KR101567921B1 - The composition for preventing and treating retinal degenerative diseases containing Otx2 protein - Google Patents

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Abstract

본 발명은 OTX2 단백질을 유효성분으로 포함하는 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로, Otx2 유전자의 단일결함은 시기능 및 망막전위도(electroretinogram; ERG) 반응을 감소시키고, 원뿔 광수용체(cone photoreceptor) 및 쌍극 세포(bipolar cells)의 변성 및 발달 저하를 초래하며, 특히 유형-II OFF-원뿔 쌍극 세포의 심각한 퇴화를 유발하고, 또한, Otx2 이형접합 돌연변이 마우스에 안구 내 주입한 Otx2 단백질이 망막 신경세포를 통과하여 미토콘드리아의 활성을 유의적으로 조절함을 확인함으로써, 본 발명의 OTX2 단백질을 유효성분으로 함유하는 조성물은 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용으로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.The present invention relates to a composition for preventing and treating abnormalities of mitochondrial diseases comprising OTX2 protein as an active ingredient. Specifically, the single defect of Otx2 gene reduces visual function and electroretinogram (ERG) Cone photoreceptors and bipolar cells, and in particular to severe degeneration of type-II OFF-conical bipolar cells, and also to Otx2 heterozygous mutant mouse-injected Otx2 Confirming that the protein significantly regulates the activity of mitochondria through the retinal nerve cells, it was confirmed that the composition containing the OTX2 protein of the present invention as an active ingredient can be effectively used for prevention and treatment of abnormal mitochondrial diseases .

Description

OTX2 단백질을 유효성분으로 포함하는 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용 조성물{The composition for preventing and treating retinal degenerative diseases containing Otx2 protein}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composition for prevention and treatment of abnormal mitochondrial diseases containing OTX2 protein as an active ingredient,

본 발명은 Otx2(Orthodenticle homeobox 2) 단백질을 유효성분으로 포함하는 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing and treating abnormal mitochondrial diseases comprising Otx2 (Orthodenticle homeobox 2) protein as an active ingredient.

미토콘드리아 기능이상으로 인한 질병은 미토콘드리아 막전위 이상으로 인한 팽윤, 활성산소종, 또는 자유 라디칼 등에 의한 산화적 스트레스로 인한 기능이상, 유전적 요인으로 인한 기능이상, 그리고 미토콘드리아의 에너지 생성을 위한 산화적 인산화 기능의 결함으로 인한 질환 등이 포함될 수 있는데, 상기 원인으로 인한 질병은 다발성경화증(Multiple sclerosis), 뇌척수염(Encephalomyelitis), 뇌신경근염, 말초신경변증(polyneuropathies), 라이증후군(Reye's syndrome), 프리드리히 보행실조(Friedrich`s Ataxia), 알퍼 질환(Alper's disease), 뇌졸중(MELAS), 편두통(Migraine), 정신병, 우울증(Depression), 발작(Seizure), 치매(Dementia), 중풍(Palsy), 시신경위축(Optic atrophy), 시신경병증(Optic neuropathy), 녹내장(Glaucoma), 망막색소변성(Retinitis pigmentosa; RP), 백내장(Cataract), 고알도스테론혈증(Hyperaldosteronism), 부갑상선기능저하증(Hypoparathyroidism), 근육병증(Myopathy), 근육위축(Myatrophy), 미오글로빈뇨(Myoglobinuria), 근육긴장저해, 근육통, 운동내성저하, 세뇨관증, 신장기능부전(Renal insufficiency), 간부전(Hepatic insufficiency), 간기능부전(Hepatic dysfunction), 간비대(Hypertrophy), 철적혈구 빈혈(Anaemia), 호중성백혈구 감소증(Neutropenia), 저혈소판증(thrombocytopenia), 설사(Diarrhoea), 융모위축(Villous atrophy), 다발성구토, 연하곤란(Dysphagia), 변비(Constipation), 감각신경 난청(Sensorineural deafness), 정신지체, 간질(Epilepsy), 알츠하이머 질환(Alzheimer's disease), 파킨슨 질환(Parkinson's disease), 헌팅턴 질환(Huntington's disease) 등이 발생할 수 있다(미국 특허등록 제6,183,948호, 한국 특허출원공개 제2004-7005109호, Journal of clinical investigation 111, 303-312, 2003, Mitochondria 74, 1188-1199, 2003, Biochimica et Biophysica acta 1658(2004) 80-88 참조).
Diseases caused by mitochondrial dysfunction include dysfunction due to swelling due to mitochondrial membrane potential abnormalities, oxidative stress due to reactive oxygen species or free radicals, dysfunction due to genetic factors, and oxidative phosphorylation for mitochondrial energy production The disease caused by the above causes may include multiple sclerosis, encephalomyelitis, cerebral neuropathy, polyneuropathies, Reye's syndrome, Friedreich's rhythm syndrome, Friedrich's Ataxia, Alper's disease, MELAS, Migraine, psychosis, depression, seizure, dementia, palsy, optic atrophy, Optic neuropathy, glaucoma, retinitis pigmentosa (RP), cataract, hyperaldosis (hyperaldosis) myopathy, myoglobinuria, myoglobinuria, muscle tension, myalgia, decreased exercise tolerance, renal insufficiency, hepatic insufficiency, myocardial infarction, hypotension, hypotension, (Eg, hepatic insufficiency, hepatic dysfunction, hypertrophy, anemia, neutropenia, thrombocytopenia, diarrhea, villous atrophy, atopic dermatitis, atrophy, multiple vomiting, dysphagia, constipation, sensorineural deafness, mental retardation, epilepsy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease Huntington ' s disease) may occur (U.S. Patent No. 6,183,948, Korean Patent Application Publication No. 2004-7005109, Journal of Clinical Investigation 111, 303-312, 2003, Mitochondria 74, 1188-1199, 2003, Biochimica et Biophysica acta 165 8 (2004) 80-88).

척추동물의 신경 망막(neural retina)은 신경 및 신경교 세포가 정교하게 조직된 것으로, 최종적으로 뇌로 시각 정보를 전달한다. 망막은 빛을 받아들이는 광수용세포로 이루어진 외핵층(outer nuclear layer), 시각정보를 뇌로 전달하는 망막갱글리온세포(retinal ganglion cell; RGC), 그리고 광수용세포와 망막갱글리온세포를 연결하는 중계신경(interneuron)으로 구성된 내핵층(inner nuclear layer)으로 구성되어 있다. 외핵층은 막대형 광수용체(rod photoreceptor)와 원뿔체 광수용체(cone photoreceptor)로 구성되어 있으며, 내핵층은 쌍극세포(bipolar cell), 수평세포(horizontal cell), 무축삭세포(amacrine cell) 및 뮬러신경교세포(Muller glia)로 구성되어 있다. 이들 망막을 구성하는 신경세포들은 공통의 전구세포(retinal progenitor cell)로부터 형성되며, 이 과정에는 특정세포의 발달을 특이적으로 유도하는 전사인자(transcription factor)가 필수적이다.
The neural retina of the vertebrate animal is an elaborately organized neural and glial cell, which ultimately transmits visual information to the brain. The retina is composed of an outer nuclear layer composed of photoreceptor cells that accept light, a retinal ganglion cell (RGC) that transmits visual information to the brain, and a relay that connects photoreceptor cells to retinal ganglion cells It consists of an inner nuclear layer composed of interneurons. The outer nuclear layer is composed of a rod photoreceptor and a cone photoreceptor. The inner nuclear layer is composed of bipolar cells, horizontal cells, amacrine cells, Muller glia (Muller glia) is composed of. The neurons constituting these retinas are formed from a common retinal progenitor cell. In this process, a transcription factor that specifically induces the development of a specific cell is essential.

호메오도메인 단백질의 일종인 OTX2(Orthodenticle homeobox 2) 단백질은 전방신경관(anterior neural tube)에서 발현하는 진화적으로 보존된 전사 요소(transcription factor; TF)로서 전뇌 및 중뇌의 발달에 관여하는 것으로 알려져 있다(Simeone 등, 2002). 초파리(Drosophila) 및 마우스(mo)와 같은 생물체들에서 Otx2 유전자의 동형접합(Homozygous) 돌연변이의 경우, 머리 및 뇌의 앞(anterior) 부분의 발달이 제대로 이루어지지 않는다(Acampora 등, 1995; Ang 등, 1996; Schroder, 2003; Wieschaus 등, 1984). 한편, 인간 Otx2 유전자의 이형접합(Heterozygous) 돌연변이의 경우에는, 전뇌 또는 중뇌에서는 어떠한 형태적인 결함도 발견되지 않았으나 무안구증(anophthalmia) 및 소안구증(microphthalmia)과 같은 눈의 형태적 결함이 발견되었고 또한 영양실조(etinal dystrophy) 및 야맹증(nyctalopia)과 같은 기능적 결함도 나타나는 것으로 보고되었다(Henderson 등, 2009; Ragge 등, 2005; Wyatt 등, 2008). 이는 인간의 시력 발달에 있어서 OTX2 유전자의 양에 따라 민감하게(dose-sensitive) 조절됨을 시사한다.
The OTX2 (Orthodenticle homeobox 2) protein, a kind of homeome domain protein, is an evolutionarily conserved transcription factor (TF) expressed in the anterior neural tube and is known to be involved in the development of the whole brain and midbrain (Simeone et al., 2002). Homozygous mutations of the Otx2 gene in organisms such as Drosophila and mo do not lead to the development of the anterior part of the head and brain (Acampora et al., 1995; Ang et al. , 1996; Schroder, 2003; Wieschaus et al., 1984). On the other hand, in the case of the heterozygous mutation of the human Otx2 gene, no morphological defect was found in the whole brain or midbrain, but morphological defects of the eye such as anophthalmia and microphthalmia were found Functional defects such as malnutrition (etinal dystrophy) and night blindness (nyctalopia) have also been reported (Henderson et al., 2009; Ragge et al., 2005; Wyatt et al., 2008). This is according to the human visual development OTX2 Suggesting a dose-sensitive regulation of the amount of the gene.

마우스 눈에서 Otx2 발현은 태아부터 성체까지 유지되고, 구체적으로 뒤쪽(dorsal) 안포(optic vesicle)부터 시작해서 나중에는 망막 색소 상피(retinal pigment epithelium; RPE) 및 망막에서까지 발현된다(Chow 및 Lang, 2001; Kim 및 Kim, 2012; Martinez-Morales 등, 2001).In mouse eyes, Otx2 expression is maintained from the fetus to the adult, specifically from the dorsal optic vesicle and later to the retinal pigment epithelium (RPE) and the retina (Chow and Lang, 2001; Kim and Kim, 2012; Martinez-Morales et al., 2001).

태아의 망막에서, Otx2는 체세포분열 이후 망막 전구세포(RPC) 딸세포에서 발현되고, 원뿔체 광수용체에서 Crx(cone-rop homeobox containing gene) 및 간상체(rod) 쌍극 세포에서 PKCα(Protein kinase C-α)와 같은 주요 세포 운명을 결정짓는 유전자를 유도함으로써 광수용체 및 쌍극 세포(bipolar cells)로의 분화를 촉진한다(Koike 등, 2007; Nishida 등, 2003). 이는 마우스 RPC에서 Otx2의 특이적 제거에 의해서 광수용체 및 쌍극 세포의 발달이 제대로 이뤄지지 않음을 통해 재차 증명되었다(Sato 등, 2007).In fetal retinas, Otx2 is expressed in retinal progenitor cells (RPC) daughter cells following somatic cell division, and in cone photoreceptors Crx (cone-rop homeobox containing gene) and PKCα (Protein kinase C- ) Induce differentiation into photoreceptors and bipolar cells (Koike et al., 2007; Nishida et al., 2003). This has been demonstrated again by the lack of proper photoreceptor and bipolar cell development by specific removal of Otx2 in mouse RPC (Sato et al., 2007).

성체 마우스의 눈에서, Otx2는 RPE뿐만 아니라 광수용체 및 쌍극 세포에서도 항상 발현된다. 성체 마우스에서 Otx2의 동형접합 손실을 유도한 경우, 광수용체 및 RPE의 퇴화를 야기하는 것으로 밝혀졌다(Beby 등, 2010). 이 과정에서 RPE에서 발현되는 Otx2는 세포 비자발적으로(non-cell autonomously) 광수용체를 유지시키는 것으로 제시되었다(Housset 등, 2013). 또한 Otx2는 망막 신경세포(neuron)의 운명 결정에 관여하는 것뿐만 아니라, 광수용체 리본 시냅스(ribbon synapses)의 전시냅스 부분에 있는 베타-디스트로글리칸(β-dystroglycan)에 결합하는 자기분비(autocrine) 단백질인 피카추린(Pikachurin)의 발현을 통해 시냅스형성(synaptogenesis)을 조절하는 것으로 알려져 있다(Omori 등, 2011; Sato 등, 2008). 게다가, Otx2가 시각계 발달 동안 포유동물의 시각계를 구성하는 세포들 사이를 돌아다니면서 세포 비자발적 기능을 수행함이 확인되었다(Beurdeley 등, 2012; Miyata 등, 2012; Sugiyama 등, 2008).In the eyes of adult mice, Otx2 is always expressed in RPE as well as photoreceptors and bipolar cells. Induction of homozygous loss of Otx2 in adult mice has been shown to cause degradation of photoreceptors and RPE (Beby et al., 2010). In this process, Otx2 expressed in RPE has been shown to maintain photoreceptors non-cell autonomously (Housset et al., 2013). Otx2 is not only involved in determining the fate of retinal neurons, but also of self-secretion that binds to β-dystroglycan at the pre-synaptic part of the photoreceptor ribbon synapses autocrine protein Pikachurin (Omori et al., 2011; Sato et al., 2008). In addition, it has been shown that Otx2 carries out involuntary function of cells during the visual system development, moving around cells constituting the visual system of mammals (Beurdeley et al., 2012; Miyata et al., 2012; Sugiyama et al., 2008).

인간 눈 형태형성(morphogenesis) 및 망막 기능에 있어 Otx2의 주요 역할에 대하여 연구한 결과, Otx2 이형접합 돌연변이 마우스는 눈의 전체적인 형태형성 상 어떠한 이상이 발견되지 않지만, 망막 기능에는 결함이 발생하였다(Koike 등, 2007; Martinez-Morales 등, 2001; Sugiyama 등, 2008). 이는 인간 Otx2 이형접합 돌연변이 환자의 경우처럼 Otx2 이형접합 돌연변이 마우스도 망막의 구조적 이상을 동반하지 않고 기능적 이상을 유발할 가능성이 있다.
Human eye morphogenesis (morphogenesis) and in the retina results of studies with respect to the key role of Otx2, Otx2 heterozygous mutant mice, but the overall shape formed onto some abnormality is found in the eye, retinal function has occurred a defect (Koike Martinez-Morales et al., 2001; Sugiyama et al., 2008). It is possible that Otx2 heterozygous mutant mice do not accompany structural abnormalities of the retina and cause functional abnormalities, as in the case of human Otx2 heterozygous mutation patients.

이에, 본 발명자들은 Otx2 이형접합 돌연변이 마우스의 망막 장애 원인을 밝히기 위하여 연구한 결과, Otx2 유전자의 단일결함은 시기능 및 망막전위도(electroretinogram; ERG) 반응을 감소시키고, 원뿔 광수용체(cone photoreceptor) 및 쌍극 세포(bipolar cells)의 변성 및 발달 저하를 초래하며, 특히 유형-II OFF-원뿔 쌍극 세포의 심각한 퇴화를 유발함을 확인하였다. 또한, 상기 Otx2 이형접합 돌연변이 마우스에 Otx2 단백질을 안구 내 주입한 결과, 상기 Otx2 단백질이 망막 신경세포를 통과하여 미토콘드리아로 이동하여 전자전달계에 의한 산화적 인산화(oxidative phosphorylation; OXPHOS) 등 미토콘드리아의 구조적 기능적 안정성을 증가시키는 것을 확인함으로써, 본 발명의 OTX2 단백질을 유효성분으로 함유하는 조성물은 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용으로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.
The inventors of the present invention have investigated the cause of retinal disorders in Otx2 heterozygous mutant mice and found that the single defect of Otx2 gene decreases the visual function and electroretinogram (ERG) response, and cone photoreceptor And depletion of bipolar cells and development, and in particular, severe degeneration of type-II OFF-conical bipolar cells. Further, as a result of injecting Otx2 protein into the Otx2 heterozygous mutant mouse, the Otx2 protein migrates to the mitochondria through the retinal nerve cells, and the mitochondrial structural functional function such as oxidative phosphorylation (OXPHOS) It was confirmed that the composition containing the OTX2 protein of the present invention as an active ingredient can be usefully used for the prevention and treatment of abnormal mitochondrial diseases.

본 발명의 목적은 Otx2(orthodentricle homeobox 2) 단백질을 유효성분으로 포함하는 미토콘드리아 이상질환 또는 시각장애(visual impairment) 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating a disorder of mitochondrial disorder or visual impairment comprising an orthodentricle homeobox 2 (Otx2) protein as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 Otx2 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터 또는 세포를 유효성분으로 함유하는 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for preventing and treating abnormal mitochondrial diseases containing a vector or cell comprising an polynucleotide encoding Otx2 protein as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 망막 변성이 유도된 피검체 유래 시료에 피검물질을 처리한 다음, 상기 시료에서 Otx2의 발현량을 측정한 Otx2의 발현량이 피검물질을 무처리한 대조군과 비교하여 증가된 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 미토콘드리아 이상질환 치료제 후보물질의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a method for screening a retinal degeneration-induced sample, which comprises administering a test substance to a sample derived from retinal degeneration and measuring the expression level of Otx2 in the sample, And screening the candidate substance for treating a disorder of mitochondrial disorder comprising the step of screening the test substance.

상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은 Otx2(orthodentricle homeobox 2) 단백질을 유효성분으로 포함하는 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing and treating abnormal mitochondrial diseases comprising orthodentricle homeobox 2 (Otx2) as an active ingredient.

또한, 본 발명은 Otx2 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터 또는 세포를 유효성분으로 함유하는 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing and treating abnormal mitochondrial diseases comprising a vector or cell comprising a polynucleotide encoding Otx2 protein as an active ingredient.

또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 미토콘드리아 이상질환 치료제 후보물질의 스크리닝 방법을 제공한다:In addition, the present invention provides a screening method for a candidate agent for treating an abnormal mitochondrial disorder comprising the steps of:

1) 망막 변성이 유도된 피검체 유래 시료에 피검물질을 처리하는 단계;1) treating the test substance with a sample derived from a subject in which retinal degeneration has been induced;

2) 상기 단계 1)의 시료에서 세포 간 이동을 한 Otx2의 양을 측정하는 단계; 및,2) measuring the amount of Otx2 that has undergone intercellular migration in the sample of step 1); And

3) 상기 단계 2)의 Otx2의 발현량이 피검물질을 무처리한 대조군과 비교하여 증가된 피검물질을 선별하는 단계.3) Screening the increased test substance in comparison with the control group in which the expression amount of Otx2 in the step 2) was untreated.

또한, 본 발명은 Otx2 단백질과 결합하는 단백질 및 RNA를 유효성분으로 포함하는 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료제 후보물질을 제공한다.Also, the present invention provides a candidate substance for preventing and treating abnormal mitochondrial diseases, which comprises a protein and RNA binding to an Otx2 protein as an active ingredient.

아울러, 본 발명은 Otx2 단백질을 유효성분으로 함유하는 시각장애(visual impairment) 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing and treating visual impairment containing Otx2 protein as an active ingredient.

Otx2 이형접합 돌연변이 마우스는 Otx2 발현량의 감소로 인하여 시각 기능 및 망막전위도(electroretinogram; ERG) 반응이 저하되었고, 원뿔 광수용체(cone photoreceptor) 및 쌍극 세포(bipolar cells)의 발달이 억제, 특히 유형-II OFF-원뿔 쌍극 세포가 퇴화됨을 확인하였다. 상기 Otx2 이형접합 돌연변이 마우스에 안구 내 주입한 Otx2 단백질은 망막 신경세포를 통과하여 미토콘드리아 외막으로 이동 한 후 미토콘드리아의 전자전달계에 의한 산화적 인산화(oxidative phosphorylation; OXPHOS) 등을 포함한 미토콘드리아 기능을 유의적으로 개선하는 것을 확인함으로써, 본 발명의 OTX2 단백질을 유효성분으로 함유하는 조성물은 미토콘드리아 이상질환 및 시각장애 예방 및 치료용으로 유용하게 사용될 수 있다.
Otx2 heterozygous mutant mice have decreased visual function and electroretinogram (ERG) responses due to a decrease in Otx2 expression, and inhibit the development of cone photoreceptors and bipolar cells, -II OFF- Conical bipolar cells were degenerated. The Otx2 protein injected into the Otx2 heterozygous mutant mouse migrated through the retinal nerve cell to the mitochondrial outer membrane and then significantly enhanced mitochondrial function including oxidative phosphorylation (OXPHOS) by the mitochondrial electron transport system By confirming the improvement, the composition containing the OTX2 protein of the present invention as an active ingredient can be usefully used for prevention and treatment of abnormalities of mitochondrial diseases and visual disorders.

도 1은 Otx2(orthodentricle homeobox 2)+ / GFP 유전자형을 가져 시각 장애가 있는 마우스 및 야생형 마우스 사이의 시운동 반응 결과를 비교한 도이다:
y축: 마우스의 전환(turns) 횟수의 평균;
에러 바(error bar): 표준편차; 및
*: P<0.05.
도 2는 Otx2 +/ GFP 유전자형을 가져 시각 장애가 있는 마우스 및 야생형 마우스에 대하여 망막전위도(ERG) 검사를 통해 진폭(amplitude)을 측정한 결과를 나타낸 도이다:
y축: 평균;
에러 바: 표준편차;
*: P<0.05;
**: P<0.01; 및
***: P<0.001.
도 3은 Otx2 +/ GFP 유전자형을 가져 시각 장애가 있는 마우스 및 야생형 마우스에 대하여 망막전위도(ERG) 검사를 통해 잠재기(Latency)를 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 Otx2 +/ GFP 마우스를 발달 단계별로 망막 절단면(6 ㎛)을 H&E 염색하여 각 망막층의 세포(핵) 수를 산출한 도이다:
y축: 6 개의 다른 망막에 대한 평균(3번의 독립적 시행); 및
에러 바: SD(p<0.005).
도 5는 출생 후 13 일(P13), P30, P90, P120, P365에 Otx2 +/ GFP 마우스 및 야생형 마우스에 대하여 망막 절단면(6 ㎛)의 H&E 염색을 통해 Otx2 +/ GFP 마우스의 진행성 망막 퇴화를 나타낸 도이다:
스케일 바(Scale bar): 100 ㎛;
ONL: 외핵층(outer nuclear layer);
INL: 내핵층(inner nuclear layer);
GCL: 신경절세포층(ganglion cell layer);
y축: 6 개의 다른 망막에 대한 평균(3번의 독립적 시행);
에러 바: 표준편차;
*: P<0.05;
** P<0.01; 및
***P<0.001.
도 6은 야생형(WT) 및 Otx2 +/ GFP 마우스 망막에서 Otx2 및 GFP의 mRNA 및 단백질의 상대적 발현량을 정량적 RT-PCR 및 웨스턴 블럿팅(Western blotting; WB)을 통해 확인한 도이다.
도 7은 P90 Otx2+/ GFP 마우스에서 원뿔 광수용체의 퇴화를 확인한 도이다:
A) P90 야생형(WT) 및 Otx2+/ GFP 한배새끼 마우스 망막에서의 망막 신경절 세포(Retinal ganglion cell; RGC), 간상체 광수용체 및 원뿔 광수용체를 항-Brn3b, 항-로돕신(rhodopsin) 및 항-M-옵신(opsin) 항체를 이용한 면역염색에 의해 확인한 도이다;
B) 공초점(confocal) 이미지(250 ㎛ x 250 ㎛)에서 수 of Brn3b-, 로돕신-, 또는 M-옵신-양성 세포의 수를 산정한 결과를 나타낸 그래프이다;
C) 야생형의 결과값에 대한 Otx2 +/ GFP 의 결과값의 상대적 비율을 나타낸 도이다;
스케일 바: 100 ㎛;
y축: 3개의 독립적 한배새끼 마우스 세트로부터 각각 4 개의 망막 시료의 평균;
에러바: SD(모든 샘플에 대하여 n=6); 및
*: P<0.05.
도 8은 망막 절단면을 토끼 항-Otx2 항체 및 마우스 항-GFP 항체(맨 위)로 공동 면역염색하여, 면역염색된 이미지(250 ㎛ x 250 ㎛)에서 INL 및 ONL에 있는 Otx2-양성 세포의 수를 산정 및 비교한 결과를 나타낸 도이다:
y축: 3개의 독립된 한배새끼 마우스로부터 서로 다른 야생형 6개, Otx2 +/GFP 돌연변이 5개 망막 시료에서 얻은 값의 평균;
에러바: SD; 및
***: P<0.001.
도 9는 INL 망막에서 서브세트(subsets) 해당 항체 및 항-GFP 항체를 이용하여 공동 면역염색한 결과, 서브세트의 분포를 나타낸 도이다:
서브세트: 쌍극 세포(bipolar cells; Vsx2, 윗줄), 뮬러 신경교(Muller glia; Sox9, 두번째 줄), 수평 세포(horizontal cells; 칼빈딘(calbindin), 세번째 줄의 이미지상 화살표머리) 및 무축삭 세포(amacrine cells; Pax6, 아래줄)를 포함;
y축: 3개의 독립적 한배새끼로부터 각각 4개의 다른 야생형(WT) 및 Otx2 +/GFP 돌연변이 망막 시료를 이용한 결과, 이미지상 양성 세포의 수 값의 평균;
에러바: SD;
***: P<0.001; 및
스케일바: 100 ㎛.
도 10은 P90 Otx2 +/ GFP 마우스 망막에서 줄어든 쌍극 세포의 유형을 파악하기 위하여 면역염색을 실시한 결과, 단일결함에 대한 쌍극 서브타입의 다른 민감도(A 및 B), 쌍극 세포 서브타입의 수(C) 및 P90 야생형과 비교하여 P90 Otx2 +/GFP 돌연변이의 망막에서 쌍극 세포 서브타입의 비율(D)을 나타낸 도이다:
PKCα: 간상체 쌍극 세포, A의 윗줄;
G0α: ON-원뿔 쌍극 세포; A의 아랫줄;
Vsx1: OFF-원뿔 쌍극 세포, B의 윗줄;
recoverin: T2 OFF-원뿔 쌍극 세포, B의 아랫줄;
에러바: 3개의 독립적인 한배새끼로부터 서로 다른 6개체 시료로부터 수득한 결과값의 SD;
**: P<0.01;
***: P<0.001; 및
스케일바: 100 ㎛.
도 11은 쌍극 세포 발달에 있어 Otx2 단일결함에 의한 서브타입-특이적 결함을 나타낸 도이다:
A) 항-PKCα, 항-G0α, 항-Vsx1 또는 항-리커버린(recoverin) 항체로 면역염색하여 Otx2-발현 세포 및 Vsx2-발현 팬(pan)-쌍극 세포를 검출함으로써, P13 마우스 망막에서 쌍극 세포 서브타입의 분포를 관찰함으로써 결정된 쌍극 세포 서브타입의 발달을 나타낸 도이다:
화살표: GFP가 공동 발현된 쌍극 세포;
화살표 머리: GFP-음성 쌍극 세포; 및
스케일바: 100 ㎛(왼쪽 두 컬럼) 및 20 ㎛(오른쪽 컬럼).
도 12는 Otx2 단일결함이 유발하는 쌍극 세포 발달의 서브타입-특이적 결함을 나타낸 도이다:
A) 쌍극 세포의 각 서브세트의 수 및 상대적 비율:
검은색 바: P13 Otx2 +/ GFP 마우스 망막;
흰색 바: 야생형(WT) 마우스 망막 한배새끼(open bars);
y축: 3개의 독립적인 한배새끼로부터 수득한 4개의 다른 망막에 대한 결과의 평균;
에러바: SD;
**: P<0.01;
***: P<0.001; 및
B) 각 쌍극 서브타입에서 공동 발현된 GFP를 나타낸 쌍극 세포 집단:
에러바: SD.
도 13은 Otx2 +/ GFP 마우스 망막에서 쌍극 세포의 사멸에 있어서, 서브타입-특이적 민감성을 나타낸 도이다:
A) TUNEL 및 PKCα(간상체 쌍극 세포 마커) 또는 리커버린(recoverin)(T2 OFF-원뿔 쌍극 세포 마커)의 공동 염색에 의해 검출된 P30 야생형(WT) 및 Otx2 +/ GFP 마우스 망막에 있는 사멸 쌍극 세포;
B) 공초점 이미지(250 ㎛ x 250 ㎛)에서 산정된 사멸된 간상체 쌍극 세포 및 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포의 수(TUNEL/PKCα(n=3) 및 TUNEL/recoverin(n=4)).
에러바: SD;
**: P<0.01; 및
***: P<0.001.
도 14는 P13 Otx2 +/ GFP 마우스 망막 절단면을 Alexa 647-연결된 토끼 항-Otx2(청색), Alexa 568-연결된 토끼 항-리커버린(recoverin)(적색) 및 마우스 항-GFP(녹색) 항체로 공동 면역염색한 다음 공초점 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 도이다:
화살표머리: Otx2-양성, GFP-음성, 리커버린-양성 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포;
화살표: Otx2를 발현하는 GFP-양성, 리커버린-음성 세포; 및
스케일바: 윗 패널(panel) 100 ㎛, 아래 패널 20 ㎛.
도 15는 면역성이 없는 마우스 IgG(1 ㎍) 또는 마우스 항-Otx2 단일클론 항체(1 ㎍) 중 어느 하나를 P13 야생형(WT) 마우스 눈에 주입한 다음, Alexa 647-연결된 토끼 항-Otx2(청색) 및 Alexa 568-연결된 토끼 항-리커버린(적색)로 공동 면역염색한 결과를 나타낸 도이다:
화살표머리: Otx2-양성, 리커버린-양성 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포 ;
화살표: Otx2-양성, 리커버린-양성 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포의 면역염색 강도의 유의적인 감소; 및
스케일바: 20 ㎛.
도 16은 P15 마우스 망막의 리커버린-양성 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포에서 Otx2 면역염색 신호의 픽셀은 Image-J 소프트웨어 프로그램으로 측정한 다음, 해당 세포에서 평균 강도 값을 그래프로 나타낸 도이다.
도 17은 오른쪽 및 왼쪽 눈 유리체내(intravitreal) 공간에 각각 재조합한 Otx2 단백질(흑색 선) 또는 대조군 PBS(청색 선)을 마우스에 주입한 결과인 ERG 프로파일을 나타낸 도이다.
도 18은 암순응 ERG a-파 및 b-파에서 측정한 평균 진폭을 나타낸 도이다:
흰색 바: PBS가 주입된 마우스의 왼쪽 눈;
흑색 바: Otx2 단백질이 주입된 마우스의 오른쪽 눈;
회색 바: 무처리 야생형(WT) 마우스; 및
에러바: SD(P<0.05).
도 19는 Otx2 +/ GFP 야생형(WT) 마우스 개체마다 왼쪽 눈은 무처리 대조군으로, 오른쪽 눈은 Otx2 단백질을 주입한 처리군으로 제작한 다음, Otx2, Vsx2, PKCα, 리커버린(recoverin), M-옵신(opsin) 및 Brn3b 단백질에 대한 항체로 각각 면역염색한 결과를 나타낸 도이다;
스케일바: 100 ㎛.
y축: 네 개의 다른 망막에서 측정한 각 마커를 발현하는 세포 수의 평균;
에러바: SD;
*: P<0.05;
**: P< 0.01, 및
***: P< 0.001.
도 20은 랫트 망막 신경절(ganglion) 세포 5(RGC5) 세포에 재조합 Otx2-myc/His 단백질(10 ng/ml)을 4 시간 동안 처리한 후, 항-Otx2 항체 및 각종 세포 소기관 마커를 이용하여 미토콘드리아 내 외인성 Otx2 단백질의 위치를 확인한 도이다:
Tom20: 미토콘드리아;
Lamp2a: 리소좀(lysosome);
GM130: 골지체(Golgi apparatus)
화살표: 세포 내 소기관 내 Otx2 단백질 반점.
오른쪽 컬럼: Otx2 단백질 반점이 나타난 부분의 혼합 이미지(merged images); 및
스케일바: 25 ㎛.
도 21은 쌍극 세포 및 RGCs에서 세포내 소기관 마커(Tom-20(적색): 미토콘드리아의 마커)를 이용하여 공동 염색함으로써 Otx2(녹색)의 위치를 세포수준에서 확인한 도이다:
스케일바: 100 ㎛.
도 22는 원심분리를 통한 분획 및 웨스턴 블럿팅을 통해 미토콘드리아 내 Otx2 단백질의 위치를 확인한 도이다:
Total: 세포분획을 나누지 않은 망막세포 용해물(lysates) 전체(50 ㎍);
Cyto: 세포질 분획물(fraction, 50 ㎍);
Mito: 미토콘드리아 분획물(50 ㎍);
Mito+NaCl: 미토콘드리아 분획물을 4℃에서 0.5 M NaCl 용액에 30 분 동안 처리하여 미토콘드리아 외막의 단백질 분해(50 ㎍);
Mito+Pro-K: 단백질 가수 분해 효소-K(Proteinase-K)를 0.1 ㎍/㎖로 30℃에서 미토콘드리아 분획물에 10 분 동안 처리하여 미토콘드리아 외막의 단백질 분해(50 ㎍);
Ndufa9: 미토콘드리아 분획물에 대한 마커;
Tom20: 미토콘드리아 외막 분획물에 대한 마커; 및
tubulin: 세포질 마커.
도 23은 야생형(WT) 마우스(P15), Otx2 +/ GFP 마우스(P15) 및 Otx2 단백질(10 ng)을 주입한 Otx2 +/ GFP 마우스(P㎍㎍13)의 망막의 쌍극 세포 내 소기관의 초미세구조(Ultrastructure)를 투과전자현미경(transmission electron microscopy; TEM)으로 관찰한 결과, INL의 가장 위층(top layer)에 핵이 위치하고, OPL의 시냅스 후부(post-synaptic)에 미토콘드리아가 존재함을 나타낸 도이다:
스케일바: 0.5 ㎛;
화살표머리: 부풀어 오른 내부 매트릭스(swollen inner matrix)를 가진 큰 미토콘드리아; 및
화살표: 정상 형태를 보이는 미토콘드리아.
도 24는 야생형(WT) 마우스(P15), Otx2 +/ GFP 마우스(P15) 및 Otx2 단백질(10 ng)을 주입한 Otx2 +/ GFP 마우스(P13)의 망막 내의 Tom20 분포를 비교하여 나타낸 도이다:
스케일바: 100 ㎛.
도 25는 야생형(WT) 마우스(P15), Otx2 +/ GFP 마우스(P15) 및 Otx2 단백질(10 ng)을 주입한 Otx2 +/ GFP 마우스(P13)의 망막 세포 내 ATP를 비교하여 나타낸 도이다:
y축: 3개의 다른 망막 시료의 평균;
에러바: SD;
**: P<0.01; 및
***: P<0.001.
도 26은 미토콘드리아 전자전달 복합체 II 구성요소 SDH(위) 및 구성요소 III/IV와 구성요소 COX(아래)의 활성을 통해 마우스 망막의 미토콘드리아의 OXPHOS 활성을 확인한 도이다:
스케일바: 100 ㎛.
도 27은 외인성 Otx2 단백질에 의한 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포 및 RGCs의 보호 기작을 요약하여 나타낸 도이다.
FIG. 1 is a block diagram of an orthodentric homeobox 2 ) + / GFP genotype to compare the results of the trial run between the blinded and wild type mice:
y axis: average number of turns of the mouse;
Error bar: standard deviation; And
*: P < 0.05.
FIG. 2 is a graph showing the results of measurement of amplitude by the retinal electric potential (ERG) test for a blind and a wild type mouse having the Otx2 + / GFP genotype:
y-axis: average;
Error bars: standard deviation;
*: P < 0.05;
**: P < 0.01; And
***: P < 0.001.
FIG. 3 is a diagram showing the results of measurement of latency through the examination of retinal potential (ERG) for a blind and wild type mouse having the Otx2 + / GFP genotype.
FIG. 4 is a chart showing the number of cells (nuclei) in each retinal layer by H & E staining of a retinal section (6 탆) of Otx2 + / GFP mouse in developmental stages:
y-axis: average for 6 different retinas (3 independent experiments); And
Error bars: SD ( p <0.005).
Figure 5 shows progressive retinal deterioration of Otx2 + / GFP mice by H & E staining of retinal section (6 [mu] m) against Otx2 + / GFP and wild type mice at P30, P90, P120, Fig.
Scale bar: 100 占 퐉;
ONL: outer nuclear layer;
INL: inner nuclear layer;
GCL: ganglion cell layer;
y-axis: average for 6 different retinas (3 independent experiments);
Error bars: standard deviation;
*: P < 0.05;
** P < 0.01; And
*** P <0.001.
6 is a graph showing the relative expression levels of mRNA and protein of Otx2 and GFP in wild-type (WT) and Otx2 + / GFP mouse retina by quantitative RT-PCR and Western blotting (WB).
Figure 7 shows the degradation of cone photoreceptors in P90 Otx2 + / GFP mice:
A) Retinal ganglion cells (RGC), aortic photoreceptors and cone photoreceptors in the P90 wild type (WT) and Otx2 + / GFP single mouse mouse retinas were treated with anti-Brn3b, anti-rhodopsin and anti- Lt; RTI ID = 0.0 &gt; M-opsin < / RTI &gt;
B) A graph showing the results of counting the number of Brn3b-, rhodopsin-, or M-opsin-positive cells in a confocal image (250 占 퐉 x 250 占 퐉);
C) the relative proportion of the results of Otx2 + / GFP to the results of the wild type;
Scale bar: 100 占 퐉;
y-axis: average of four retinal samples from each of three independent littermate sets;
Error bars: SD (n = 6 for all samples); And
*: P < 0.05.
Figure 8 shows the number of Otx2-positive cells in INL and ONL in immunostained images (250 [mu] m x 250 [mu] m) by co-immunostaining the retinal section with rabbit anti-Otx2 antibody and mouse anti- And the results are shown in FIG.
y-axis: 6 wild-type and 3 mutant Otx2 + / GFP mutants from three independent littermates. Mean values from five retinal specimens;
Error bars: SD; And
***: P < 0.001.
Figure 9 is a diagram showing the distribution of subsets as a result of co-immuno-staining using an anti-GFP antibody and a subset of antibodies in the INL retina:
Subset: bipolar cells (Vsx2, upper row), Muller glia (Sox9, second row), horizontal cells (calbindin, arrowhead image in the third row) (amacrine cells; Pax6, bottom line);
y-axis: the mean of the number of positive cells in the image as a result of using four different wild-type (WT) and Otx2 + / GFP mutant retinal samples from three independent litters each;
Error bars: SD;
***: P < 0.001; And
Scale bar: 100 占 퐉.
FIG. 10 shows immunohistochemical staining for reduced bipolar cell types in the P90 Otx2 + / GFP mouse retina. As a result, the sensitivity (A and B) of the bipolar subtype to single defect, the number of bipolar cell subtypes (C ) And the ratio (D) of bipolar cell subtypes in the retina of the P90 Otx2 + / GFP mutant compared to the P90 wild type:
PKCα: spindle bipolar cells, upper line of A;
G0α: ON-conical bipolar cells; The bottom line of A;
Vsx1: OFF-conical bipolar cell, upper line of B;
recoverin: T2 OFF- cone bipolar cells, B lower line;
Error bars: SD of the results obtained from 6 individual samples from 3 independent litters;
**: P < 0.01;
***: P < 0.001; And
Scale bar: 100 占 퐉.
Figure 11 shows subtype-specific defects due to Otx2 single defect in bipolar cell development:
A) Detection of Otx2-expressing cells and Vsx2-expressing pan-bipolar cells by immunostaining with anti-PKCa, anti-G0a, anti-Vsxl or anti- Fig. 4 shows the development of bipolar cell subtypes determined by observing the distribution of cell subtypes:
Arrow: Bipolar cells co-expressing GFP;
Arrow head: GFP-negative bipolar cells; And
Scale bar: 100 占 퐉 (left two columns) and 20 占 퐉 (right column).
Figure 12 shows subtype-specific defects of bipolar cell development induced by Otx2 single defect:
A) Number and relative proportions of each subset of bipolar cells:
Black bars: P13 Otx2 + / GFP mouse retina;
White bars: wild type (WT) mouse retina open bars;
y-axis: the average of the results for four different retinas obtained from three independent litters;
Error bars: SD;
**: P < 0.01;
***: P < 0.001; And
B) Bipolar cell population showing co-expressed GFP in each bipolar subtype:
Error bars: SD.
Figure 13 shows subtype-specific sensitivity in the death of bipolar cells in the Otx2 + / GFP mouse retina:
A) Apoptotic bipolar cells in the P30 wild type (WT) and Otx2 + / GFP mouse retinas detected by co-staining of TUNEL and PKCa (laparoscopic bipolar cell marker) or recoverin (T2 OFF-conical bipolar cell marker) ;
B) TUNEL / PKCα (n = 3) and TUNEL / recoverin (n = 4) counts of deadly bipolar cells and T2 OFF-conical bipolar cells estimated from confocal images (250 μm × 250 μm).
Error bars: SD;
**: P < 0.01; And
***: P < 0.001.
Figure 14 is a graphical representation of the P13 Otx2 + / GFP mouse retinal section cut with Alexa 647-linked rabbit anti-Otx2 (blue), Alexa 568-linked rabbit anti-Recoverin (red) and mouse anti- Immunostaining and observation with a confocal microscope:
Arrow head: Otx2-positive, GFP-negative, liquorrin-positive T2 OFF-conical bipolar cells;
Arrow: GFP-positive, liquorin-negative cells expressing Otx2; And
Scale bar: upper panel (panel) 100 탆, lower panel 20 탆.
Figure 15 shows that either mouse immunoglobulin IgG (1 ㎍) or mouse anti-Otx2 monoclonal antibody (1 ㎍) was injected into the P13 wild-type (WT) mouse eye and then Alexa 647-linked rabbit anti-Otx2 ) And Alexa 568-linked rabbit anti-liquorrin (red)
Arrow head: Otx2-positive, liquorrin-positive T2 OFF-conical bipolar cells;
Arrow: Otx2-positive, liquorrin-positive T2 OFF- Significant reduction of immunostaining intensity of conical bipolar cells; And
Scale bar: 20 탆.
FIG. 16 is a graph showing the average intensity values of the Otx2 immunostained signal in the liquerin-positive T2 OFF-conical bipolar cells of the P15 mouse retina measured by the Image-J software program and then in the cells.
FIG. 17 shows the ERG profile as a result of injection of Otx2 protein (black line) or control PBS (blue line) respectively recombined into the intravitreal space of right and left eyes.
Fig. 18 is a graph showing average amplitudes measured in dark-adapted ERG a-wave and b-wave:
White bars: Left eye of PBS injected mouse;
Black bar: right eye of Otx2 protein injected mouse;
Gray bars: untreated wild type (WT) mice; And
Error bars: SD ( P < 0.05).
19 is Otx2 + / GFP And The right eye was treated with Otx2 protein, treated with Otx2, Vsx2, PKCα, recoverin, M-opsin, and Brn3b Lt; RTI ID = 0.0 &gt; immunoglobulin < / RTI &gt;
Scale bar: 100 占 퐉.
y-axis: average number of cells expressing each marker measured in four different retinas;
Error bars: SD;
*: P &lt; 0.05;
**: P &lt; 0.01, and
***: P &lt; 0.001.
FIG. 20 shows the results obtained by treating the rat retinal ganglion cell 5 (RGC5) cells with recombinant Otx2-myc / His protein (10 ng / ml) for 4 hours and then, using anti-Otx2 antibody and various cell organellar markers, The location of my exogenous Otx2 protein was also confirmed:
Tom20: mitochondria;
Lamp2a: lysosome;
GM130: Golgi apparatus
Arrow: Otx2 protein spot within intracellular organelles.
Right column: merged images of the parts of the Otx2 protein spot; And
Scale bar: 25 占 퐉.
Figure 21 shows the location of Otx2 (green) at the cellular level by co-staining using intracellular organelle markers (Tom-20 (red): mitochondrial markers) in bipolar cells and RGCs:
Scale bar: 100 占 퐉.
Figure 22 shows the location of Otx2 protein in mitochondria by fractionation through centrifugation and Western blotting:
Total: Whole lysates of retinal cells (50 ug) without cell fractionation;
Cyto: cytoplasmic fraction (fraction, 50 [mu] g);
Mito: mitochondrial fractions (50 [mu] g);
Mito + NaCl: Mitochondrial fractions were treated with 0.5 M NaCl solution at 4 ° C for 30 minutes to proteolytically degrade mitochondria (50 μg);
Mito + Pro-K: proteolysis of mitochondrial outer membrane (50 ㎍) by treating Proteinase-K with 0.1 ㎍ / ㎖ at 30 ℃ for 10 minutes in mitochondrial fraction;
Ndufa9: marker for mitochondrial fractions;
Tom20: Markers for mitochondrial outer membrane fractions; And
tubulin: cytosolic marker.
Figure 23 shows the results obtained from the supernatant of oligodendrocyte intracellular organelles of Otx2 + / GFP mouse (P [mu] g13) injected with wild type (WT) mouse (P15), Otx2 + / GFP mouse (P15) and Otx2 protein Ultrastructure was observed by transmission electron microscopy (TEM), showing that nuclei were located at the top layer of INL and mitochondria were present at the post-synaptic part of OPL Also:
Scale bar: 0.5 占 퐉;
Arrow head: Large mitochondria with a swollen inner matrix; And
Arrow: Mitochondria showing normal shape.
Figure 24 compares Tom20 distributions in the retina of Otx2 + / GFP mice (P13) injected with wild type (WT) mice (P15), Otx2 + / GFP mice (P15) and Otx2 protein (10 ng)
Scale bar: 100 占 퐉.
Figure 25 compares retinal intracellular ATP of Otx2 + / GFP mice (P13) injected with wild type (WT) mice (P15), Otx2 + / GFP mice (P15) and Otx2 protein (10 ng)
y-axis: average of three different retinal samples;
Error bars: SD;
**: P &lt; 0.01; And
***: P &lt; 0.001.
Figure 26 shows the OXPHOS activity of the mitochondria of the mouse retina via activity of the mitochondrial electron transport complex II component SDH (above) and component III / IV and component COX (below)
Scale bar: 100 占 퐉.
Figure 27 Fig. 2 is a summary of protection mechanisms of T2 OFF-conical bipolar cells and RGCs by an exogenous Otx2 protein.

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

본 발명은 Otx2(orthodentricle homeobox 2) 단백질을 유효성분으로 함유하는 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing and treating abnormal mitochondrial diseases containing an orthodentricle homeobox 2 (Otx2) protein as an active ingredient.

상기 Otx2는 서열번호 2로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 것을 특징으로 하나 이에 한정되지 않는다.The Otx2 has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto.

상기 미토콘드리아 이상질환은 다발성경화증(Multiple sclerosis), 뇌척수염(Encephalomyelitis), 뇌신경근염, 말초신경변증(polyneuropathies), 라이증후군(Reye's syndrome), 프리드리히 보행실조(Friedrich's Ataxia), 알퍼 질환(Alper's disease), 뇌졸중(MELAS), 편두통(Migraine), 정신병, 우울증(Depression), 발작(Seizure), 치매(Dementia), 중풍(Palsy), 시신경위축(Optic atrophy), 시신경병증(Optic neuropathy), 녹내장(Glaucoma), 망막색소변성(Retinitis pigmentosa; RP), 백내장(Cataract), 고알도스테론혈증(Hyperaldosteronism), 부갑상선기능저하증(Hypoparathyroidism), 근육병증(Myopathy), 근육위축(Myatrophy), 미오글로빈뇨(Myoglobinuria), 근육긴장저해, 근육통, 운동내성저하, 세뇨관증, 신장기능부전(Renal insufficiency), 간부전(Hepatic insufficiency), 간기능부전(Hepatic dysfunction), 간비대(Hypertrophy), 철적혈구 빈혈(Anaemia), 호중성백혈구 감소증(Neutropenia), 저혈소판증(thrombocytopenia), 설사(Diarrhoea), 융모위축(Villous atrophy), 다발성구토, 연하곤란(Dysphagia), 변비(Constipation), 감각신경 난청(Sensorineural deafness), 정신지체, 간질(Epilepsy), 알츠하이머 질환(Alzheimer's disease), 파킨슨 질환(Parkinson's disease), 헌팅턴 질환(Huntington's disease)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 특히 시신경위축, 시신경병증, 녹내장, 망막색소변성, 백내장으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 더욱 바람직하다.
The mitochondrial disorder may include multiple sclerosis, encephalomyelitis, cerebral neuropathy, polyneuropathies, Reye's syndrome, Friedrich's Ataxia, Alper's disease, stroke (MELAS), migraine, psychosis, depression, seizure, dementia, palsy, optic atrophy, optic neuropathy, glaucoma, Retinitis pigmentosa (RP), cataract, hyperaldosteronism, hypoparathyroidism, myopathy, myatrophy, myoglobinuria, muscle tension inhibition Renal insufficiency, hepatic insufficiency, hepatic dysfunction, hypertrophy, iron anemia (anemia), neutropenia, leukopenia, diabetic retinopathy, diabetic retinopathy, Neutropenia, thrombocytopenia, diarrhea, villous atrophy, multiple vomiting, dysphagia, constipation, sensorineural deafness, mental retardation, epilepsy And is preferably selected from the group consisting of epilepsy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, and the like. In particular, it is preferably selected from the group consisting of optic nerve atrophy, optic neuropathy, glaucoma, And cataracts are more preferable.

또한, 본 발명은 Otx2(orthodentricle homeobox 2) 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터 또는 세포를 유효성분으로 함유하는 미토콘드리아 이상질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.The present invention also provides a pharmaceutical composition for preventing and treating abnormal mitochondrial diseases comprising a vector or cell comprising a polynucleotide encoding Otx2 (orthodentricle homeobox 2) protein as an active ingredient.

상기 Otx2는 서열번호 2로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 것을 특징으로 하나 이에 한정되지 않는다.The Otx2 has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto.

상기 벡터는 선형 DNA, 플라스미드 DNA 또는 재조합 바이러스성 벡터인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The vector is preferably a linear DNA, a plasmid DNA or a recombinant viral vector, but is not limited thereto.

상기 재조합 바이러스는 레트로 바이러스(retrovirus), 아데노 바이러스(adenovirus), 아데노 부속 바이러스(adeno-associated virus, AAV), 헤르페스 심플렉스 바이러스(herpes simplex virus), 렌티바이러스(lentivirus)로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.Wherein said recombinant virus is selected from the group consisting of retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus (AAV), herpes simplex virus, lentivirus But it is not limited thereto.

상기 세포는 조혈 줄기세포(hematopoietic stem cells), 수지상 세포(dendritic cells), 자가이식 종양세포(autologous tumor cells) 및 정착 종양세포(established tumor cells)로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The cell is preferably any one selected from the group consisting of hematopoietic stem cells, dendritic cells, autologous tumor cells and established tumor cells. , But is not limited thereto.

상기 미토콘드리아 이상질환은 다발성경화증, 뇌척수염, 뇌신경근염, 말초신경변증, 라이증후군, 프리드리히 보행실조, 알퍼 질환, 뇌졸중, 편두통, 정신병, 우울증, 발작, 치매, 중풍, 시신경위축, 시신경병증, 녹내장, 망막색소변성, 백내장, 고알도스테론혈증, 부갑상선기능저하증, 근육병증, 근육위축, 미오글로빈뇨, 근육긴장저해, 근육통, 운동내성저하, 세뇨관증, 신장기능부전, 간부전, 간기능부전, 간비대, 철적혈구 빈혈, 호중성백혈구 감소증, 저혈소판증, 설사, 융모위축, 다발성구토, 연하곤란, 변비, 감각신경 난청, 정신지체, 간질, 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환, 헌팅턴 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 특히 시신경위축, 시신경병증, 녹내장, 망막색소변성, 백내장으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 더욱 바람직하다.
Wherein said mitochondrial disorder disorder is selected from the group consisting of multiple sclerosis, encephalomyelitis, cerebral neuropathy, peripheral neuropathy, Reye's syndrome, Friedrich's gait disorder, Alper's disease, stroke, migraine, psychosis, depression, seizures, dementia, paralysis, optic atrophy, Hyperlipidemia, hyperlipidemia, hyperlipidemia, cataract, cataract, hyperalgesia, hypoparathyroidism, myopathy, muscle atrophy, myoglobinuria, muscle tension inhibition, myalgia, decreased exercise tolerance, renal insufficiency, liver failure, hepatic dysfunction, Wherein the disease is any one selected from the group consisting of anemia, neutropenia, low blood platelets, diarrhea, villus atrophy, multiple vomiting, dysphagia, constipation, sensory neural deafness, mental retardation, epilepsy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease And is preferably selected from the group consisting of optic atrophy, optic neuropathy, glaucoma, retinitis pigmentosa, cataract It is one of the more preferred.

또한, 본 발명은 Otx2(orthodentricle homeobox 2) 단백질을 유효성분으로 함유하는 시각장애(visual impairment) 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.The present invention also provides a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of visual impairment comprising an orthodentricle homeobox 2 (Otx2) protein as an active ingredient.

상기 Otx2는 서열번호 2로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 것을 특징으로 하나, 이에 한정되지 않는다.The Otx2 has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto.

상기 시각장애는 소안구증(Microphthalmia), 시신경위축(Optic atrophy), 시신경병증(Optic neuropathy), 녹내장(glaucoma), 망막색소변성(Retinitis pigmentosa; RP)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
The visual disorder is preferably selected from the group consisting of microphthalmia, optic atrophy, optic neuropathy, glaucoma, retinitis pigmentosa (RP) It does not.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 해부학적으로 눈 발달이 정상인 Otx2 +/ GFP 유전자형을 가진 단일결함 돌연변이 마우스의 시각 기능의 장애 여부를 확인하기 위하여 시운동(Optomotor) 검사 및 망막전위도(electroretinogram; ERG) 검사를 수행한 결과, 시각 기능 저하를 확인하였고(도 1), 이는 내부 망막 장애 특히 간상체의 하위 조절 단계 및 원뿔 경로에 주요 결함이 존재함(도 2 및 도 3 참조)을 확인하였다. 또한, Otx2 단일결함 돌연변이 마우스의 망막의 쌍극 세포 손상 정도를 발달 단계별로 확인하기 위하여 조직학적으로 관찰한 결과, 외핵층(outer nuclear layer; ONL) 및 신경절세포층(ganglion 세포 layer; GCL)의 퇴화는 늦게 시작되는 것과 대조적으로 내핵층(inner nuclear layer; INL) 세포 수는 초기 단계에서 이미 감소하기 시작함을 확인하였다(도 4 및 도 5 참조). In a specific example of the present invention, an optomotor test and an electroretinogram (ERG) test were conducted to confirm whether or not the visual function of a single defect mutant mouse having an autosomalally normal eye developmental Otx2 + / GFP genotype was impaired, As a result of the inspection, visual function deterioration was confirmed (FIG. 1), confirming that there were major defects in the internal regulation of the internal retinal disorder, especially the lower limbs and the conical path (see FIGS. 2 and 3). In addition, histopathological examination of the severity of bipolar cell damage in the retina of Otx2 single defect mutant mice revealed that the degradation of the outer nuclear layer (ONL) and the ganglion cell layer (GCL) In contrast to late onset, the number of inner nuclear layer (INL) cells has already begun to decrease in the early stages (see FIGS. 4 and 5).

이러한 발달 시기별 세포 손상 및 세포 내 Otx2 발현과의 관련성을 확인하기 위해, RT-PCR(Reverse transcription polymerase chain reaction) 및 웨스턴 블럿팅(Western blotting)을 수행한 결과, Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스(P90) 망막의 Otx2 mRNA 및 단백질 발현량이 야생형과 비교하여 유의적으로 감소함을 확인하였다(도 6 참조). 또한, 발달 시기별 세포 손상 정도를 조직학적으로 확인하고자 면역염색(immunostaining)을 수행한 결과, 하나의 Otx2 대립유전자의 손상에 대하여 원뿔 광수용체가 감각체 광수용체보다 민감하게 반응하였고(도 7 참조), 망막 신경절 세포(Retinal ganglion cell; RGC)에서 Otx2 단백질의 존재는 세포 간 전달을 유발함을 확인하였다(도 8 참조). 또한, INL의 GFP-양성 세포는 쌍극 세포 마커 Vsx2(Visual system homeobox 2)에 대하여 대부분 양성을 나타내었고, INL에 있는 Otx2가 발현된 세포는 대부분 쌍극 세포임을 확인하였다(도 9 참조). 또한, 감소한 수의 망막 쌍극 세포 서브타입(subtypes)을 조사하고자 면역염색을 수행한 결과, ON 간상체 및 ON 원뿔 쌍극 세포 수가 유의적으로 감소하였고, 구체적으로 팬(pan)-OFF-원뿔 쌍극 세포 및 유형-I(T1) OFF-원뿔 쌍극 세포의 수가 감소함을 확인하였다(도 10 참조). 한편, 출생 후 13일 내지 90일 사이에는 간상체 및 ON-원뿔 쌍극 세포 퇴화의 진행수준이 낮음으로써, T2 OFF-원뿔 쌍극 세포의 손상은 주로 퇴화에 의한 것이며, 간상체, ON-원뿔 쌍극 세포 및 다른 종류의 OFF-원뿔 쌍극 세포의 감소는 눈의 발육 부전 및 퇴화의 결합 효과에 의한 것임을 확인하였다(도 11 내지 도 14 참조).In order to confirm the relationship between the cell damage and the expression of Otx2 in the cell during development, RT-PCR (reverse transcription polymerase chain reaction) and Western blotting were carried out. As a result, Otx2 + / GFP mutant mice (P90 ) Otx2 mRNA and protein expression level of the retina was significantly decreased as compared with the wild type (see FIG. 6). In addition, immunostaining was performed to histologically confirm the degree of cell damage at developmental stage. As a result, the cone photoreceptor was more sensitive to the damage of one Otx2 allele than the sensory photoreceptor (see FIG. 7 ), And the presence of Otx2 protein in retinal ganglion cells (RGC) induces intercellular delivery (see FIG. 8). In addition, GFP-positive cells of INL were mostly positive for the bipolar cell marker Vsx2 (Visual system homeobox 2), and most of the cells expressing Otx2 in INL were bipolar cells (see FIG. 9). In addition, immunological staining was performed to investigate a decreased number of retinal dipolar cell subtypes. As a result, the number of ON and ON conical bipolar cells was significantly decreased, and specifically, pan-OFFF-conical bipolar cells Type-I (T1) OFF-conical bipolar cells (see FIG. 10). On the other hand, between the 13th and 90th postnatal days, the level of progression of islet and conical bipolar cell degeneration is low, so that the damage of T2 OFF- conical bipolar cells is mainly due to degeneration, And the reduction of the type of OFF-conical bipolar cells was due to the combined effect of the developmental defects and degeneration of the eyes (see Figs. 11 to 14).

또한, T2 OFF-원뿔 쌍극 세포에 Otx2 단백질을 유입함으로써 세포 생존에 필수적인 영향을 미칠 가능성을 알아보기 위해, 마우스 망막 내 T2-OFF 원뿔 쌍극 세포에 리커버린 및 Otx2를 공동 발현시킨 다음 면역염색하여 관찰한 결과, 리커버린-양성 T2-OFF 원뿔 쌍극 세포에서 Otx2 단백질 수준이 유의적으로 감소함으로써, T2-OFF 원뿔 쌍극 세포 내 Otx2는 세포 외 공간으로부터 유입됨을 확인하였다(도 15 및 도 16 참조). 그러나, 한 번의 항-Otx2 IgG의 안내 주입으로 성체 마우스에서 망막 쌍극 세포의 퇴화가 유도되지는 않음을 확인하였다. 외인성 Otx2 단백질이 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포로 이루어진 손상된 망막을 회복시킬 수 있는지를 알아보기 위하여, 망막 기능이 손상된 Otx2 +/ GFP 마우스에 Otx2 단백질을 안내 주입하여 그 효과를 확인한 결과, Otx2 단백질을 1주 이내로 투여한 경우에는 망막 퇴화를 억제하는 효능이 나타나지 않았으나, 2주 이상 주입한 경우에는 손상된 망막이 정상화됨을 확인하였다(도 18 및 도 19 참조). 주입한 Otx2 단백질이 어느 세포 소기관에 위치하여 작용하는가를 확인한 결과, 상기 주입한 Otx2 단백질이 골지체 및 리소좀에는 위치하지 않으나 생체 내 쌍극 세포의 시냅스 후부 및 RGCs의 세포체에 위치함을 확인하였고(도 20 및 도 21 참조), 웨스턴 블럿팅으로 확인한 결과, 상기 주입한 Otx2 단백질이 미토콘드리아의 외막에 존재함을 확인하였다(도 22 참조).In addition, in order to investigate the possibility of influencing the cell survival by injecting Otx2 protein into T2 OFF-conical bipolar cells, liquorbrene and Otx2 were co-expressed in T2-OFF conical bipolar cells in the mouse retina and immunostained As a result, it was confirmed that the Otx2 protein level in the liquorrin-positive T2-OFF conical bipolar cells was significantly decreased, and the Otx2 in the T2-OFF conical bipolar cells was introduced from the extracellular space (FIGS. 15 and 16). However, it was confirmed that retinal bipolar cell degeneration was not induced in adult mice by the single injection of anti-Otx2 IgG. To investigate whether exogenous Otx2 protein could restore the damaged retinas composed of T2 OFF-conical bipolar cells, Otx2 protein was injected into Otx2 + / GFP mice with impaired retinal function, The effect of inhibiting retinal degeneration was not observed when administered within 2 weeks, but it was confirmed that damaged retinas were normalized when injected for 2 weeks or more (see FIGS. 18 and 19). It was confirmed that the injected Otx2 protein was located in the cell organelles and that the injected Otx2 protein was not located in Golgi bodies and lysosomes but was located in the posterior synapses of the bipolar cells and in the cell bodies of RGCs And FIG. 21), it was confirmed by Western blotting that the injected Otx2 protein was present in the outer membrane of mitochondria (see FIG. 22).

Otx2 단백질에 의한 미토콘드리아 구조 영향을 확인한 결과, 돌연변이체에 Otx2 단백질을 주입한 경우 미토콘드리아 내막이 확대 및 단편화되었으나, 야생형에 Otx2 단백질을 주입한 경우 유의적인 변화가 없음을 확인하였고(도 23 및 도 24 참조), 전자전달계 활성 및 ATP 생산의 항상성 유지에 영향을 미치는지를 확인하고자, 미토콘드리아의 전자전달계 II 구성요소인 숙신산탈수소효소(succinate dehydrogenase; SDH) 및 전자전달계 III/IV 구성요소인 시토크롬 산화 효소(cytochrome oxidase; COX)의 활성을 측정한 결과, SDH 및 COX 활성은 일반적으로 야생형에서 광수용체 내절(inner segment; IS), 외망상층(outer plexiform layer; OPL) 및 내망상층(inner plexiform layer; IPL)에 집적되어 높게 나타나지만, Otx2 +/ GFP 단일결함 돌연변이 마우스의 망막에서 유의적으로 감소하였다(도 25 참조). 결과적으로, Otx2 단백질이 세포 내 자발적인 방식으로 쌍극 세포 및 광수용체의 발달을 조절하고, T2-OFF 원뿔 쌍극 세포 및 RGCs와 같은 멀리 떨어진 세포에 이동하여 이들의 생존에도 유의적으로 관여함을 확인하였다(도 27 참조).As a result of confirming the effect of mitochondrial structure by the Otx2 protein, it was confirmed that when the Otx2 protein was injected into the mutant, the mitochondrial inner membrane was enlarged and fragmented, but when the Otx2 protein was injected into the wild type, there was no significant change (Figs. 23 and 24 (SDH), an electron transfer system II component of mitochondria, and cytochrome c oxidase (III / IV), which is a component of the electron transfer system III / IV, cytochrome oxidase (COX) activity, the SDH and COX activities were generally higher in the wild type than in the inner segment (IS), the outer plexiform layer (OPL), and the inner plexiform layer (OPL). IPL), but was significantly decreased in the retinas of Otx2 + / GFP single defect mutant mice (see FIG. 25). As a result, it was confirmed that the Otx2 protein regulates the development of bipolar cells and photoreceptors in a spontaneous manner in a cell, and is also involved in the survival of these cells by moving to distant cells such as T2-OFF conical bipolar cells and RGCs (See Fig. 27).

따라서, 본 발명의 Otx2 유전자 단일결함 돌연변이에 의한 Otx2 단백질 발현의 감소는 마우스의 시각 기능 및 망막전위도(electroretinogram; ERG) 반응을 감소시키고, 원뿔 광수용체(cone photoreceptor) 및 쌍극 세포(bipolar cells)의 변성 및 발달 저하를 초래하며, 특히 유형-II OFF-원뿔 쌍극 세포의 심각한 퇴화를 유발하고, 또한, Otx2 이형접합 돌연변이 마우스에 안구 내 주입한 Otx2 단백질이 망막 신경세포를 통과하여 미토콘드리아로 이동하여 전자전달계에 의한 산화적 인산화(oxidative phosphorylation; OXPHOS)를 포함한 미토콘드리아의 기능을 조절함을 확인함으로써, 본 발명의 OTX2 단백질 또는 이를 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터 또는 세포를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물은 미토콘드리아 이상질환 또는 시각장애 예방 및 치료용으로 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the reduction of Otx2 protein expression by the Otx2 gene single defect mutation of the present invention decreases the visual function of the mouse and the electroretinogram (ERG) response, and cone photoreceptors and bipolar cells, In particular, the Otx2 protein injected into the Otx2 heterozygous mutant mouse migrates to the mitochondria through the retinal nerve cells, resulting in severe degeneration of type-II OFF-conical bipolar cells. It is possible to confirm that the function of mitochondria including oxidative phosphorylation (OXPHOS) by the electron transport system is controlled, whereby the vector comprising the OTX2 protein of the present invention or the polynucleotide encoding the same, or a pharmaceutical The compositions are useful for the prevention or treatment of disorders of the mitochondrial disorder or of visual impairment It can be used.

본 발명의 조성물의 치료상으로 유효한 양은 여러 요소, 예를 들면 투여방법, 목적부위, 환자의 상태 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 인체에 사용 시 투여량은 안전성 및 효율성을 함께 고려하여 적정량으로 결정되어야 한다. 동물실험을 통해 결정한 유효량으로부터 인간에 사용되는 양을 추정하는 것도 가능하다. 유효한 양의 결정시 고려할 이러한 사항은, 예를 들면 Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed.(2001), Pergamon Press; 및 E.W. Martin ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed.(1990), Mack Publishing Co.에 기술되어있다.The therapeutically effective amount of the composition of the present invention may vary depending on a variety of factors, such as the method of administration, the site of the subject, the condition of the patient, and the like. Therefore, when used in the human body, the dosage should be determined in consideration of safety and efficacy. It is also possible to estimate the amount used in humans from the effective amount determined through animal experiments. Such considerations in determining the effective amount are described, for example, in Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman ' s Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed. (2001), Pergamon Press; And E.W. Martin ed., Remington ' s Pharmaceutical Sciences, 18th ed. (1990), Mack Publishing Co.

본 발명의 조성물은 또한 생물학적 제제에 통상적으로 사용되는 담체, 희석제, 부형제 또는 둘 이상의 이들의 조합을 포함할 수 있다. 약제학적으로 허용 가능한 담체는 조성물을 생체 내 전달에 적합한 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, Merck Index, 13th ed., Merck & Co. Inc. 에 기재된 화합물, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로스 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 이용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주이용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 당 분야의 적정한 방법으로 또는 Remington's Pharmaceutical Science(Mack Publishing Company, Easton PA, 18th, 1990)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.Compositions of the present invention may also include carriers, diluents, excipients, or a combination of two or more thereof commonly used in biological formulations. The pharmaceutically acceptable carrier is not particularly limited as long as the composition is suitable for in vivo delivery, for example, Merck Index, 13th ed., Merck & Inc. A buffered saline solution, a buffer solution, a dextrose solution, a maltodextrin solution, glycerol, ethanol, and one or more of these components may be mixed and used, and if necessary, an antioxidant, a buffer, Conventional additives may be added. In addition, diluents, dispersants, surfactants, binders, and lubricants may be additionally added to formulate into main dosage forms such as aqueous solutions, suspensions, emulsions, etc., pills, capsules, granules or tablets. Further, it can be suitably formulated according to each disease or ingredient, using the method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science (Mack Publishing Company, Easton PA, 18th, 1990) in a suitable manner in the art.

본 발명의 조성물에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 단백질의 단편을 0.0001 내지 10 중량%로, 바람직하게는 0.001 내지 1 중량%를 포함한다. The composition of the present invention may further contain one or more active ingredients showing the same or similar functions. The composition of the present invention comprises 0.0001 to 10% by weight, preferably 0.001 to 1% by weight, of the fragment of the protein relative to the total weight of the composition.

본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 비경구 투여(예를 들어 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)하거나 경구 투여할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다. 본 발명에 따른 조성물의 일일 투여량은 0.0001 ~ 10 ㎎/㎖이며, 바람직하게는 0.0001 ~ 5 ㎎/㎖이며, 하루 일 회 내지 수회에 나누어 투여하는 것이 더욱 바람직하다.
The composition of the present invention may be administered orally or parenterally (for example, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally or topically) orally, and the dose may be appropriately determined depending on the body weight, age, sex, The range varies depending on diet, administration time, method of administration, excretion rate, and severity of the disease. The daily dose of the composition according to the present invention is 0.0001 to 10 mg / ml, preferably 0.0001 to 5 mg / ml, more preferably administered once to several times a day.

본 발명의 Otx2 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터 또는 세포 포함하는 벡터의 경우 0.05 내지 500 mg을 함유하는 것이 바람직하고, 0.1 내지 300 mg을 함유하는 것이 더욱 바람직하며, Otx2 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 바이러스의 경우, 103 내지 1012 IU(10 내지 1010 PFU)를 함유하는 것이 바람직하고, 105 내지 1010 IU를 함유하는 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The vector containing the polynucleotide encoding the Otx2 protein of the present invention or the vector containing the cell preferably contains 0.05 to 500 mg, more preferably 0.1 to 300 mg, and more preferably contains the poly In the case of a recombinant virus comprising the nucleotide, it is preferable that it contains 10 3 to 10 12 IU (10 to 10 10 PFU), more preferably 10 5 to 10 10 IU, but it is not limited thereto.

또한, 본 발명의 Otx2 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 세포의 경우, 103 내지 108 개를 함유하는 것이 바람직하고, 104 내지 107개를 함유하는 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In addition, in the case of a cell comprising a polynucleotide encoding the Otx2 protein of the present invention, it is preferable that the cell contains 10 3 to 10 8, more preferably 10 4 to 10 7 , but is not limited thereto .

또한, 본 발명의 Otx2 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터 또는 세포를 유효성분으로 함유하는 조성물의 유효 용량은 체중 1 ㎏당 벡터의 경우에는 0.05 내지 12.5 ㎎/㎏, 재조합 바이러스의 경우에는 107 내지 1011 바이러스 입자(105 내지 109 IU)/㎏, 세포의 경우에는 103 내지 106 세포/㎏이고, 바람직하게는 벡터의 경우에는 0.1 내지 10 ㎎/㎏, 재조합 바이러스의 경우에는 108 내지 1010 입자(106 내지 108 IU)/㎏, 세포의 경우에는 102 내지 105 세포/㎏이며, 하루 2 내지 3회 투여될 수 있다. 상기와 같은 조성은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 환자의 상태 및 미토콘드리아 이상질환의 발병 정도에 따라 변할 수 있다.
The effective dose of a vector containing a polynucleotide encoding the Otx2 protein of the present invention or a composition containing cells as an active ingredient is 0.05 to 12.5 mg / kg in the case of a vector per 1 kg of body weight, 10 7 to 10 11 viral particles (10 5 to 10 9 IU) / kg, in the case of cells, 10 3 to 10 6 cells / kg, preferably 0.1 to 10 mg / kg in the case of vector, 10 8 to 10 10 particles, the case of (10 6 to 10 8 IU) / ㎏, cells, and 10 2 to 10 5 cells / ㎏, it may be administered twice or three times a day. Such composition is not necessarily limited to this, but may vary depending on the condition of the patient and the severity of the mitochondrial disorder.

아울러, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 미토콘드리아 이상질환 치료제 후보물질의 스크리닝 방법을 제공한다:In addition, the present invention provides a screening method for a candidate agent for treating an abnormal mitochondrial disease comprising the steps of:

1) 망막 변성이 유도된 피검체 유래 시료에 피검물질을 처리하는 단계;1) treating the test substance with a sample derived from a subject in which retinal degeneration has been induced;

2) 상기 단계 1)의 시료에서 Otx2의 발현량을 측정하는 단계; 및,2) measuring the expression level of Otx2 in the sample of step 1); And

3) 상기 단계 2)의 Otx2의 발현량이 피검물질을 무처리한 대조군과 비교하여 증가된 피검물질을 선별하는 단계.3) Screening the increased test substance in comparison with the control group in which the expression amount of Otx2 in the step 2) was untreated.

상기 단계 2)의 Otx2는 서열번호 2로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 것을 특징으로 하나 이에 한정되지 않는다.The Otx2 of the step 2) has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto.

상기 단계 2)의 Otx2의 발현량은 세포 간 이동을 한 Otx2의 양일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The expression level of Otx2 in the step 2) may be an amount of Otx2 that has undergone intercellular movement, but is not limited thereto.

상기 단계 2)의 Otx2의 발현량은 정량적 RT-PCR(Reverse transcription polymerase chain reaction), 웨스턴 블럿팅(Western blotting), 면역화학법(immunochemistry)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법에 의해 측정되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The expression level of Otx2 in the step 2) is preferably measured by a method selected from the group consisting of quantitative RT-PCR, Western blotting and immunochemistry , But is not limited thereto.

상기 미토콘드리아 이상질환 치료제 후보물질은 Otx2 단백질과 결합하는 단백질 및 RNA를 유효성분으로 하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The candidate substance for treating a disorder of mitochondrial disorder may be one comprising, as an active ingredient, a protein and RNA binding to an Otx2 protein, but is not limited thereto.

본 발명의 Otx2 유전자 단일결함 돌연변이에 의한 Otx2 단백질 발현의 감소는 마우스의 시각 기능 및 망막전위도 반응을 감소시키고, 원뿔 광수용체 및 쌍극 세포의 변성 및 발달 저하를 초래하며, 특히 유형-II OFF-원뿔 쌍극 세포의 심각한 퇴화를 유발하고, 또한, Otx2 이형접합 돌연변이 마우스에 안구 내 주입한 Otx2 단백질이 망막 신경세포를 통과하여 미토콘드리아의 전자전달계에 의한 산화적 인산화를 조절함을 확인함으로써, 본 발명의 OTX2 단백질 또는 이를 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터 또는 세포는 미토콘드리아 이상질환 치료제 후보물질의 스크리닝 방법으로 유용하게 사용될 수 있다.
The reduction of Otx2 protein expression by the Otx2 gene single defect mutation of the present invention reduces the visual function and retinal potential response of the mouse, causes denaturation and development of cone photoreceptors and bipolar cells, It was confirmed that the Otx2 protein injected into the ocularly injected Otx2 heterozygous mutant mouse through the retinal nerve cell regulates the oxidative phosphorylation by the mitochondrial electron transport system, A vector or a cell comprising an OTX2 protein or a polynucleotide encoding the OTX2 protein may be usefully used as a screening method for candidate agents for treating mitochondrial disorders.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예 및 제조예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 제조예에 의해 한정되는 것은 아니다.
However, the following examples and preparations are merely illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples and production examples.

<< 실시예Example 1> 마우스 사육 조건 1> Mouse breeding condition

하나의 Otx2(orthodentricle homeobox 2) 대립유전자(표 1)를 넉인(knocked in)시키기 위해 GFP(green fluorescence protein)를 넣은 Otx2 +/ GFP 단일결함 돌연변이 마우스는 Di Salvio 등(2010)에서 보고된 개체를 사용하였다. 마우스를 이용한 실험은 1986년 11월 24일 유럽 공동체위원회 및 한국과학기술원(KAIST) IACUC-12-110 지침서에 따라 수행하였다. 마우스의 유전자형을 확인하기 위해서, 하기 [표 2]의 Mal 및 GFP-Q 프라이머를 이용하여 당업계에 잘 알려진 방법으로 PCR(polymerase chain reaction)을 실시하여 본 발명에 이용한 마우스의 유전자형이 Otx2 +/ GFP 으로 이형접합 돌연변이임을 확인하였다.
One Otx2 ( orthodentricle homeobox 2) allele (Table 1) Otx2 + / GFP mutant mouse into a single defect neokin (knocked in) GFP (green fluorescence protein) was used to looking at objects Di Salvio et al. (2010). Experiments using mice were performed on November 24, 1986, in accordance with the guidelines of the European Commission and the Korea Institute of Science and Technology (KAIST) IACUC-12-110. In order to confirm the genotype of the mouse, PCR (polymerase chain reaction) was carried out using Mal and GFP-Q primers shown in [Table 2] below by a method well known in the art, and the mouse genotype used in the present invention was Otx2 + It was confirmed that the mutant was a heterozygous mutation in GFP .

Figure 112013092163098-pat00001
Figure 112013092163098-pat00001

유전자형 확인을 위한 PCR에 이용한 프라이머 정보Primer information used in PCR for genotyping 명칭designation 서열 정보(5'>3')Sequence information (5 '> 3') 서열번호SEQ ID NO: MalMal ACTCCAGGCGAATCGAGACCGTCACTCCAGGCGAATCGAGACCGTC 33 GFP-QGFP-Q CTTGAAGAAGTCGTGCTGCTTCACTTGAAGAAGTCGTGCTGCTTCA 44

<< 실시예Example 2>  2> Otx2Otx2 이형접합 돌연변이 마우스의 망막 장애 확인 Identification of retinal disorders in heterozygous mutant mice

인간에서 OTX2 이형접합 돌연변이는 눈 발달 장애를 유발하는 반면(Henderson 등, 2009; Ragge 등, 2005; Wyatt 등, 2008), 마우스에서 Otx2 이형접합 돌연변이의 눈은 해부학적으로 정상임(Di Salvio 등, 2010; Henderson 등, 2009)이 보고된 바 있다. 상기 <실시예 1>의 Otx2 이형접합 돌연변이 마우스의 시각 기능의 장애 여부를 확인하기 위하여, 시운동(Optomotor) 검사 및 망막전위도(electroretinogram; ERG) 검사를 수행하였다.Mutations in the Otx2 heterozygosity in humans cause anatomical abnormalities (Henderson et al., 2009; Ragge et al., 2005; Wyatt et al., 2008) 2010; Henderson et al., 2009) have been reported. Optomotor test and electroretinogram (ERG) test were performed to confirm whether the visual function of the Otx2 heterozygous mutant mouse of Example 1 was impaired.

구체적으로, 시각 연구소(Institut de la Vision; 파리, 프랑스) 및 카톨릭 의학 대학교(서울, 대한민국)에서 시각계 기능 검사를 수행하였다. 90 일령(P90) 한배 새끼(littermate)인 Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스 8마리 및 야생형 12마리를 실험대상으로 하였다. 망막전위도의 측정은 공지된 방법에 따라 실시하였다(http://www.genome.northwestern.edu/neuro/pdfs/Vision_assay.pdf). 암순응 및 명순응 조건에서 마우스의 망막전위도 반응을 평가하기 위해, 암순응 조건에서 플래쉬 강도를 0.01 cds/m2, 0.1 cds/m2, 1 cds/m2, 2.5 cds/m2 및 10 cds/m2로, 명순응(간상체(rod)를 포화시키기 위한 배경 빛: 25 cd/m2) 조건에서 플래쉬 강도를 10 cds/m2로 다양하게 조절하여 망막전위도(a-파 및 b-파) 진폭을 측정하였다. 또한, 미광 반응(flicker response) 조건은 빛의 깜박임 빈도를 10, 15 및 30 Hz로 점차적으로 증가시켰다. 시력(visual acuity) 측정은 Abdeljalil 등(2005) 및 Torero Ibad 등(2011)에 기재된 시운동 검사 방법으로 시행하였다. 상기 시운동 검사에는 2.5 개월령(Otx2 +/ GFP , n = 6; 야생형(WT), n = 4) 및 4 개월령(Otx2 +/ GFP , n = 7; 야생형, n = 5) 마우스를 이용하였다. 먼저, 내부가 검은색 및 흰색의 수직 스트라이프 패턴으로 이루어진 드럼 내에 환경광에 적응한 마우스를 넣은 다음, 모터를 이용하여 드럼을 2 rpm으로 회전시켰다. 회전하는 동안 마우스가 패턴의 변화를 인지하여 머리 방향을 전환하는(turns) 횟수를 측정하였다.Specifically, we performed visual system function tests at the Institut de la Vision (Paris, France) and the Catholic Medical University (Seoul, Korea). Eight Otx2 + / GFP mutant mice at 90 days (P90) littermate and 12 wild type mice were included in the experiment. Measurement of retinal potential was carried out according to a known method (http://www.genome.northwestern.edu/neuro/pdfs/Vision_assay.pdf). In order to evaluate the retinal potency response of the mice under dark and light conditions, the flash intensity was measured as 0.01 cds / m 2 , 0.1 cds / m 2 , 1 cds / m 2 , 2.5 cds / m 2 and 10 cds / m 2 2 ), the intensity of the retina (a-wave and b-wave) amplitudes was varied by varying the flash intensity to 10 cds / m 2 under the condition of the light intensity (25 cd / m 2 for background light to saturate rods) Were measured. In addition, flicker response conditions gradually increased the frequency of light flicker to 10, 15, and 30 Hz. Visual acuity was measured by the method of ascertainment described in Abdeljalil et al. (2005) and Torero Ibad et al. (2011). Mice were used at 2.5 months of age ( Otx2 + / GFP , n = 6; wild type (WT), n = 4) and 4 months of age ( Otx2 + / GFP , n = 7; wild type, n = 5). First, a mouse adapted to ambient light was inserted into a drum made of a vertical stripe pattern of black and white inside, and then the drum was rotated at 2 rpm using a motor. During rotation, the mouse perceived the change of the pattern and measured the number of turns of the head direction.

그 결과, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 생후 2.5개월 및 4개월 두 시기 모두에서 야생형과 비교하여 Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스의 전환 횟수가 상당히 적음을 확인하였다(도 1). 이를 통해 Otx2 대립유전자의 손실로 인하여, 인간과 유사하게 마우스에서도 시각 기능 저하 현상이 나타나고, Otx2 +/ GFP 마우스의 시각 기능 저하는 망막과 같은 감각기관의 결함에 의해 발생할 가능성을 확인하였다(도 1). 또한, 생후 90일 시기의 망막 기능을 평가하고자 암순응 조건에서 망막전위도 a-파 진폭을 분석한 결과, Otx2 +/ GFP 야생형 마우스 사이에 통계학적으로 유의적인 차이가 존재하지 않음을 확인하였고(도 2), a-파 잠재기에 있어서도 두 유전자형 마우스 사이에 유의적인 차이가 나타나지 않음을 확인하였다(도 3). 이러한 a-파 결과를 통해, 간상체 광수용체 수가 시각 기능 저하의 원인이 아님을 확인하였다. 한편, 망막전위도 b-파 진폭을 측정한 결과, 야생형보다는 Otx2 단일결함 돌연변이 마우스에서 유의적으로 진폭 값이 적음을 확인함으로써, 광수용체의 단순한 변화가 원인이기보다는 내부 망막의 장애로 인한 것임을 확인하였다(도 2A). 이러한 b-파 진폭 값 감소의 원인은 쌍극 세포의 무축삭(amacrine) 세포의 기능 저하임을 통하여, 간상체의 하위 조절 단계에 주요 결함이 존재함을 확인하였다(도 2D 및 도 3D). 뿐만 아니라, 광순응 및 빠른 빈도의 미광에 대한 망막전위도 반응을 측정한 결과, 정상 대조군과 비교하여 Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스에서 진폭 값이 유의적으로 감소함으로써, 원뿔 경로에 주요 장애가 존재함을 확인하였다(도 2B-C 및 도 3B-C).
As a result, as shown in Figs. 1 to 3, it was confirmed that the number of transitions of Otx2 + / GFP mutant mice was significantly lower than that of wild type at both 2.5 months and 4 months of age (Fig. 1). As a result, loss of visual function was observed in mice similar to humans due to the loss of the Otx2 allele gene, and it was confirmed that the visual function deterioration of Otx2 + / GFP mice was caused by defects of sensory organs such as the retina (Fig. 1 ). In addition, in order to evaluate the retinal function at 90 days of age, analysis of the a-wave amplitude of the retinal potential under dark conditions showed that Otx2 + / GFP And (Fig. 2), it was confirmed that there was no significant difference in the a-wave latency between the two genotype mice (Fig. 3). This a-wave result confirmed that the number of the photoreceptors was not the cause of visual impairment. On the other hand, the measurement of the b-wave amplitude of the retinal dislocation showed that the amplitude of the Otx2 single mutant mouse was significantly lower than that of the wild type, indicating that the simple change of the photoreceptor was caused by the internal retina rather than the cause (Fig. 2A). This decrease in the b-wave amplitude value is due to dysfunction of the amacrine cells of bipolar cells, confirming the presence of major defects in the sub-control stage of the islets (Figs. 2D and 3D). In addition, measurement of photoreceptor response to light adaptation and fast frequency of striking light showed that compared to normal control, Otx2 + / GFP Mutation It was confirmed that the main disturbance in the conical path exists due to the significant decrease in the amplitude value in the mouse (Fig. 2B-C and Fig. 3B-C).

<< 실시예Example 3> 망막 세포에 대한  3> for retinal cells Otx2Otx2 단일결함 돌연변이의 영향 확인  Identify the effects of single defect mutations

<3-1> 망막 세포 손상의 조직학적 확인<3-1> Histological examination of retinal cell injury

Otx2 단일결함 돌연변이 마우스의 망막의 쌍극 세포 손상 정도를 발달 단계별로 확인하기 위하여, 현미경을 이용하여 세포 형태 및 세포 수를 조직학적으로 관찰하였다.Cell morphology and cell number were examined histologically using a microscope in order to confirm the degree of damage of the bipolar cells of the retina of Otx2 single defect mutant mice by developmental stage.

구체적으로, 한배새끼 Otx2 +/ GFP 돌연변이 및 야생형 마우스들을 시기별로 하기와 같이 준비하였다: 생후 14일(P14), 30일(P30), 90일(P90), 120일(P120) 및 1년(P365). 먼저 준비한 마우스들을 트리브롬에타놀(tribromoethanol; Avertin®)으로 마취한 다음, 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde; PFA)를 포함하는 PBS(phosphate buffered saline)를 살포하고, 눈을 적출하여 시료를 준비하였다. 그런 다음, 파라핀 절단을 위해 상온에서 2일 동안 4% PFA 및 20% 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)이 포함된 증류수로 고정시키거나, 또는 저온유지장치(cryostat)로 동결절단하는 크리오섹션(cryosection)을 하기 위해 4℃에서 16 시간 동안 4% PFA/PBS 및 25% 수크로스/PBS로 인큐베이션하였다. 파라핀-임베드 절단(5 ㎛) 또는 크리오섹션(10 ㎛)을 수행하기 위해 준비된 시료를 파라핀 또는 OCT 배지에 각각 임베드(embed)시켰고, 절단면 관찰을 위해 시료를 수퍼프로스트(Superfrost) 글라스 슬라이드 위에 놓고 헤마톡실린(hematoxylin) 및 에오신(eosin)을 이용하여 핵을 염색하였다(H&E). 망막 절단면에 대한 이미지는 Eclipse 90i 현미경(Nikon Corporation, Towa Optics, New Delhi, India)을 이용하여 획득하였고, NIS 소프트웨어를 이용하여 전체 눈의 이미지를 합성하였다. 흑백으로 변환한 다음 다른 절단면의 세포들의 수를 수동으로 산출한 다음 통계적으로 분석하였다.Specifically, one-year-old Otx2 + / GFP Mutant and wild-type mice were prepared as follows: 14 days (P14), 30 days (P30), 90 days (P90), 120 days (P120), and 1 year (P365). First, the prepared mice were anesthetized with tribromoethanol (Avertin), and then PBS (phosphate buffered saline) containing 4% paraformaldehyde (PFA) was sprayed and eyes were removed to prepare samples. Then, a cryosection, which is fixed with distilled water containing 4% PFA and 20% isopropyl alcohol for 2 days at room temperature for paraffin cleavage, or frozen cutting with a cryostat, 0.0 &gt; 4% &lt; / RTI &gt; PFA / PBS and 25% sucrose / PBS for 16 hours. Samples prepared to perform paraffin-embedded cutting (5 占 퐉) or creo-section (10 占 퐉) were respectively embedded in paraffin or OCT medium and the sample was placed on a Superfrost glass slide for cross- Nuclei were stained with hematoxylin and eosin (H & E). Images of the retinal section were obtained using an Eclipse 90i microscope (Nikon Corporation, Towa Optics, New Delhi, India) and the entire eye image was synthesized using NIS software. The number of cells in the other cuts was calculated manually and then statistically analyzed.

그 결과, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, P14, P30, P90, P120 및 P365 시기의 Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스 망막 단편을 H&E 염색하였을 때, Koike 등(2007)에 의해 보고된 무체계(disorganization) 또는 기형(deformation)이 발견되지 않았다(도 4 및 도 5). 구체적으로, 생후 90일까지 야생형 및 Otx2 +/ GFP 마우스 사이의 외핵층(outer nuclear layer; ONL) 및 신경절세포층(ganglion 세포 layer; GCL)의 두께 및 세포 수에 유의적인 차이가 없음을 확인하였다(도 4 및 도 5). 한편, 생후 120일 이후 Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스의 경우, ONL 및 GCL의 세포 수가 감소함을 확인하였다(도 4 및 도 5). ONL 및 GCL 퇴화는 늦게 시작되는 것과 대조적으로 INL 세포 수는 초기 단계에서 이미 감소하기 시작하였고, 구체적으로, 야생형 마우스와 비교하여 Otx2 +/ GFP 마우스의 INL 세포 수는 P14, P30, P90, P120 및 P365 시기에 각각 15%, 19%, 30%, 37% 및 50%로 감소함을 확인하였다(도 4 및 도 5).
As a result, when H & E staining of Otx2 + / GFP mutant mouse retina fragments at the P14, P30, P90, P120 and P365 periods, as shown in Fig. 4 and Fig. 5, disorganization or deformation was not found (Figs. 4 and 5). Specifically, it was confirmed that there was no significant difference in thickness and cell number of outer nuclear layer (ONL) and ganglion cell layer (GCL) between wild type and Otx2 + / GFP mouse until 90 days after birth 4 and 5). On the other hand, after 120 days of age, Otx2 + / GFP In the case of mutant mice, ONL and GCL cell numbers were found to decrease (FIGS. 4 and 5). In contrast to the late start of ONL and GCL degradation, INL cell counts have already begun to decline at an early stage, and specifically, compared with wild type mice, Otx2 + / GFP The number of INL cells in the mice decreased to 15%, 19%, 30%, 37% and 50% at the P14, P30, P90, P120 and P365 periods, respectively (FIGS. 4 and 5).

<3-2> 망막 세포 손상 정도의 분자유전자적 확인<3-2> Determination of degree of retinal cell damage

발달 시기별 세포 손상 및 세포 내 Otx2 단백질 발현의 관련성을 확인하기 위해, Otx2 mRNA 및 단백질의 상대적 발현량을 정량적으로 측정하고자 RT-PCR(Reverse transcription polymerase chain reaction), 웨스턴 블럿팅(Western blotting)을 수행하였다.Cell damage and intracellular Otx2 protein by developmental stage RT-PCR (reverse transcription polymerase chain reaction) and Western blotting were performed to quantitatively measure the relative expression levels of Otx2 mRNA and protein.

구체적으로, Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스 망막의 다양한 성체 망막 신경세포(neuron)를 이용하였다. 마우스 망막으로부터 트리졸(Trizol)을 이용하여 총 RNA를 분리한 다음, 분리한 총 RNA 1 mg을 ImProm-II™ Reverse Transcription System(Promega)으로 제조사의 방법에 따라 cDNA를 합성하였다. 합성한 cDNA로 RT-PCR을 시행한 다음, 1.5% 아가로스 젤에 로딩하여 상대적 발현량을 시각화하였다. β-액틴(actin)을 대조군으로 하였고, 각 유전자의 총 mRNA 및 단백질의 발현량은 β-액틴의 mRNA 및 단백질 밴드 강도를 이용하여 정규화하였다. 상기 RT-PCR을 실시하기 위하여 사용된 프라이머는 하기 [표 3]에 나타낸 바와 같다.Specifically, various adult retinal neurons of the Otx2 + / GFP mutant mouse retina were used. Total RNA was isolated from mouse retina using Trizol, and 1 mg of total RNA isolated was synthesized by ImProm-II Reverse Transcription System (Promega) according to the manufacturer's instructions. RT-PCR was performed on the synthesized cDNA, and the relative expression amount was visualized by loading on 1.5% agarose gel. Actin was used as a control, and the total mRNA and protein expression level of each gene was normalized using the mRNA and protein band intensity of β-actin. The primers used for carrying out the RT-PCR are as shown in Table 3 below.

또한, 웨스턴 블럿팅을 실시하기 위하여, 먼저 당업계에 잘 알려진 정제방법으로 마우스 망막으로부터 단백질을 추출하고, 분리된 단백질을 PAGE 젤에서 단백질 크기별로 분리하였다. 그런 다음 PVDF 멤브레인에 트랜스퍼(transfer)하고 8% 아세트산으로 고정시킨 다음, 멤브레인을 증류수로 세척하고 밤새도록 건조시졌다. 상기 멤브레인을 메탄올에 전처리한 뒤, 블락킹(blocking) 완충용액으로 30 분 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 희석한 1차 항체를 넣고 혼성화한 다음 세척하고 WesternBreeze®(Invitrogen) Chromogenic Western Blot Immunodetection 키트를 이용하여 제조사 방법에 따라 실시하여 결과를 시각화하였다. 사용한 항체에 대한 정보는 [표 4]에 나타내었다.In order to perform Western blotting, proteins were first extracted from mouse retinas by a purification method well known in the art, and the separated proteins were separated by PAGE size in a PAGE gel. It was then transferred to a PVDF membrane and fixed with 8% acetic acid, then the membrane was washed with distilled water and dried overnight. The membrane was pretreated with methanol and incubated at room temperature for 30 minutes with blocking buffer. By washing into a primary antibody was diluted and then hybridized using the WesternBreeze ® (Invitrogen) Chromogenic Western Blot Immunodetection kit carried out according to the manufacturer's method was visualize the result. Information on used antibodies is shown in [Table 4].

그 결과, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, P90 시기의 Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스 망막의 Otx2 mRNA 및 단백질 발현량이 야생형과 비교하여 각각 48.5% 및 44.5%씩 감소함을 확인하였다(도 6). 또한, P90 시기에 Otx2 +/ GFP 마우스 망막 INL의 Otx2 양성(positive) 세포는 야생형과 비교하여 40.3%로 감소하였으나, ONL 및 GCL에서는 야생형 마우스의 경우와 유의적인 차이가 없음을 확인하였다(도 4 및 도 6). Brn3b(brain-specific homeobox/POU domain protein 3B)가 발현되는 랫트 망막 신경절 세포(Rat retinal ganglion cells; RGCs)의 수(도 7; 윗줄) 및 로돕신(rhodopsin)이 발현되는 감각체 광수용체의 수(도 7; 가운데 줄)는 야생형과 유의적인 차이가 없으나, Otx2 +/ GFP 마우스 망막의 M-옵신-양성(M-opsin-positive) 원뿔 광수용체는 야생형의 76%로 감소함(도 7; 아랫줄)을 확인함으로써, 하나의 Otx2 대립유전자의 손상에 대하여 원뿔 광수용체가 감각체 광수용체보다 민감하게 반응하고, 이 결과는 도 2A 내지 도 2C의 광순응 ERG 및 미광 반응 결과와 상응함을 확인하였다.
As a result, as shown in FIGS. 6 and 7, it was confirmed that the Otx2 mRNA and protein expression level of Otx2 + / GFP mutant mouse retina at the P90 time was reduced by 48.5% and 44.5%, respectively, compared to the wild type (FIG. 6) . In addition, it was confirmed that Otx2 positive cells of Otx2 + / GFP mouse retinal INL decreased to 40.3% as compared with the wild type at the time of P90, but ONL and GCL were not significantly different from those of wild type mice And FIG. 6). The number of rat retinal ganglion cells (RGCs) in which Brn3b (brain-specific homeobox / POU domain protein 3B) is expressed (FIG. 7, upper row) and the number of sensory receptors in which rhodopsin is expressed 7); however, the M-opsin-positive cone photoreceptor of the Otx2 + / GFP mouse retina decreased to 76% of the wild type (FIG. 7; bottom Line), conical photoreceptors respond more sensitively to sensory receptors than damage to one Otx2 allele, and this result is consistent with the photorefractive ERG and stray light results of FIGS. 2A-2C Respectively.

RT-PCR에 이용한 프라이머 정보Primer information used for RT-PCR 프라이머 명칭Name of the primer 서열 정보(5'>3')Sequence information (5 '> 3') 서열번호SEQ ID NO: GAPDH ForwardGAPDH Forward TGATGACATCAAGAAGGTGGTGAAGTGATGACATCAAGAAGGTGGTGAAG 55 GAPDH ReverseGAPDH Reverse TCCTTGGAGGCCATGTAGGCCATTCCTTGGAGGCCATGTAGGCCAT 66 β-actin Forwardβ-actin Forward TTCTTTGCAGCTCCTTCGTTGCCGTTCTTTGCAGCTCCTTCGTTGCCG 77 β-actin Reverseβ-actin Reverse TGGATGGCTACGTACATGGCTGGGTGGATGGCTACGTACATGGCTGGG 88 GFP ForwardGFP Forward ATGGTGAGCAAGGGCGAGGAATGGTGAGCAAGGGCGAGGA 99 GFP ReverseGFP Reverse CTGAAGCACTGCACGCCGTACTGAAGCACTGCACGCCGTA 1010

<3-3> 망막 세포 손상 정도의 조직학적 확인<3-3> Histological examination of degree of retinal cell damage

발달 시기별 세포 손상 정도를 조직학적으로 확인하고자 면역염색(immunostaining)을 수행하였다.Immunostaining was performed to histologically identify the degree of cell damage at each developmental stage.

면역염색을 실시하기 위해 먼저 파라핀에 임베드된 조직을 4 ㎛ 두께로 절단하고 글라스 슬라이드(glass slides)에 수집한 다음, 에탄올에서 탈수하여 -20℃에서 저장하였다. 절단면을 0.2% 트윈(Tween) 20을 포함하는 PBS로 수화한 다음, 1% 트리톤(Triton) X-100, 0.2% 트윈 20 및 10% 소태아혈청(fetal bovine serum; FBS)을 포함하는 PBS로 투과성을 높였다. Otx2 +/ GFP 마우스에서 GFP 발현을 통해 간접적으로 Otx2 유전자좌(locus)의 활성을 추적할 수 있는 공지된 방법(Di Salvio 등, 2010)을 이용하였고, 면역라벨링을 위해 사용한 항체의 정보는 하기 [표 4]와 같다. 항체 신호를 시각화하기 위해, Alexa488, Cy3 또는 Cy5와 컨쥬게이트(conjugate)된 2차 항체를 이용하여 세포의 핵은 200 nM Hoescht33342(Sigma)로 시각화하였고, Olympus Fluoview1000 공초점 현미경을 사용하여 이미지를 획득하였다.To perform immunostaining, tissues embedded in paraffin were first cut into 4 μm thickness and collected on glass slides, then dehydrated in ethanol and stored at -20 ° C. The sections were hydrated with PBS containing 0.2% Tween 20 and then blocked with PBS containing 1% Triton X-100, 0.2% Tween 20 and 10% fetal bovine serum (FBS) Permeability. Otx2 + / GFP A known method (Di Salvio et al., 2010) was used to indirectly track the activity of the Otx2 locus through GFP expression in mouse, and the antibody information used for immunological labeling is as shown in Table 4 below . To visualize the antibody signal, the nuclei of the cells were visualized with 200 nM Hoescht 33342 (Sigma) using a secondary antibody conjugated with Alexa488, Cy3 or Cy5 and images were acquired using an Olympus Fluoview 1000 confocal microscope Respectively.

그 결과, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, GFP 발현을 모니터링한 결과, GFP 및 Otx2 면역염색 신호는 Otx2 +/ GFP 마우스(P90) 망막의 INL 및 ONL에서 탐지되었으나, Otx2 단백질에 대해서 많은 양성 세포가 존재하는 GCL에서는 GFP가 관찰되지 않았으며, 이를 통해 RGC에서 Otx2 단백질의 존재는 세포 간 전달을 유발함을 확인하였다(도 8). INL의 GFP-양성 세포는 쌍극 세포 마커 Vsx2(Visual system homeobox 2)에 대하여 대부분 양성을 나타내었고(도 9), INL에 있는 Otx2가 발현된 세포는 대부분 쌍극 세포였다(Koike 등, 2007; Nishida 등, 2003). 야생형과 비교하여, Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스는 Vsx2-양성 쌍극 세포의 수가 58.3% 감소하였다(도 9, 윗줄). 반면, Sox9-양성 뮬러 신경교 세포는 GFP를 발현하지 않고, 상기 세포의 수는 돌연변이에서 변화하지 않음을 확인함으로써(도 9, 두번째 줄) Otx2 +/ GFP 마우스에서 ERG b-파 결손이 뮬러 신경교 세포가 아닌 쌍극 세포의 손실로 인한 것임을 확인하였다. 칼빈딘(calbindin)-양성 수평 세포의 수는 또한 Otx2 +/ GFP 마우스에서 감소하였으나, Pax6-발현 무축삭(amacrine) 세포의 수는 불변하였고, 두 종류의 세포들은 공통적으로 GFP-음성임을 확인하였다(도 9, 세번째 및 마지막 줄). 수평 세포는 광수용체 및 쌍극 세포와 시냅스(synapse)에서 결합할 수 있음을 확인하였다.
As a result, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, GFP and Otx2 immunostaining signals were detected in INL and ONL of Otx2 + / GFP mouse (P90) retinas. However, GFP was not observed in the cell-presenting GCL, confirming that the presence of the Otx2 protein in RGC induces intercellular transfer (Fig. 8). GFP-positive cells of INL were mostly positive for the vasculature marker Vsx2 (FIG. 9), and most of the cells expressing Otx2 in INL were bipolar cells (Koike et al., 2007; Nishida et al. , 2003). Compared to the wild type, Otx2 + / GFP Mutant mice had a 58.3% reduction in the number of Vsx2-positive bipolar cells (Figure 9, top row). On the other hand, positive Sox9- Muller glial cells do not express GFP, the number of the cells by confirming that no changes in the mutant (Fig. 9, the second line) ERG b- wave defect is Muller glial cells in the Otx2 + / GFP mouse But not in the bipolar cells. The number of calbindin-positive horizontal cells was also decreased in Otx2 + / GFP mice, but the number of Pax6-expressing amacrine cells was unchanged and both types of cells were commonly GFP-negative (Fig. 9, third and last line). Horizontal cells were found to bind synapses with photoreceptors and bipolar cells.

Figure 112013092163098-pat00002
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<< 실시예Example 4>  4> 쌍극Dipole 세포 발달 및 퇴화에 있어  In cell development and degeneration Otx2Otx2 단일결함의 서브타입( Subtype of single defect ( subtypesubtype ) 특이적 영향 확인) Identification of specific effects

ERG b-파 결함의 원인을 알아보고자 출생 후 90일이 된(P90) Otx2 +/ GFP 마우스에서 감소한 망막 쌍극 서브타입(subtypes)을 조사하고자 면역화학법을 이용한 세포 면역염색을 수행하였다.To investigate the cause of ERG b-wave defects, immunohistochemical staining was performed to investigate retinal dipolar subtypes in Otx2 + / GFP mice 90 days after birth (P90).

구체적으로, 상기 실시예 <3-3>에 기재된 방법에 따라 면역염색을 실시하였다. 또한, 이때 G0α(G-protein 0-α), PKCα(protein kinase C-α), Vsx1, NK3R(NK-3 receptor) 및 리커버린(recoverin)에 대한 면역라벨링에 사용한 항체 정보는 [표 4]에 나타낸 바와 같다.Specifically, immunostaining was carried out according to the method described in Example < 3-3 >. Antibody information used in immunoblotting for G0α (G-protein 0- α), PKCα (protein kinase C-α), Vsx1, NK3R (NK-3 receptor), and recoverin is shown in [Table 4] As shown in Fig.

그 결과, 도 10 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, G0α이 표지된 ON 쌍극 세포의 수는 단일결함 돌연변이 마우스에서 야생형 마우스보다 61.4% 감소함을 확인하였다(도 10A 및 10C). 또한, PKCα-양성의 간상체 ON 쌍극 세포의 수는 단일결함 돌연변이 마우스에서 야생형 마우스보다 63.5%로 감소함을 확인함으로써(도 10A 및 10C), 상기 ON 간상체 및 ON 원뿔 쌍극 세포의 수는 동등하게 감소함을 확인하였다. 또한, Vsx1-양성의 팬(pan)-OFF-원뿔 쌍극 세포의 수는 한배새끼 야생형 마우스보다 단지 50.8% 수준으로 감소하였다(도 10B의 윗줄 및 도 10D). NK3R-양성의 유형-I(T1) OFF-원뿔 쌍극 세포의 수는 야생형 마우스보다 51%로 감소하였고, 리커버린-양성의 유형-II(T2) OFF-원뿔 쌍극 세포가 P90 Otx2 +/GFP 마우스에는 존재하지 않음을 확인하였다(도 10B의 아랫줄 및 도 10D). As a result, as shown in FIGS. 10 to 13, it was confirmed that the number of ON bipolar cells labeled with G0α was 61.4% lower than that of wild-type mice in single defect mutant mice (FIGS. 10A and 10C). In addition, by confirming that the number of PKCa-positive, ON-bipolar cells is reduced to 63.5% in wild-type mice in single deficient mutant mice (Figs. 10A and 10C), the ON number of ON consensus and ON conical bipolar cells are equally reduced Respectively. In addition, the number of Vsx1-positive pan-OFF-conical bipolar cells was reduced to only 50.8% of that of wild-type mice (top row of FIG. 10B and FIG. 10D). The number of NK3R-positive type-I (T1) OFF-conical bipolar cells decreased to 51% of that of wild-type mice, and liquerrin-positive type-II (T2) OFF- conical bipolar cells were found in P90 Otx2 + / GFP mice (The bottom row of FIG. 10B and FIG. 10D).

또한, Otx2 +/ GFP 성체 마우스(P90)의 망막에서 쌍극 세포 수의 감소는 퇴화 또는 발달이 저하됨을 확인하였다. 망막 발달이 완료되는 시점인 출생 후 13 일(P13)의 마우스에서 쌍극 세포의 수를 조사한 결과, Otx2-양성의 INL 세포 및 Vsx2-양성의 쌍극 세포 수가 야생형 마우스와 비교하여 각각 32.3% 및 32.6%로 감소함을 확인하였다(도 11의 윗 두 줄 및 도 12A). P13의 Otx2 +/ GFP 마우스에서도 P90 시기와 유의적으로 다르지 않음으로써, 출생 후 13일 내지 90일 사이에 간상체 및 ON-원뿔 쌍극 세포 퇴화의 진행수준이 낮음을 확인하였다(도 11의 3째줄 및 4째줄, 및 도 12A). 생후 13일령 Otx2 +/ GFP 마우스에서 Vsx1-양성의 OFF-원뿔 쌍극 세포 수가 야생형 마우스의 67% 수준으로 감소한(도 11의 5째줄 및 도 12A) 반면, P90에서 가장 유의적으로 감소하였던 리커버린-양성 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포의 수는 P13에는 유의적인 차이가 존재하지 않음(도 11의 아랫줄 및 도 12A)을 확인하였다. 이를 토대로 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포의 손상은 주로 퇴화에 의한 것이며, 또한 간상체, ON-원뿔 쌍극 세포 및 다른 종류의 OFF-원뿔 쌍극 세포의 감소는 눈의 발육 부전 및 퇴화의 결합 효과에 의한 것임을 확인하였다. 또한, P30 시기의 TUNEL-양성의 사멸된 핵의 수가 야생형보다 Otx2 +/ GFP 돌연변이 마우스에서 많음을 통해 Otx2 +/ GFP 마우스에서 쌍극 세포의 증가한 퇴화 정도가 큼을 확인하였다(도 13). P13 Otx2 +/ GFP 마우스 망막의 INL에서 GFP 및 쌍극 세포 마커 면역염색 신호를 비교한 결과, 리커버린 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포 마커와 GFP는 오버랩(overlap)되지 않았으나, 간상체 및 ON-원뿔 쌍극 세포에서 GFP 및 이들의 서브타입 특이적 마커인 PKCα 및 G0α는 각각 공동 발현됨을 확인하였다(도 11, 오른쪽 컬럼). 또한, GFP-음성 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포에서도 Otx2 단백질을 포함하는 것을 확인하였다(도 14).
In addition, the decrease in the number of bipolar cells in the retina of Otx2 + / GFP adult mouse (P90) was found to degrade or deteriorate. The number of bipolar cells in the mouse at postnatal day 13 (P13), at which the development of the retina was completed, showed that the numbers of Otx2-positive INL cells and Vsx2-positive bipolar cells were 32.3% and 32.6% (Fig. 11, top line and Fig. 12A). P13 was not significantly different from that of P90 in the Otx2 + / GFP mouse of P13, indicating that the level of progression of islet and ON-cone bipolar cell degeneration was low between 13 days and 90 days after birth (the third line and the third line in Fig. 11) Line 4, and FIG. 12A). 11-day-old Otx2 + / GFP mice showed a decrease in the number of Vsx1-positive OFF-cone bipolar cells to 67% of wild-type mice (line 5 in FIG. 11 and FIG. 12A), while the Licharin- The number of positive T2 OFF-conical bipolar cells was not significantly different for P13 (Fig. 11, bottom row and Fig. 12A). Based on these results, it is concluded that T2 OFF- conical bipolar cell damage is mainly due to degeneration, and that the reduction of the islets, ON-conical bipolar cells and other kinds of OFF-conical bipolar cells is due to the combined effect of the developmental defects and degeneration of the eye Respectively. Also, it was found that the number of TUNEL-positive killed kernels at the P30 time was higher in the Otx2 + / GFP mutant mice than in the wild type, and the increased degree of degeneration of bipolar cells in Otx2 + / GFP mice was large (Fig. 13). Comparison of GFP and bipolar cell marker immunoreactivity signals in the INL of the P13 Otx2 + / GFP mouse retina revealed that the liquorrin T2 OFF-conical bipolar cell marker and GFP did not overlap, but in the luminal and ON-conical bipolar cells GFP and their subtype specific markers PKCa and G0a were coexpressed (Fig. 11, right column). In addition, it was confirmed that GFP-negative T2 OFF-conical bipolar cells also contained Otx2 protein (Fig. 14).

<< 실시예Example 5>  5> T2T2 OFFOFF -원뿔 -cone 쌍극Dipole 세포에서 외인성으로  Exogenous from the cell 유래된Derived Otx2Otx2 단백질의 영향 확인 Check the effect of protein

RGCs의 경우(Sugiyama 등, 2008)와 유사하게, T2 OFF-원뿔 쌍극 세포에서 Otx2 단백질을 유입함으로써 세포 생존에 필수적인 영향을 미칠 가능성을 알아보기 위해, 마우스 망막 내 T2-OFF 원뿔 쌍극 세포에 리커버린 및 Otx2를 공동 발현시키고 면역염색하여 관찰하였다.Similar to the case of RGCs (Sugiyama et al., 2008), in order to investigate the possibility of influencing the cell survival by injecting Otx2 protein into T2 OFF-conical bipolar cells, And Otx2 were co-expressed and immunostained and observed.

구체적으로, 생후 15일령 야생형 마우스를 대상으로 하였고, 상기 마우스의 망막 내 T2-OFF 원뿔 쌍극 세포에 리커버린 및 Otx2를 공동 발현시킨 다음, 세포 외 Otx2 단백질은 P13 마우스 눈의 유리체(vitreous)로 주입된 항-Otx2 항체와 격리시켰다. 세포 면역염색은 상기 실시예 <3-3>과 같은 방법으로 실시하였다.Specifically, 15-day old wild-type mice were subjected to co-expression of liquorrin and Otx2 in the retinal T2-OFF conical bipolar cells of the mouse, and extracellular Otx2 protein was injected into the vitreous of P13 mouse eyes Lt; RTI ID = 0.0 &gt; anti-Otx2 &lt; / RTI &gt; Cellular immunostaining was performed in the same manner as in Example <3-3>.

그 결과, 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 상기 처리에 의해 리커버린-양성 T2-OFF 원뿔 쌍극 세포에서 Otx2 단백질 수준이 유의적으로 감소함으로써, T2-OFF 원뿔 쌍극 세포 내 Otx2는 세포 외 공간으로부터 유입됨을 확인하였다(도 15 및 도 16). 그러나, 성체 Otx2 +/ GFP 마우스에서 관찰되듯이 한 번의 항-Otx2 IgG의 안내 주입으로 성체 마우스에서 망막 쌍극 세포의 퇴화가 유도되지 않음을 확인하였다.
As a result, as shown in FIG. 15 and FIG. 16, the Otx2 protein level in the liqueur-positive T2-OFF conical bipolar cells was significantly decreased by the above treatment, (Figs. 15 and 16). However, as observed in adult Otx2 + / GFP mice, it was confirmed that retinal bipolar cell degeneration was not induced in adult mice by the single injection of anti-Otx2 IgG.

<< 실시예Example 6> 안내  6> Guide Otx2Otx2 단백질 주입에 의한  By protein injection T2T2 OFFOFF -원뿔 -cone 쌍극Dipole 세포의 보호 효과 확인 Identify the protective effect of cells

외인성 Otx2 단백질이 RGCs(Torero Ibad 등, 2011)과 같이 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포로 이루어진 손상된 망막을 회복시킬 수 있는지를 알아보기 위하여, 망막 기능이 손상된 Otx2 +/ GFP 마우스에 Otx2 단백질을 안내 주입하여 그 효과를 관찰하였다.To investigate whether extrinsic Otx2 protein can restore the damaged retinas composed of T2 OFF- conical bipolar cells, such as RGCs (Torero Ibad et al., 2011), Otx2 protein was injected into Otx2 + / GFP mice with impaired retinal function The effect was observed.

구체적으로, 생후 13일령 Otx2 +/ GFP 마우스 4마리 및 야생형 마우스 3마리에 오른쪽 및 왼쪽 눈 유리체 내 공간에 각각 재조합한 Otx2 단백질 또는 PBS(대조군)을 10 ng씩 마우스에 주입한 다음, 29일까지 정상적인 서식지에서 사육하였다. 그런 다음, 마우스가 16 시간 동안 암순응시키고 나서 암순응 막막전위도(ERG) 반응 검사를 상기 <실시예 2>와 같은 방법으로 실시하였다. 이때 빛의 강도를 2.5 cds로 오른쪽 및 왼쪽 눈에 대하여 동시에 처리하였다. Otx2, Vsx2, PKCα, 리커버린, M-옵신(opsin) 및 Brn3b 단백질에 대한 항체(표 4)를 이용하여 상기 실시예 <3-3>와 같은 방법으로 면역염색하여 관찰하였다.Specifically, mice were injected with 10 ng of recombinant Otx2 protein or PBS (control group) in the right and left eye vitamins in four 13-day-old Otx2 + / GFP mice and 3 wild-type mice, They were raised in normal habitats. Then, the mouse was allowed to darken for 16 hours, and then the dark-dark barrier potential (ERG) response test was performed in the same manner as in Example 2 above. At this time, the intensity of light was treated at 2.5 cds on the right and left eyes simultaneously. Immunostaining was performed using antibodies against Otx2, Vsx2, PKCα, liquorrin, M-opsin and Brn3b proteins (Table 4) in the same manner as in Example <3-3>.

그 결과, 도 17 내지 도 19에 나타낸 바와 같이, Otx2 단백질을 1주 이내로 투여한 경우에는 망막 퇴화를 억제하는 효능이 나타나지 않았으나, 2주 이상 주입한 경우에는 손상된 망막이 정상화됨을 확인하였다. 구체적으로, Otx2 단백질을 주입한 결과 망막전위도(ERG) 검사에서 a-파 및 b-파의 진폭 값이 거의 야생형의 무처리군과 유사할 정도로 유의적인 회복률을 나타냄을 확인하였다(도 17). P30 시기에 Otx2 +/ GFP 마우스에 Otx2가 주입된 오른쪽 눈과 무처리 왼쪽 눈의 쌍극 세포 수 변화를 측정한 결과, 상기 Otx2가 주입된 오른쪽 눈에서 리커버린-양성 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포뿐만 아니라, Vsx2-양성 pan-쌍극 세포 및 M-옵신-양성 원뿔 광수용체의 수가 유의적으로 증가함을 확인하였다(도 18 및 도 19). 이를 통해 외인성 Otx2 단백질의 유입이 원뿔 광수용체 및 쌍극 세포의 생존 여부에 중요함을 확인하였다. 결과적으로, Otx2이 리커버린-양성 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포의 핵 및 세포질에서 위치하고, RGCs에서는 세포질에만 위치함을 확인하였다(도 11 내지 도 16). 또한, 주입된 Otx2-myc 단백질도 또한 RGC 및 INL 신경세포의 세포질에 주로 존재한다는 보고를 바탕으로(Torero Ibad 등, 2012), 외인성으로 유래된 Otx2 단백질이 T2 OFF-원뿔 쌍극 세포 및 RGCs의 세포질에서 중요한 역할을 담당함을 확인하였다.
As a result, as shown in Fig. 17 to Fig. 19, when the Otx2 protein was administered within 1 week, the effect of suppressing retinal deterioration was not observed, but it was confirmed that the injured retina was normalized when injected for 2 weeks or more. Specifically, it was confirmed that the amplitude of the a-wave and the b-wave in the ERG test showed significant recovery similar to that of the wild-type untreated group (FIG. 17) . As a result of measurement of the number of bipolar cells in the right eye and the untreated left eye injected with Otx2 into Otx2 + / GFP mice at the time of P30, it was confirmed that not only the liquerrin-positive T2 OFF- conical bipolar cells in the Otx2- , Vsx2-positive pan-bipolar cells and M-opsin-positive cone photoreceptors (Figs. 18 and 19). This confirms that the influx of exogenous Otx2 protein is important for the survival of cone photoreceptors and bipolar cells. As a result, it was confirmed that Otx2 is located in the nucleus and cytoplasm of liquoron-positive T2 OFF-conical bipolar cells, and only in cytoplasm in RGCs (Figs. 11 to 16). In addition, based on reports that injected Otx2-myc proteins are also present in the cytoplasm of RGC and INL neurons (Torero Ibad et al., 2012), exogenously derived Otx2 proteins are involved in the cytoplasm of T2OFF-conical bipolar cells and RGCs And that it plays an important role in

<< 실시예Example 7> 망막 신경세포 미토콘드리아 내에서 외인성  7> Exogenous within the retinal nerve cell mitochondria Otx2Otx2 의 위치 확인The location of

외인성 Otx2 단백질이 RGC5 망막 신경절(ganglion) 세포주 내의 어느 세포 소기관에 위치하여 작용하는가를 알아보기 위하여 세포염색을 수행하였다.Cellular staining was performed to determine whether exogenous Otx2 protein is located in the organelles of the RGC5 retinal ganglion cell line.

구체적으로, 랫트 망막 신경절 세포 5(Rat retinal ganglion cell; RGC5) 세포에, 당업계에 잘 알려진 정제 방법으로 제조된 재조합 Otx2-myc/His 단백질(10 ng/ml)을 4 시간 동안 처리한 다음 상기 실시예 <3-3>와 같은 방법으로 세포염색하였다. 사용한 세포소기관 마커(표 4)는 하기와 같다: 미토콘드리아의 마커 Tom20(translocase of outer membrane 20), 리소좀의 마커 Lamp2a(lysosomal-associated membrane protein 2), 골지체 마커 GM130. 또한, 망막 세포로부터 미토콘드리아를 분리하기 위하여 계단적(stepwise) 원심분리를 Heo 등(2012)에 의하여 공지된 방법으로 시행하였다. 이렇게 수득한 미토콘드리아 분획물(50 ㎍)을 이용하여 상기 실시예 <3-2>에 기재한 것과 동일한 방법으로 웨스턴 블럿팅을 실시하였다. 또한, 상기 미토콘드리아 분획물을 4℃에서 0.5 M NaCl 용액에 30 분 동안 처리한 50 ㎍에 해당하는 단백질을 포함하는 분획(Mito+NaCl), 단백질 가수 분해 효소-K(Proteinase-K)를 0.1 ㎍/㎖로 30℃에서 미토콘드리아 분획물에 10 분 동안 처리하여 미토콘드리아 외막의 단백질 분해한 50 ㎍에 해당하는 단백질을 포함하는 분획(Mito+Pro-K)도 함께 웨스턴 블럿팅을 실시하였다. 이때, 미토콘드리아 분획물에 대한 마커로 Ndufa9를, 미토콘드리아 외막 분획물에 대한 마커로 Tom20를 사용하였고, 로딩 대조군으로는 튜블린(tubulin)을 이용하였다(표 4).Specifically, recombinant Otx2-myc / His protein (10 ng / ml) prepared by a purification method well known in the art was treated for 4 hours in rat retinal ganglion cell (RGC5) cells, Cells were stained in the same manner as in Example <3-3>. The cell organelle markers used (Table 4) are as follows: translocase of outer membrane 20 of mitochondria, lysosomal-associated membrane protein 2 of lysosome, GM130. In addition, stepwise centrifugation was performed by a method known by Heo et al. (2012) to separate mitochondria from retinal cells. Western blotting was carried out using the thus-obtained mitochondrial fraction (50 占 퐂) in the same manner as described in Example <3-2> above. The fraction (Mito + NaCl) and proteinase-K (Proteinase-K) containing the protein corresponding to 50 占 퐂 were treated with 0.5 M NaCl solution at 4 占 폚 for 30 minutes at a concentration of 0.1 占 퐂 / (Mito + Pro-K) was also subjected to Western blotting by treating with a mitochondrial fraction at 30 ° C for 10 minutes, and then fractionating a protein containing 50 μg of proteolytically degraded mitochondrial outer membrane. At this time, Ndufa9 was used as a marker for mitochondrial fractions, Tom20 as a marker for mitochondrial outer membrane fraction, and tubulin as a loading control (Table 4).

그 결과, 도 20 내지 도 22에 나타낸 바와 같이, 세포질의 Otx2가 미토콘드리아의 마커 Tom20와는 겹쳐서 나타났지만, 골지체의 마커 GM130 또는 리소좀 단백질 Lamp2a와는 겹치지 않음을 확인하였다(도 20). 또한, 유사하게 생체 내 쌍극 세포의 시냅스 후부 및 RGCs의 세포체에서 Tom20과 Otx2 단백질이 공동 위치하는 것으로 확인하였다(도 21). 구체적으로 마우스 망막 신경세포에서 추출한 미토콘드리아의 분획물을 대상으로 한 웨스턴 블럿팅한 결과, 미토콘드리아에 주입한 Otx2 단백질이 존재함을 분자유전적으로 확인하였다(도 22). 또한, 분리한 미토콘드리아 외부에 분자결합을 파괴하는 0.5M NaCl 용액에 처리하거나 외부로 노출된 단백질을 분해하는 단백질 가수 분해 효소-K를 처리하여 미토콘드리아에서 Otx2의 위치를 분석한 결과, Otx2는 미토콘드리아 외막지질 또는 외막단백질과의 분자결합을 통해 미토콘드리아 외부에 위치함을 확인하였다(도 22).
As a result, as shown in FIG. 20 to FIG. 22, it was confirmed that Otx2 of cytoplasm overlapped with mitochondrial marker Tom20, but did not overlap with Golgi marker GM130 or lysosomal protein Lamp2a (FIG. 20). Similarly, Tom20 and Otx2 proteins were found to coexist in the posterior synapses of the bipolar cells in vivo and in the cell bodies of RGCs (Fig. 21). Specifically, Western blotting of fractions of mitochondria extracted from mouse retinal nerve cells confirmed the existence of the presence of Otx2 protein injected into mitochondria (FIG. 22). As a result of analyzing the position of Otx2 in the mitochondria by treating protein kinase-K, which degrades the exogenous protein, or 0.5M NaCl solution that breaks the molecular bond outside the isolated mitochondria, Otx2 is the mitochondrial outer membrane And was located outside the mitochondria through molecular association with lipid or outer membrane proteins (Fig. 22).

<< 실시예Example 8>  8> Otx2Otx2 +/+ / GFPGFP 마우스에서 외인성  Exogenous from the mouse Otx2Otx2 의 손상된 망막의 미토콘드리아 회복 효과 확인Of Mitochondrial Recovery of Damaged Retina

미토콘드리아 내에서 Otx2 단백질의 역할을 확인하기 위하여, 야생형 마우스 및 Otx2 단일결함 돌연변이 마우스 망막의 미토콘드리아 구조를 투과 전자 현미경(transmission electron microscopy; TEM)을 이용하여 관찰하였다. 또한, 미토콘드리아의 내막에 위치하는 전자전달계 I-V에 의한 산화적 인산화(oxidative phosphorylation; OXPHOS)는 ATP 합성에 필수적인 미토콘드리아의 내막을 통하여 막전위를 유지한다고 알려져 있다(Schultz 및 Chan, 2001). 이에, 미토콘드리아 내막의 확대 및 단편화가 전자전달계 활성 및 ATP 생산의 항상성 유지에 영향을 미치는지를 확인하고자, 생후 15일령 야생형 및 Otx2 +/ GFP 마우스의 미토콘드리아의 전자전달계 II 구성요소인 숙신산탈수소효소(succinate dehydrogenase; SDH) 및 전자전달계 III/IV 구성요소인 시토크롬 산화 효소(cytochrome oxidase; COX)의 활성을 측정하였다.To confirm the role of Otx2 protein in mitochondria, the mitochondrial structure of wild type mouse and Otx2 single defect mutant mouse retina was observed using transmission electron microscopy (TEM). Oxidative phosphorylation (OXPHOS) by the electron transport system IV located in the mitochondrial inner membrane is known to maintain the membrane potential through mitochondrial inner membrane essential for ATP synthesis (Schultz and Chan, 2001). In order to confirm whether the enlargement and fragmentation of mitochondrial inner membrane affects the homeostasis of the electron transport system and ATP production, succinate dehydrogenase (succinate dehydrogenase), a component of the electron transport system II of mitochondria at 15 days old wild type and Otx2 + / GFP mouse, dehydrogenase (SDH), and cytochrome oxidase (COX), a component of the III / IV electron transport system.

구체적으로, 망막의 ATP 수준을 측정하기 위해 ENLIGHTEN ATP assay system bioluminescence 키트(Promega)를 이용하여 제조사의 절차를 따라 수행하였다. 절개한 망막을 0.5 mL 0.3% TCA 용액에 용해한 다음 4℃에서 30 분 동안 인큐베이션하였다. 그런 다음 13,000 rpm, 5 분, 4℃ 조건으로 원심분리하고, 4배 부피의 중성화(Neutralization) 용액(250 mM 트리스-아세테이트(Tris-acetate) pH 7.75)을 상청액에 추가하였다. 모든 시료에 대하여 MICROLUMAT LB96P Reader(BERTHOLD)로 측정하였는데, 이때 각 시료를 10 ㎕씩 독립적으로 3번 반복 수행함으로써 실험상 내적 일관성을 확보하였다. ATP 농도는 0.01 내지 100 nM 농도의 표준 곡선으로부터 산정하였다. 또한, SDH 및 COX 활성 검사를 실시하기 위해 Ross에 의해 공지된 방법에 따라 망막 조직 절단면을 준비하였다. 먼저 PBS를 살포한 마우스로부터 눈을 적출하여 OCT 배지에서 동결한 다음, 글래스 슬라이드에서 14 ㎛ 눈 절단면을 제조하였다. 상기 절단면의 OCT를 제거하기 위하여 PBS로 세척한 다음, SDH 배지(Tris-Hcl 50 mM, 0.1% 사이토크롬(cytochrome) c 유형(type) IV, 0.5% DAB 염산염(hydrochloride) pH 7.4) 또는 COX 배지(Tris-Hcl 50 mM, 0.1% 니트로 블루 테트라졸리움(Nitro Blue Tetrozolium), 0.2% 숙신산(Succunic Acid) Sigma S-7501, pH 7.4)에서 1 시간 동안 배양하였다. 그런 다음 현미경(Olympus DP71)을 이용하여 이미지 사진을 획득하였다.Specifically, ATP assay system bioluminescence kit (Promega) was used to measure ATP level of the retina according to the manufacturer's procedure. The dissected retina was dissolved in 0.5 mL of 0.3% TCA solution And incubated at 4 [deg.] C for 30 minutes. Then, centrifugation was carried out at 13,000 rpm, 5 minutes and 4 ° C, and a 4-fold volume of Neutralization solution (250 mM Tris-acetate pH 7.75) was added to the supernatant. All samples were measured with MICROLUMAT LB96P Reader (BERTHOLD), and each sample was repeated 3 times independently with 10 μl of each sample to ensure internal consistency in the experiment. The ATP concentration was estimated from a standard curve of 0.01 to 100 nM concentration. In addition, to perform SDH and COX activity assays, retinal tissue sections were prepared according to the method known by Ross. Eyes were first extracted from PBS-sprayed mice, frozen in OCT medium, and then 14-μm eye sections were prepared on glass slides. After washing with PBS to remove the OCT on the cut surface, the cells were washed with SDH medium (Tris-Hcl 50 mM, 0.1% cytochrome c type IV, 0.5% DAB hydrochloride pH 7.4) (Tris-Hcl 50 mM, 0.1% Nitro Blue Tetrozolium, 0.2% Succunic Acid Sigma S-7501, pH 7.4) for 1 hour. Images were then acquired using a microscope (Olympus DP71).

그 결과, 도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같이, 생후 15일령 Otx2 +/ GFP 마우스에서 망막의 쌍극 세포 및 RGCs의 형태가 야생형과 비교하여 시냅스 후부의 미토콘드리아에 집적되어 존재하고, 훨씬 부풀어올라 있으며, 외막 구조가 그대로 보존된 것을 확인하였다(도 23). 또한, 미토콘드리아 내막의 크리스테(cristae)가 커지고 단편화되었고(도 23), RGC 세포체에서도 미묘한 변화가 발생하였으나, 광수용체 내절(inner segments) 또는 RPE에는 변화가 없고, 야생형 마우스의 망막 쌍극 세포 및 RGCs에서 미토콘드리아 수 및 분포에 있어서 유의적인 변화가 없음(도 24)을 확인하였다. 또한, 도 25에 나타낸 바와 같이, SDH 및 COX 활성은 일반적으로 야생형에서 광수용체 내절(inner segment; IS), 외망상층(outer plexiform layer; OPL) 및 내망상층(inner plexiform layer; IPL)에 집적되어 높게 나타나지만, Otx2 +/ GFP 단일결함 돌연변이 마우스의 망막에서 유의적으로 감소함을 확인하였다(도 25). 또한, OXPHOS 활성 및 세포 내 ATP 수준이 P13 시기에 Otx2 단백질이 안내로 주입된 P15 Otx2 +/GFP 마우스 망막에서 다시 정상화됨을 확인하였다(도 25). 특히, 재조합 Otx2 단백질을 처리한 배양된 망막 신경세포에서 초기에 ATP가 급격하게 증가함을 확인하였다. 이를 통해 마우스 망막 신경세포에 첨가된 외인성 Otx2 단백질이 신경세포의 사멸을 유도하는 미토콘드리아의 부풀어오름(swollen)을 억제함으로써 미토콘드리아의 기능을 조절할 수 있음을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 23 and Fig. 24, the morphology of the bipolar cells and RGCs of the retina in Otx2 + / GFP mouse at 15 days of age were accumulated in mitochondria in the posterior synaptic region compared to the wild type, It was confirmed that the outer membrane structure was preserved (FIG. 23). In addition, the mitochondrial inner membrane of cristae was enlarged and fragmented (Fig. 23) and subtle changes were also observed in the RGC cell bodies. However, there was no change in the inner segments or RPE of the RGC cells and the retinal dipolar cells and RGCs (Fig. 24) in the number and distribution of mitochondria. Also, as shown in Fig. 25, SDH and COX activity are generally observed in the wild type, such as the inner segment (IS), the outer plexiform layer (OPL), and the inner plexiform layer (IPL) But highly decreased in the retina of the Otx2 + / GFP single defect mutant mouse (Fig. 25). In addition, it was confirmed that OXPHOS activity and intracellular ATP levels were normalized again in P15 Otx2 + / GFP mouse retina injected with Otx2 protein at the time of P13 (Fig. 25). In particular, it was confirmed that ATP rapidly increased in cultured retinal neurons treated with recombinant Otx2 protein. It was confirmed that the exogenous Otx2 protein added to the mouse retinal nerve cells could regulate mitochondrial function by inhibiting the swollen of mitochondria which induces neuronal death.

<110> Korea Advanced Institute of Science and Technology <120> The composition for preventing and treating retinal degenerative diseases containing Otx2 protein <130> 13p-07-23 <160> 10 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 868 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Otx2 <400> 1 atgatgtctt atctaaagca accgccttac gcagtcaatg ggctgagtct gaccacttcg 60 ggtatggact tgctgcatcc ctccgtgggc taccccgcca ccccccggaa acagcgaagg 120 gagaggacga catttactag ggcacagctc gacgttctgg aagctctgtt tgccaagacc 180 cggtacccag acatcttcat gagggaagag gtggcactga aaatcaactt gccagaatcc 240 agggtgcagg tatggtttaa gaatcgaaga gctaagtgcc gccaacagca gcagcagcag 300 cagaatggag gtcagaacaa agtgaggcct gccaagaaga agagctctcc agctcgggaa 360 gtgagttcag agagtggaac aagtggccag ttcagtcccc cctctagtac ctcagtccca 420 accattgcca gcagcagtgc tccagtgtct atctggagcc cagcgtccat ctccccactg 480 tctgacccct tgtccacttc ctcctcctgc atgcagaggt cctatcccat gacctatact 540 caggcttcag gttatagtca aggctatgct ggctcaactt cctactttgg gggcatggac 600 tgtggatctt 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<220> <223> Otx2 <400> 1 atgatgtctt atctaaagca accgccttac gcagtcaatg ggctgagtct gaccacttcg 60 ggtatggact tgctgcatcc ctccgtgggc taccccgcca ccccccggaa acagcgaagg 120 gagaggacga catttactag ggcacagctc gacgttctgg aagctctgtt tgccaagacc 180 cggtacccag acatcttcat gagggaagag gtggcactga aaatcaactt gccagaatcc 240 agggtgcagg tatggtttaa gaatcgaaga gctaagtgcc gccaacagca gcagcagcag 300 cagaatggag gtcagaacaa agtgaggcct gccaagaaga agagctctcc agctcgggaa 360 gtgagttcag agagtggaac aagtggccag ttcagtcccc cctctagtac ctcagtccca 420 accattgcca gcagcagtgc tccagtgtct atctggagcc cagcgtccat ctccccactg 480 tctgacccct tgtccacttc ctcctcctgc atgcagaggt cctatcccat gacctatact 540 caggcttcag gttatagtca aggctatgct ggctcaactt cctactttgg gggcatggac 600 tgtggatctt atttgacccc tatgcatcac cagcttcctg gaccaggggc cacactcagt 660 cccatgggta ccaatgctgt taccagccat ctcaatcagt ccccagcttc tctttccacc 720 cagggatatg gagcttcaag cttgggtttt aactcaacca ctgattgctt ggattataag 780 gaccaaactg cctcttggaa gcttaacttc aatgctgact gcttggatta taaagatcag 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Claims (12)

Otx2(orthodentricle homeobox 2) 단백질을 유효성분으로 함유하는 야맹증(nyctalopia) 예방 및 치료용 약학적 조성물.
A pharmaceutical composition for preventing and treating nyctalopia containing Otx2 (orthodentricle homeobox 2) protein as an active ingredient.
제 1항에 있어서, 상기 Otx2는 서열번호 2로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 것을 특징으로 하는 야맹증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
[Claim 2] The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the Otx2 has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
삭제delete Otx2(orthodentricle homeobox 2) 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터 또는 세포를 유효성분으로 함유하는 야맹증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
A pharmaceutical composition for the prevention and treatment of night blindness comprising a vector or cell comprising a polynucleotide encoding Otx2 (orthodentricle homeobox 2) protein as an active ingredient.
제 4항에 있어서, 상기 벡터는 선형 DNA, 플라스미드 DNA 또는 재조합 바이러스성 벡터인 것을 특징으로 하는 야맹증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
The pharmaceutical composition according to claim 4, wherein the vector is linear DNA, plasmid DNA or recombinant viral vector.
제 5항에 있어서, 상기 재조합 바이러스는 레트로 바이러스, 아데노 바이러스, 아데노 부속 바이러스, 헤르페스 심플렉스 바이러스, 렌티바이러스로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 야맹증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
6. The pharmaceutical composition according to claim 5, wherein the recombinant virus is any one selected from the group consisting of retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus, herpes simplex virus, and lentivirus.
제 4항에 있어서, 상기 세포는 조혈 줄기세포, 수지상 세포, 자가이식 종양세포(autologous tumor cells) 및 정착 종양세포(established tumor cells)로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 야맹증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
The method according to claim 4, wherein the cell is any one selected from the group consisting of hematopoietic stem cells, dendritic cells, autologous tumor cells, and established tumor cells. And a pharmaceutical composition for therapeutic use.
1) 망막 변성이 유도된 피검체 유래 시료에 피검물질을 처리하는 단계;
2) 상기 단계 1)의 시료에서 Otx2의 발현량을 측정하는 단계; 및,
3) 상기 단계 2)의 Otx2의 발현량이 피검물질을 무처리한 대조군과 비교하여 증가된 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 야맹증 치료제 후보물질의 스크리닝 방법.
1) treating the test substance with a sample derived from a subject in which retinal degeneration has been induced;
2) measuring the expression level of Otx2 in the sample of step 1); And
3) screening the candidate substance for treatment of night blindness, wherein the expression amount of Otx2 in the step 2) is increased compared with the control group in which the test substance is untreated.
제 8항에 있어서, 상기 단계 2)의 Otx2의 발현량은 정량적 RT-PCR(Reverse transcription polymerase chain reaction), 웨스턴 블럿팅(Western blotting), 면역화학법(immunochemistry)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 야맹증 치료제 후보물질의 스크리닝 방법.
9. The method according to claim 8, wherein the expression level of Otx2 in step 2) is selected from the group consisting of a reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), Western blotting and immunochemistry Wherein the method comprises the steps of:
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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