, HN Caron, S. Kemp, AB van Kuilenburg, Biochem J 370 , 737 (Mar 15, 2003).

2. S. C. Hodawadekar, R. Marmorstein, Oncogene 26, 5528 (Aug 13,2007).2. SC Hodawadekar, R. Marmorstein, Oncogene 26 , 5528 (Aug 13,2007).

3. M. Haberland, R. L. Montgomery, E. N. Olson, Nat Rev Genet 10, 32 (Jan, 2009).3. M. Haberland, RL Montgomery, EN Olson, Nat Rev Genet 10 , 32 (Jan, 2009).

4. C. A. Dinarello, G. Fossati, P. Mascagni, Mol Med 17, 333 (May-Jun, 2011).4. CA Dinarello, G. Fossati, P. Mascagni, Mol Med 17 , 333 (May-Jun, 2011).

5. A. Kretsovali, C. Hadjimichael, N. Charmpilas, Stem Cells Int 2012, 184154 (2012).5. A. Kretsovali, C. Hadjimichael, N. Charmpilas, Stem Cells Int 2012 , 184154 (2012).

6. F. Painoetal., Stem Cells 32, 279(Jan, 2014).6. F. Paino et al. , Stem Cells 32 , 279 (Jan, 2014).

7. X. Dongetal., PLoSOne 8, e63405 (2013).7. X. Dong et al. , PLoSOne 8 , e63405 (2013).

8. Y. Li, D. Shin, S. H. Kwon, FEBSJ 280, 775 (Feb, 2013).8. Y. Li, D. Shin, SH Kwon, FEBSJ 280 , 775 (Feb, 2013).

9. P. Seale et al., Cell 102, 777 (Sep 15, 2000).9. P. Seale et al. , Cell 102 , 777 (Sep 15, 2000).

10. P. S. Zammit et al., J Cell Sci 119, 1824 (May 1, 2006).10. PS Zammit et al. , J Cell Sci 119 , 1824 (May 1, 2006).

11. Y. Mizuno et al., FASEBJ 24, 2245 (Jul, 2010)11. Y. Mizuno et al. , FASEBJ 24 , 2245 (Jul, 2010)

12. M. Garcia-Ramirez, C. Rocchini, J. Ausio, J Biol Chem 270, 17923 (Jul 28, 1995).12. M. Garcia-Ramirez, C. Rocchini, J. Ausio, J Biol Chem 270 , 17923 (Jul. 28, 1995).

13. T. J. Hawke, D. J. Garry, J Appl Physiol 91,534 (Aug, 2001).13. TJ Hawke, DJ Garry, J. Appl Physiol 91 , 534 (Aug, 2001).

14. R. Darabi et al., Nat Med 14, 134 (Feb, 2008).14. R. Darabi et al. , Nat Med 14 , 134 (Feb, 2008).

15. D. Lang et al., Genomics 82, 553 (Nov, 2003).15. D. Lang et al. , Genomics 82 , 553 (Nov, 2003).

16. S. R. Frank, M. Schroeder, P. Fernandez, S. Taubert, B. Amati, Genes Dev 15, 2069 (Aug 15, 2001).
16. SR Frank, M. Schroeder, P. Fernandez, S. Taubert, B. Amati, Genes Dev 15 , 2069 (Aug 15, 2001).

<110> SNU R&DB Foundation <120> A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of Stem Cells <130> PN140047 <160> 2 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 4099 <212> DNA <213> homo sapiens <400> 1 gggcagtccc ctgaggagcg gggctggttg aaacgctagg ggcgggatct ggcggagtgg 60 aagaaccgcg gcaggggcca agcctcctca actatgacct caaccggcca ggattccacc 120 acaaccaggc agcgaagaag taggcagaac ccccagtcgc cccctcagga ctccagtgtc 180 acttcgaagc gaaatattaa aaagggagcc gttccccgct ctatccccaa tctagcggag 240 gtaaagaaga aaggcaaaat gaagaagctc ggccaagcaa tggaagaaga cctaatcgtg 300 ggactgcaag ggatggatct gaaccttgag gctgaagcac tggctggcac tggcttggtg 360 ttggatgagc agttaaatga attccattgc ctctgggatg acagcttccc ggaaggccct 420 gagcggctcc atgccatcaa ggagcaactg atccaggagg gcctcctaga tcgctgcgtg 480 tcctttcagg cccggtttgc tgaaaaggaa gagctgatgt tggttcacag cctagaatat 540 attgatctga tggaaacaac ccagtacatg aatgagggag aactccgtgt cctagcagac 600 acctacgact cagtttatct gcatccgaac tcatactcct gtgcctgcct ggcctcaggc 660 tctgtcctca ggctggtgga tgcggtcctg ggggctgaga tccggaatgg catggccatc 720 attaggcctc ctggacatca cgcccagcac agtcttatgg atggctattg catgttcaac 780 cacgtggctg tggcagcccg ctatgctcaa cagaaacacc gcatccggag ggtccttatc 840 gtagattggg atgtgcacca cggtcaagga acacagttca ccttcgacca ggaccccagt 900 gtcctctatt tctccatcca ccgctacgag cagggtaggt tctggcccca cctgaaggcc 960 tctaactggt ccaccacagg tttcggccaa ggccaaggat ataccatcaa tgtgccttgg 1020 aaccaggtgg ggatgcggga tgctgactac attgctgctt tcctgcacgt cctgctgcca 1080 gtcgccctcg agttccagcc tcagctggtc ctggtggctg ctggatttga tgccctgcaa 1140 ggggacccca agggtgagat ggccgccact ccggcagggt tcgcccagct aacccacctg 1200 ctcatgggtc tggcaggagg caagctgatc ctgtctctgg agggtggcta caacctccgc 1260 gccctggctg aaggcgtcag tgcttcgctc cacacccttc tgggagaccc ttgccccatg 1320 ctggagtcac ctggtgcccc ctgccggagt gcccaggctt cagtttcctg tgctctggaa 1380 gcccttgagc ccttctggga ggttcttgtg agatcaactg agaccgtgga gagggacaac 1440 atggaggagg acaatgtaga ggagagcgag gaggaaggac cctgggagcc ccctgtgctc 1500 ccaatcctga catggccagt gctacagtct cgcacagggc tggtctatga ccaaaatatg 1560 atgaatcact gcaacttgtg ggacagccac caccctgagg taccccagcg catcttgcgg 1620 atcatgtgcc gtctggagga gctgggcctt gccgggcgct gcctcaccct gacaccgcgc 1680 cctgccacag aggctgagct gctcacctgt cacagtgctg agtacgtggg tcatctccgg 1740 gccacagaga aaatgaaaac ccgggagctg caccgtgaga gttccaactt tgactccatc 1800 tatatctgcc ccagtacctt cgcctgtgca cagcttgcca ctggcgctgc ctgccgcctg 1860 gtggaggctg tgctctcagg agaggttctg aatggtgctg ctgtggtgcg tcccccagga 1920 caccacgcag agcaggatgc agcttgcggt ttttgctttt tcaactctgt ggctgtggct 1980 gctcgccatg cccagactat cagtgggcat gccctacgga tcctgattgt ggattgggat 2040 gtccaccacg gtaatggaac tcagcacatg tttgaggatg accccagtgt gctatatgtg 2100 tccctgcacc gctatgatca tggcaccttc ttccccatgg gggatgaggg tgccagcagc 2160 cagatcggcc gggctgcggg cacaggcttc accgtcaacg tggcatggaa cgggccccgc 2220 atgggtgatg ctgactacct agctgcctgg catcgcctgg tgcttcccat tgcctacgag 2280 tttaacccag aactggtgct ggtctcagct ggctttgatg ctgcacgggg ggatccgctg 2340 gggggctgcc aggtgtcacc tgagggttat gcccacctca cccacctgct gatgggcctt 2400 gccagtggcc gcattatcct tatcctagag ggtggctata acctgacatc catctcagag 2460 tccatggctg cctgcactcg ctccctcctt ggagacccac cacccctgct gaccctgcca 2520 cggcccccac tatcaggggc cctggcctca atcactgaga ccatccaagt ccatcgcaga 2580 tactggcgca gcttacgggt catgaaggta gaagacagag aaggaccctc cagttctaag 2640 ttggtcacca agaaggcacc ccaaccagcc aaacctaggt tagctgagcg gatgaccaca 2700 cgagaaaaga aggttctgga agcaggcatg gggaaagtca cctcggcatc atttggggaa 2760 gagtccactc caggccagac taactcagag acagctgtgg tggccctcac tcaggaccag 2820 ccctcagagg cagccacagg gggagccact ctggcccaga ccatttctga ggcagccatt 2880 gggggagcca tgctgggcca gaccacctca gaggaggctg tcgggggagc cactccggac 2940 cagaccacct cagaggagac tgtgggagga gccattctgg accagaccac ctcagaggat 3000 gctgttgggg gagccacgct gggccagact acctcagagg aggctgtagg aggagctaca 3060 ctggcccaga ccacctcgga ggcagccatg gagggagcca cactggacca gactacgtca 3120 gaggaggctc cagggggcac cgagctgatc caaactcctc tagcctcgag cacagaccac 3180 cagacccccc caacctcacc tgtgcaggga actacacccc agatatctcc cagtacactg 3240 attgggagtc tcaggacctt ggagctaggc agcgaatctc agggggcctc agaatctcag 3300 gccccaggag aggagaacct actaggagag gcagctggag gtcaggacat ggctgattcg 3360 atgctgatgc agggatctag gggcctcact gatcaggcca tattttatgc tgtgacacca 3420 ctgccctggt gtccccattt ggtggcagta tgccccatac ctgcagcagg cctagacgtg 3480 acccaacctt gtggggactg tggaacaatc caagagaatt gggtgtgtct ctcttgctat 3540 caggtctact gtggtcgtta catcaatggc cacatgctcc aacaccatgg aaattctgga 3600 cacccgctgg tcctcagcta catcgacctg tcagcctggt gttactactg tcaggcctat 3660 gtccaccacc aggctctcct agatgtgaag aacatcgccc accagaacaa gtttggggag 3720 gatatgcccc acccacacta agccccagaa tacggtccct cttcaccttc tgaggcccac 3780 gatagaccag ctgtagctca ttccagcctg taccttggat gaggggtagc ctcccactgc 3840 atcccatcct gaatatcctt tgcaactccc caagagtgct tatttaagtg ttaatacttt 3900 taagagaact gcgacgatta attgtggatc tccccctgcc cattgcctgc ttgaggggca 3960 ccactactcc agcccagaag gaaagggggg cagctcagtg gccccaagag ggagctgata 4020 tcatgaggat aacattggcg ggaggggagt taactggcag gcatggcaag gttgcatatg 4080 taataaagta caagctgtt 4099 <210> 2 <211> 1215 <212> PRT <213> homo sapiens <400> 2 Met Thr Ser Thr Gly Gln Asp Ser Thr Thr Thr Arg Gln Arg Arg Ser 1 5 10 15 Arg Gln Asn Pro Gln Ser Pro Pro Gln Asp Ser Ser Val Thr Ser Lys 20 25 30 Arg Asn Ile Lys Lys Gly Ala Val Pro Arg Ser Ile Pro Asn Leu Ala 35 40 45 Glu Val Lys Lys Lys Gly Lys Met Lys Lys Leu Gly Gln Ala Met Glu 50 55 60 Glu Asp Leu Ile Val Gly Leu Gln Gly Met Asp Leu Asn Leu Glu Ala 65 70 75 80 Glu Ala Leu Ala Gly Thr Gly Leu Val Leu Asp Glu Gln Leu Asn Glu 85 90 95 Phe His Cys Leu Trp Asp Asp Ser Phe Pro Glu Gly Pro Glu Arg Leu 100 105 110 His Ala Ile Lys Glu Gln Leu Ile Gln Glu Gly Leu Leu Asp Arg Cys 115 120 125 Val Ser Phe Gln Ala Arg Phe Ala Glu Lys Glu Glu Leu Met Leu Val 130 135 140 His Ser Leu Glu Tyr Ile Asp Leu Met Glu Thr Thr Gln Tyr Met Asn 145 150 155 160 Glu Gly Glu Leu Arg Val Leu Ala Asp Thr Tyr Asp Ser Val Tyr Leu 165 170 175 His Pro Asn Ser Tyr Ser Cys Ala Cys Leu Ala Ser Gly Ser Val Leu 180 185 190 Arg Leu Val Asp Ala Val Leu Gly Ala Glu Ile Arg Asn Gly Met Ala 195 200 205 Ile Ile Arg Pro Pro Gly His His Ala Gln His Ser Leu Met Asp Gly 210 215 220 Tyr Cys Met Phe Asn His Val Ala Val Ala Ala Arg Tyr Ala Gln Gln 225 230 235 240 Lys His Arg Ile Arg Arg Val Leu Ile Val Asp Trp Asp Val His His 245 250 255 Gly Gln Gly Thr Gln Phe Thr Phe Asp Gln Asp Pro Ser Val Leu Tyr 260 265 270 Phe Ser Ile His Arg Tyr Glu Gln Gly Arg Phe Trp Pro His Leu Lys 275 280 285 Ala Ser Asn Trp Ser Thr Thr Gly Phe Gly Gln Gly Gln Gly Tyr Thr 290 295 300 Ile Asn Val Pro Trp Asn Gln Val Gly Met Arg Asp Ala Asp Tyr Ile 305 310 315 320 Ala Ala Phe Leu His Val Leu Leu Pro Val Ala Leu Glu Phe Gln Pro 325 330 335 Gln Leu Val Leu Val Ala Ala Gly Phe Asp Ala Leu Gln Gly Asp Pro 340 345 350 Lys Gly Glu Met Ala Ala Thr Pro Ala Gly Phe Ala Gln Leu Thr His 355 360 365 Leu Leu Met Gly Leu Ala Gly Gly Lys Leu Ile Leu Ser Leu Glu Gly 370 375 380 Gly Tyr Asn Leu Arg Ala Leu Ala Glu Gly Val Ser Ala Ser Leu His 385 390 395 400 Thr Leu Leu Gly Asp Pro Cys Pro Met Leu Glu Ser Pro Gly Ala Pro 405 410 415 Cys Arg Ser Ala Gln Ala Ser Val Ser Cys Ala Leu Glu Ala Leu Glu 420 425 430 Pro Phe Trp Glu Val Leu Val Arg Ser Thr Glu Thr Val Glu Arg Asp 435 440 445 Asn Met Glu Glu Asp Asn Val Glu Glu Ser Glu Glu Glu Gly Pro Trp 450 455 460 Glu Pro Pro Val Leu Pro Ile Leu Thr Trp Pro Val Leu Gln Ser Arg 465 470 475 480 Thr Gly Leu Val Tyr Asp Gln Asn Met Met Asn His Cys Asn Leu Trp 485 490 495 Asp Ser His His Pro Glu Val Pro Gln Arg Ile Leu Arg Ile Met Cys 500 505 510 Arg Leu Glu Glu Leu Gly Leu Ala Gly Arg Cys Leu Thr Leu Thr Pro 515 520 525 Arg Pro Ala Thr Glu Ala Glu Leu Leu Thr Cys His Ser Ala Glu Tyr 530 535 540 Val Gly His Leu Arg Ala Thr Glu Lys Met Lys Thr Arg Glu Leu His 545 550 555 560 Arg Glu Ser Ser Asn Phe Asp Ser Ile Tyr Ile Cys Pro Ser Thr Phe 565 570 575 Ala Cys Ala Gln Leu Ala Thr Gly Ala Ala Cys Arg Leu Val Glu Ala 580 585 590 Val Leu Ser Gly Glu Val Leu Asn Gly Ala Ala Val Val Arg Pro Pro 595 600 605 Gly His His Ala Glu Gln Asp Ala Ala Cys Gly Phe Cys Phe Phe Asn 610 615 620 Ser Val Ala Val Ala Ala Arg His Ala Gln Thr Ile Ser Gly His Ala 625 630 635 640 Leu Arg Ile Leu Ile Val Asp Trp Asp Val His His Gly Asn Gly Thr 645 650 655 Gln His Met Phe Glu Asp Asp Pro Ser Val Leu Tyr Val Ser Leu His 660 665 670 Arg Tyr Asp His Gly Thr Phe Phe Pro Met Gly Asp Glu Gly Ala Ser 675 680 685 Ser Gln Ile Gly Arg Ala Ala Gly Thr Gly Phe Thr Val Asn Val Ala 690 695 700 Trp Asn Gly Pro Arg Met Gly Asp Ala Asp Tyr Leu Ala Ala Trp His 705 710 715 720 Arg Leu Val Leu Pro Ile Ala Tyr Glu Phe Asn Pro Glu Leu Val Leu 725 730 735 Val Ser Ala Gly Phe Asp Ala Ala Arg Gly Asp Pro Leu Gly Gly Cys 740 745 750 Gln Val Ser Pro Glu Gly Tyr Ala His Leu Thr His Leu Leu Met Gly 755 760 765 Leu Ala Ser Gly Arg Ile Ile Leu Ile Leu Glu Gly Gly Tyr Asn Leu 770 775 780 Thr Ser Ile Ser Glu Ser Met Ala Ala Cys Thr Arg Ser Leu Leu Gly 785 790 795 800 Asp Pro Pro Pro Leu Leu Thr Leu Pro Arg Pro Pro Leu Ser Gly Ala 805 810 815 Leu Ala Ser Ile Thr Glu Thr Ile Gln Val His Arg Arg Tyr Trp Arg 820 825 830 Ser Leu Arg Val Met Lys Val Glu Asp Arg Glu Gly Pro Ser Ser Ser 835 840 845 Lys Leu Val Thr Lys Lys Ala Pro Gln Pro Ala Lys Pro Arg Leu Ala 850 855 860 Glu Arg Met Thr Thr Arg Glu Lys Lys Val Leu Glu Ala Gly Met Gly 865 870 875 880 Lys Val Thr Ser Ala Ser Phe Gly Glu Glu Ser Thr Pro Gly Gln Thr 885 890 895 Asn Ser Glu Thr Ala Val Val Ala Leu Thr Gln Asp Gln Pro Ser Glu 900 905 910 Ala Ala Thr Gly Gly Ala Thr Leu Ala Gln Thr Ile Ser Glu Ala Ala 915 920 925 Ile Gly Gly Ala Met Leu Gly Gln Thr Thr Ser Glu Glu Ala Val Gly 930 935 940 Gly Ala Thr Pro Asp Gln Thr Thr Ser Glu Glu Thr Val Gly Gly Ala 945 950 955 960 Ile Leu Asp Gln Thr Thr Ser Glu Asp Ala Val Gly Gly Ala Thr Leu 965 970 975 Gly Gln Thr Thr Ser Glu Glu Ala Val Gly Gly Ala Thr Leu Ala Gln 980 985 990 Thr Thr Ser Glu Ala Ala Met Glu Gly Ala Thr Leu Asp Gln Thr Thr 995 1000 1005 Ser Glu Glu Ala Pro Gly Gly Thr Glu Leu Ile Gln Thr Pro Leu Ala 1010 1015 1020 Ser Ser Thr Asp His Gln Thr Pro Pro Thr Ser Pro Val Gln Gly Thr 1025 1030 1035 1040 Thr Pro Gln Ile Ser Pro Ser Thr Leu Ile Gly Ser Leu Arg Thr Leu 1045 1050 1055 Glu Leu Gly Ser Glu Ser Gln Gly Ala Ser Glu Ser Gln Ala Pro Gly 1060 1065 1070 Glu Glu Asn Leu Leu Gly Glu Ala Ala Gly Gly Gln Asp Met Ala Asp 1075 1080 1085 Ser Met Leu Met Gln Gly Ser Arg Gly Leu Thr Asp Gln Ala Ile Phe 1090 1095 1100 Tyr Ala Val Thr Pro Leu Pro Trp Cys Pro His Leu Val Ala Val Cys 1105 1110 1115 1120 Pro Ile Pro Ala Ala Gly Leu Asp Val Thr Gln Pro Cys Gly Asp Cys 1125 1130 1135 Gly Thr Ile Gln Glu Asn Trp Val Cys Leu Ser Cys Tyr Gln Val Tyr 1140 1145 1150 Cys Gly Arg Tyr Ile Asn Gly His Met Leu Gln His His Gly Asn Ser 1155 1160 1165 Gly His Pro Leu Val Leu Ser Tyr Ile Asp Leu Ser Ala Trp Cys Tyr 1170 1175 1180 Tyr Cys Gln Ala Tyr Val His His Gln Ala Leu Leu Asp Val Lys Asn 1185 1190 1195 1200 Ile Ala His Gln Asn Lys Phe Gly Glu Asp Met Pro His Pro His 1205 1210 1215 <110> SNU R & DB Foundation <120> A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of          Stem Cells <130> PN140047 <160> 2 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 4099 <212> DNA <213> homo sapiens <400> 1 gggcagtccc ctgaggagcg gggctggttg aaacgctagg ggcgggatct ggcggagtgg 60 aagaaccgcg gcaggggcca agcctcctca actatgacct caaccggcca ggattccacc 120 acaaccaggc agcgaagaag taggcagaac ccccagtcgc cccctcagga ctccagtgtc 180 acttcgaagc gaaatattaa aaagggagcc gttccccgct ctatccccaa tctagcggag 240 gtaaagaaga aaggcaaaat gaagaagctc ggccaagcaa tggaagaaga cctaatcgtg 300 ggactgcaag ggatggatct gaaccttgag gctgaagcac tggctggcac tggcttggtg 360 ttggatgagc agttaaatga attccattgc ctctgggatg acagcttccc ggaaggccct 420 gagcggctcc atgccatcaa ggagcaactg atccaggagg gcctcctaga tcgctgcgtg 480 tcctttcagg cccggtttgc tgaaaaggaa gagctgatgt tggttcacag cctagaatat 540 attgatctga tggaaacaac ccagtacatg aatgagggag aactccgtgt cctagcagac 600 acctacgact cagtttatct gcatccgaac tcatactcct gtgcctgcct ggcctcaggc 660 tctgtcctca ggctggtgga tgcggtcctg ggggctgaga tccggaatgg catggccatc 720 attaggcctc ctggacatca cgcccagcac agtcttatgg atggctattg catgttcaac 780 cacgtggctg tggcagcccg ctatgctcaa cagaaacacc gcatccggag ggtccttatc 840 gtagattggg atgtgcacca cggtcaagga acacagttca ccttcgacca ggaccccagt 900 gtcctctatt tctccatcca ccgctacgag cagggtaggt tctggcccca cctgaaggcc 960 tctaactggt ccaccacagg tttcggccaa ggccaaggat ataccatcaa tgtgccttgg 1020 aaccaggtgg ggatgcggga tgctgactac attgctgctt tcctgcacgt cctgctgcca 1080 gtcgccctcg agttccagcc tcagctggtc ctggtggctg ctggatttga tgccctgcaa 1140 ggggacccca agggtgagat ggccgccact ccggcagggt tcgcccagct aacccacctg 1200 ctcatgggtc tggcaggagg caagctgatc ctgtctctgg agggtggcta caacctccgc 1260 gccctggctg aaggcgtcag tgcttcgctc cacacccttc tgggagaccc ttgccccatg 1320 ctggagtcac ctggtgcccc ctgccggagt gcccaggctt cagtttcctg tgctctggaa 1380 gcccttgagc ccttctggga ggttcttgtg agatcaactg agaccgtgga gagggacaac 1440 atggaggagg acaatgtaga ggagagcgag gaggaaggac cctgggagcc ccctgtgctc 1500 ccaatcctga catggccagt gctacagtct cgcacagggc tggtctatga ccaaaatatg 1560 atgaatcact gcaacttgtg ggacagccac caccctgagg taccccagcg catcttgcgg 1620 atcatgtgcc gtctggagga gctgggcctt gccgggcgct gcctcaccct gacaccgcgc 1680 cctgccacag aggctgagct gctcacctgt cacagtgctg agtacgtggg tcatctccgg 1740 gccacagaga aaatgaaaac ccgggagctg caccgtgaga gttccaactt tgactccatc 1800 tatatctgcc ccagtacctt cgcctgtgca cagcttgcca ctggcgctgc ctgccgcctg 1860 gtggaggctg tgctctcagg agaggttctg aatggtgctg ctgtggtgcg tccccagga 1920 caccacgcag agcaggatgc agcttgcggt ttttgctttt tcaactctgt ggctgtggct 1980 gctcgccatg cccagactat cagtgggcat gccctacgga tcctgattgt ggattgggat 2040 gtccaccacg gtaatggaac tcagcacatg tttgaggatg accccagtgt gctatatgtg 2100 tccctgcacc gctatgatca tggcaccttc ttccccatgg gggatgaggg tgccagcagc 2160 cagatcggcc gggctgcggg cacaggcttc accgtcaacg tggcatggaa cgggccccgc 2220 atgggtgatg ctgactacct agctgcctgg catcgcctgg tgcttcccat tgcctacgag 2280 tttaacccag aactggtgct ggtctcagct ggctttgatg ctgcacgggg ggatccgctg 2340 gggggctgcc aggtgtcacc tgagggttat gcccacctca cccacctgct gatgggcctt 2400 gccagtggcc gcattatcct tatcctagag ggtggctata acctgacatc catctcagag 2460 tccatggctg cctgcactcg ctccctcctt ggagacccac cacccctgct gaccctgcca 2520 cggcccccac tatcaggggc cctggcctca atcactgaga ccatccaagt ccatcgcaga 2580 tactggcgca gcttacgggt catgaaggta gaagacagag aaggaccctc cagttctaag 2640 ttggtcacca agaaggcacc ccaaccagcc aaacctaggt tagctgagcg gatgaccaca 2700 cgagaaaaga aggttctgga agcaggcatg gggaaagtca cctcggcatc atttggggaa 2760 gagtccactc caggccagac taactcagag acagctgtgg tggccctcac tcaggaccag 2820 ccctcagagg cagccacagg gggagccact ctggcccaga ccatttctga ggcagccatt 2880 gggggagcca tgctgggcca gaccacctca gaggaggctg tcgggggagc cactccggac 2940 cagaccacct cagaggagac tgtgggagga gccattctgg accagaccac ctcagaggat 3000 gctgttgggg gagccacgct gggccagact acctcagagg aggctgtagg aggagctaca 3060 ctggcccaga ccacctcgga ggcagccatg gagggagcca cactggacca gactacgtca 3120 gaggaggctc cagggggcac cgagctgatc caaactcctc tagcctcgag cacagaccac 3180 cagacccccc caacctcacc tgtgcaggga actacacccc agatatctcc cagtacactg 3240 attgggagtc tcaggacctt ggagctaggc agcgaatctc agggggcctc agaatctcag 3300 gccccaggag aggagaacct actaggagag gcagctggag gtcaggacat ggctgattcg 3360 atgctgatgc agggatctag gggcctcact gatcaggcca tattttatgc tgtgacacca 3420 ctgccctggt gtccccattt ggtggcagta tgccccatac ctgcagcagg cctagacgtg 3480 acccaacctt gtggggactg tggaacaatc caagagaatt gggtgtgtct ctcttgctat 3540 caggtctact gtggtcgtta catcaatggc cacatgctcc aacaccatgg aaattctgga 3600 cacccgctgg tcctcagcta catcgacctg tcagcctggt gttactactg tcaggcctat 3660 gtccaccacc aggctctcct agatgtgaag aacatcgccc accagaacaa gtttggggag 3720 gatatgcccc acccacacta agccccagaa tacggtccct cttcaccttc tgaggcccac 3780 gatagaccag ctgtagctca ttccagcctg taccttggat gaggggtagc ctcccactgc 3840 atcccatcct gaatatcctt tgcaactccc caagagtgct tatttaagtg ttaatacttt 3900 taagagaact gcgacgatta attgtggatc tccccctgcc cattgcctgc ttgaggggca 3960 ccactactcc agcccagaag gaaagggggg cagctcagtg gccccaagag ggagctgata 4020 tcatgaggat aacattggcg ggaggggagt taactggcag gcatggcaag gttgcatatg 4080 taataaagta caagctgtt 4099 <210> 2 <211> 1215 <212> PRT <213> homo sapiens <400> 2 Met Thr Ser Thr Gly Gln Asp Ser Thr Thr Thr Arg Gln Arg Arg Ser   1 5 10 15 Arg Gln Asn Pro Gln Ser Pro Pro Gln Asp Ser Ser Val Thr Ser Lys              20 25 30 Arg Asn Ile Lys Lys Gly Ala Val Pro Arg Ser Ile Pro Asn Leu Ala          35 40 45 Glu Val Lys Lys Lys Gly Lys Met Lys Lys Leu Gly Gln Ala Met Glu      50 55 60 Glu Asp Leu Ile Val Gly Leu Gln Gly Met Asp Leu Asn Leu Glu Ala  65 70 75 80 Glu Ala Leu Ala Gly Thr Gly Leu Val Leu Asp Glu Gln Leu Asn Glu                  85 90 95 Phe His Cys Leu Trp Asp Asp Ser Phe Pro Glu Gly Pro Glu Arg Leu             100 105 110 His Ala Ile Lys Glu Gln Leu Ile Gln Glu Gly Leu Leu Asp Arg Cys         115 120 125 Val Ser Phe Gln Ala Arg Phe Ala Glu Lys Glu Glu Leu Met Leu Val     130 135 140 His Ser Leu Glu Tyr Ile Asp Leu Met Glu Thr Thr Gln Tyr Met Asn 145 150 155 160 Glu Gly Glu Leu Arg Val Leu Ala Asp Thr Tyr Asp Ser Val Tyr Leu                 165 170 175 His Pro Asn Ser Tyr Ser Cys Ala Cys Leu Ala Ser Gly Ser Val Leu             180 185 190 Arg Leu Val Asp Ala Val Leu Gly Ala Glu Ile Arg Asn Gly Met Ala         195 200 205 Ile Ile Arg Pro Pro Gly His His Ala Gln His Ser Leu Met Asp Gly     210 215 220 Tyr Cys Met Phe Asn His Val Ala Val Ala Ala Arg Tyr Ala Gln Gln 225 230 235 240 Lys His Arg Ile Arg Arg Val Leu Ile Val Asp Trp Asp Val His His                 245 250 255 Gly Gln Gly Thr Gln Phe Thr Phe Asp Gln Asp Pro Ser Val Leu Tyr             260 265 270 Phe Ser Ile His Arg Tyr Glu Gln Gly Arg Phe Trp Pro His Leu Lys         275 280 285 Ala Ser Asn Trp Ser Thr Thr Gly Phe Gly Gln Gly Gln Gly Tyr Thr     290 295 300 Ile Asn Val Pro Trp Asn Gln Val Gly Met Arg Asp Ala Asp Tyr Ile 305 310 315 320 Ala Ala Phe Leu His Val Leu Leu Pro Val Ala Leu Glu Phe Gln Pro                 325 330 335 Gln Leu Val Leu Val Ala Ala Gly Phe Asp Ala Leu Gln Gly Asp Pro             340 345 350 Lys Gly Glu Met Ala Ala Thr Pro Ala Gly Phe Ala Gln Leu Thr His         355 360 365 Leu Leu Met Gly Leu Ala Gly Gly Lys Leu Ile Leu Ser Leu Glu Gly     370 375 380 Gly Tyr Asn Leu Arg Ala Leu Ala Glu Gly Val Ser Ala Ser Leu His 385 390 395 400 Thr Leu Leu Gly Asp Pro Cys Pro Met Leu Glu Ser Pro Gly Ala Pro                 405 410 415 Cys Arg Ser Ala Gln Ala Ser Val Ser Cys Ala Leu Glu Ala Leu Glu             420 425 430 Pro Phe Trp Glu Val Leu Val Arg Ser Thr Glu Thr Val Glu Arg Asp         435 440 445 Asn Met Glu Glu Asp Asn Val Glu Glu Glu Ser Glu Glu Glu Gly Pro Trp     450 455 460 Glu Pro Pro Val Leu Pro Ile Leu Thr Trp Pro Val Leu Gln Ser Arg 465 470 475 480 Thr Gly Leu Val Tyr Asp Gln Asn Met Met Asn His Cys Asn Leu Trp                 485 490 495 Asp Ser His His Pro Glu Val Pro Gln Arg Ile Leu Arg Ile Met Cys             500 505 510 Arg Leu Glu Glu Leu Gly Leu Ala Gly Arg Cys Leu Thr Leu Thr Pro         515 520 525 Arg Pro Ala Thr Glu Ala Glu Leu Leu Thr Cys His Ser Ala Glu Tyr     530 535 540 Val Gly His Leu Arg Ala Thr Glu Lys Met Lys Thr Arg Glu Leu His 545 550 555 560 Arg Glu Ser Ser Asn Phe Asp Ser Ile Tyr Ile Cys Pro Ser Thr Phe                 565 570 575 Ala Cys Ala Gln Leu Ala Thr Gly Ala Ala Cys Arg Leu Val Glu Ala             580 585 590 Val Leu Ser Gly Glu Val Leu Asn Gly Ala Val Val Arg Pro Pro         595 600 605 Gly His His Ala Glu Gln Asp Ala Ala Cys Gly Phe Cys Phe Phe Asn     610 615 620 Ser Val Ala Val Ala Ala Arg His Ala Gln Thr Ile Ser Gly His Ala 625 630 635 640 Leu Arg Ile Leu Ile Val Asp Trp Asp Val His His Gly Asn Gly Thr                 645 650 655 Gln His Met Phe Glu Asp Asp Pro Ser Val Leu Tyr Val Ser Leu His             660 665 670 Arg Tyr Asp His Gly Thr Phe Phe Pro Met Gly Asp Glu Gly Ala Ser         675 680 685 Ser Gln Ile Gly Arg Ala Ala Gly Thr Gly Phe Thr Val Asn Val Ala     690 695 700 Trp Asn Gly Pro Arg Met Gly Asp Ala Asp Tyr Leu Ala Ala Trp His 705 710 715 720 Arg Leu Val Leu Pro Ile Ala Tyr Glu Phe Asn Pro Glu Leu Val Leu                 725 730 735 Val Ser Ala Gly Phe Asp Ala Ala Arg Gly Asp Pro Leu Gly Gly Cys             740 745 750 Gln Val Ser Pro Glu Gly Tyr Ala His Leu Thr His Leu Leu Met Gly         755 760 765 Leu Ala Ser Gly Arg Ile Ile Leu Ile Leu Glu Gly Gly Tyr Asn Leu     770 775 780 Thr Ser Ile Ser Glu Ser Ala Ala Cys Thr Arg Ser Leu Leu Gly 785 790 795 800 Asp Pro Pro Pro Leu Leu Thr Leu Pro Arg Pro Pro Leu Ser Gly Ala                 805 810 815 Leu Ala Ser Ile Thr Glu Thr Ile Gln Val His Arg Arg Tyr Trp Arg             820 825 830 Ser Leu Arg Val Met Lys Val Glu Asp Arg Glu Gly Pro Ser Ser Ser         835 840 845 Lys Leu Val Thr Lys Lys Ala Pro Gln Pro Ala Lys Pro Arg Leu Ala     850 855 860 Glu Arg Met Thr Thr Arg Glu Lys Lys Val Leu Glu Ala Gly Met Gly 865 870 875 880 Lys Val Thr Ser Ala Ser Phe Gly Glu Glu Ser Thr Pro Gly Gln Thr                 885 890 895 Asn Ser Glu Thr Ala Val Val Ala Leu Thr Gln Asp Gln Pro Ser Glu             900 905 910 Ala Ala Thr Gly Gly Ala Thr Leu Ala Gln Thr Ile Ser Glu Ala Ala         915 920 925 Ile Gly Gly Ala Met Leu Gly Gln Thr Thr Ser Glu Glu Ala Val Gly     930 935 940 Gly Ala Thr Pro Asp Gln Thr Thr Ser Glu Glu Thr Val Gly Gly Ala 945 950 955 960 Ile Leu Asp Gln Thr Thr Ser Glu Asp Ala Val Gly Gly Ala Thr Leu                 965 970 975 Gly Gln Thr Thr Ser Glu Gly Ala Val Gly Gly Ala Thr Leu Ala Gln             980 985 990 Thr Thr Ser Glu Ala Ala Met Glu Gly Ala Thr Leu Asp Gln Thr Thr         995 1000 1005 Ser Glu Glu Ala Pro Gly Gly Thr Glu Leu Ile Gln Thr Pro Leu Ala    1010 1015 1020 Ser Ser Thr Asp His Gln Thr Pro Pro Thr Ser Pro Val Gln Gly Thr 1025 1030 1035 1040 Thr Pro Gln Ile Ser Ser Thr Leu Ile Gly Ser Leu Arg Thr Leu                1045 1050 1055 Glu Leu Gly Ser Glu Ser Gln Gly Ala Ser Glu Ser Gln Ala Pro Gly            1060 1065 1070 Glu Glu Asn Leu Leu Gly Glu Ala Ala Gly Gly Gln Asp Met Ala Asp        1075 1080 1085 Ser Met Leu Met Gln Gly Ser Arg Gly Leu Thr Asp Gln Ala Ile Phe    1090 1095 1100 Tyr Ala Val Thr Pro Leu Pro Trp Cys Pro His Leu Val Ala Val Cys 1105 1110 1115 1120 Pro Ile Pro Ala Ala Gly Leu Asp Val Thr Gln Pro Cys Gly Asp Cys                1125 1130 1135 Gly Thr Ile Gln Glu Asn Trp Val Cys Leu Ser Cys Tyr Gln Val Tyr            1140 1145 1150 Cys Gly Arg Tyr Ile Asn Gly His Met Leu Gln His His Gly Asn Ser        1155 1160 1165 Gly His Pro Leu Val Leu Ser Tyr Ile Asp Leu Ser Ala Trp Cys Tyr    1170 1175 1180 Tyr Cys Gln Ala Tyr Val His His Gln Ala Leu Leu Asp Val Lys Asn 1185 1190 1195 1200 Ile Ala His Gln Asn Lys Phe Gly Glu Asp Met Pro His Pro His                1205 1210 1215

Claims (12)

HDAC6(히스톤 탈아세틸화 효소 6)의 억제제를 유효성분으로 포함하는, 인 비트로에서(in vitro) 줄기세포의 근육세포로의 분화 유도용 조성물.
A composition for inducing differentiation of stem cells into muscle cells in vitro comprising an inhibitor of HDAC6 (histone deacetylase 6) as an active ingredient.
제 1 항에 있어서, 상기 HDAC6의 억제제는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열로 이루어진 단백질의 블로커, 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 및 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타머로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
The method of claim 1, wherein the inhibitor of HDAC6 is selected from the group consisting of a blocker of a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, an antibody specifically binding to the protein, and an aptamer specifically binding to the protein &Lt; / RTI &gt;
제 1 항에 있어서, 상기 HDAC6의 억제제는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 코딩하는 뉴클레오타이드의 발현을 억제하는 핵산분자인 것을 특징으로 하는 조성물.
2. The composition of claim 1, wherein the inhibitor of HDAC6 is a nucleic acid molecule that inhibits the expression of a nucleotide encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
제 3 항에 있어서, 상기 뉴클레오타이드 서열은 서열목록 제1서열의 뉴클레오타이드 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 조성물.
4. The composition of claim 3, wherein the nucleotide sequence is comprised of a nucleotide sequence of SEQ ID &lt; RTI ID = 0.0 &gt; 1 &lt; / RTI &gt;
제 3 항에 있어서, 상기 핵산 분자는 shRNA, siRNA, miRNA, 리보자임(ribozyme), PNA(peptide nucleic acids) 및 안티센스 올리고뉴클레오타이드로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
4. The composition of claim 3, wherein the nucleic acid molecule is selected from the group consisting of shRNA, siRNA, miRNA, ribozyme, PNA (peptide nucleic acids) and antisense oligonucleotides.
제 1 항에 있어서, 상기 줄기세포는 배아줄기세포(Embryonic stem cell, ESC) 또는 유도만능 줄기세포(induced pluripotent stem cell, iPSC)인 것을 특징으로 하는 조성물.
The composition according to claim 1, wherein the stem cell is an embryonic stem cell (ESC) or an induced pluripotent stem cell (iPSC).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR20140025569A 2014-03-04 2014-03-04 A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of Stem Cells KR101496610B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140025569A KR101496610B1 (en) 2014-03-04 2014-03-04 A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of Stem Cells
PCT/KR2015/001383 WO2015133742A1 (en) 2014-03-04 2015-02-11 Composition for inducing differentiation of stem cells into muscular cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140025569A KR101496610B1 (en) 2014-03-04 2014-03-04 A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of Stem Cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101496610B1 true KR101496610B1 (en) 2015-02-25

Family

ID=52594600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20140025569A KR101496610B1 (en) 2014-03-04 2014-03-04 A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of Stem Cells

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101496610B1 (en)
WO (1) WO2015133742A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160121669A (en) * 2015-04-09 2016-10-20 서울대학교산학협력단 Composition for Promoting Differentiation of Embryonic Stem Cell Comprising of the Inhibitor of Pontin Expression and Methods of Using thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112342281A (en) * 2020-11-30 2021-02-09 河南省精神病医院(新乡医学院第二附属医院) Kit for detecting rat peripheral blood HDAC5 expression level and use method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7229963B2 (en) * 2001-10-18 2007-06-12 United States of America as represented by the Secretary of the Department of of Health Services, National Institutes of Health Methods of using deacetylase inhibitors to promote cell differentiation and regeneration
KR100686685B1 (en) * 2006-06-02 2007-02-26 주식회사 바이넥스 Osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells using histone deacetylase inhibitors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XM_005272564.1, PREDICTED: Homo sapiens histone deacetylase 6 (HDAC6), transcript variant X1, mRNA (2014.2.3.) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160121669A (en) * 2015-04-09 2016-10-20 서울대학교산학협력단 Composition for Promoting Differentiation of Embryonic Stem Cell Comprising of the Inhibitor of Pontin Expression and Methods of Using thereof
KR101673757B1 (en) 2015-04-09 2016-11-08 서울대학교산학협력단 Composition for Promoting Differentiation of Embryonic Stem Cell Comprising of the Inhibitor of Pontin Expression and Methods of Using thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015133742A1 (en) 2015-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220133900A1 (en) Compositions and methods of treating muscle atrophy and myotonic dystrophy
JP4879906B2 (en) Molecular targets and compounds useful for the treatment of joint degenerative and inflammatory diseases and methods for their identification
Park et al. A multifunctional protein, EWS, is essential for early brown fat lineage determination
US20160272973A1 (en) Methods and compositions employing an osteopontin aptamer to deliver nucleic acids into smooth muscle, endothelial, cardiac and progenitor/stem cells
US20180312839A1 (en) Methods and compositions for increasing smn expression
MXPA06012162A (en) Methods, agents, and compound screening assays for inducing differentiation of undifferentiated mammalian cells into osteoblasts.
JP2009213490A (en) Bone and/or joint disease-associated gene
KR20130107203A (en) Detection and treatment of fibrosis
Mathison et al. Cardiac reprogramming factor Gata4 reduces postinfarct cardiac fibrosis through direct repression of the profibrotic mediator snail
Yu et al. Exosomes from M2 macrophage promote peritendinous fibrosis posterior tendon injury via the MiR-15b-5p/FGF-1/7/9 pathway by delivery of circRNA-Ep400
WO2014202973A1 (en) Agonists of ddah1 for treating endothelial dysfunction
Zhao et al. Overexpression of Pitx1 attenuates the senescence of chondrocytes from osteoarthritis degeneration cartilage–A self-controlled model for studying the etiology and treatment of osteoarthritis
KR101496610B1 (en) A Composition for Inducing Myogenic-lineage Differentiation of Stem Cells
AU2007308716B2 (en) Inhibition of SOX9 function fn the treatment of proteogl ycan-associated pathophysiological conditions
CA3129782A1 (en) Improved survival of human cells differentiated &lt;i&gt;in vitro&lt;/i&gt; by prpf31 gene expression knockdown
KR102301572B1 (en) A Novel Composition for Delivery of Nucleic Acid Molecules and Use Thereof
US20180009903A1 (en) Modulating adipose tissue and adipogenesis
Champigny et al. Overexpression of MyoD-inducible lysosomal sialidase (neu1) inhibits myogenesis in C2C12 cells
US20210261969A1 (en) PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING MUSCULAR DISEASE OR CACHEXIA COMPRISING, AS ACTIVE INGREDIENT, miRNA LOCATED IN DLK1-DIO3 CLUSTER OR VARIANT THEREOF
JP2008543281A (en) Liver astrocyte-specific promoter and use thereof
US20230287427A1 (en) Inhibition of lncExACT1 to Treat Heart Disease
EP2755663A1 (en) Microrna inhibitors
EP2843049B1 (en) Neuronal differentiation promoter
JP2010208980A (en) EXPRESSION INHIBITOR FOR INHIBITING EXPRESSION OF Id2 AND/OR Id3, AND UTILIZATION THEREOF
JP2012508224A (en) Use of inhibitors of Plac8 activity for the regulation of adipogenesis

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190201

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200203

Year of fee payment: 6