KR101906808B1 - Rnf146-inducing pharmaceutical composition for treatment or prevention of degenerative brain disease - Google Patents

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Abstract

본원은 로도덴드린(Rhododendrin), 리퀘리티게닌(Liquiritigenin), 클로로겐산(Chlorogenic acid) 또는 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)를 포함하는 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 퇴행성 뇌질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품에 관한 것이다.The present invention relates to pharmaceutical compositions for the treatment or prevention of degenerative brain diseases including Rhododendrin, Liquiritigenin, Chlorogenic acid or Piperlonguminine, and to prevent or ameliorate degenerative brain diseases ≪ / RTI >

Description

퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용으로서의 RNF146 발현 유도 약학 조성물{RNF146-INDUCING PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR TREATMENT OR PREVENTION OF DEGENERATIVE BRAIN DISEASE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an RNF146 expression inducing pharmaceutical composition for treating or preventing degenerative brain diseases,

본원은 신경 보호 유전자인 RNF146의 발현을 유도하는 로도덴드린(Rhododendrin), 리퀘리티게닌(Liquiritigenin), 클로로겐산(Chlorogenic acid) 또는 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물, 및 퇴행성 뇌질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품에 관한 것이다.The present invention relates to a method for the treatment or prevention of degenerative brain diseases including Rhododendrin, Liquiritigenin, Chlorogenic acid or Piperlonguminine, which induce the expression of the neuronal protection gene RNF146 A pharmaceutical composition, and a health functional food for preventing or improving degenerative brain diseases.

평균 수명이 증가하여 고령화 사회로 진입함에 따라, 노화에 따라 발병하는 퇴행성 질환이 커다란 의료 및 사회적 문제로 대두되고 있다. 이러한 퇴행성 질환 중에서도 특히 퇴행성 뇌질환은 노인 질환의 발병 순위 1위를 차지할 정도로 높은 비중을 차지하고 있다.As the average life expectancy increases to enter an aging society, degenerative diseases that develop with aging are emerging as major medical and social problems. Among these degenerative diseases, especially degenerative brain diseases, occupies the first place in the ranking of diseases of geriatric diseases.

퇴행성 뇌질환에는 대표적으로 파킨슨병 (Parkinson's disease), 알츠하이머병 (Alzheimer's disease), 헌팅턴병 (Huntington's disease) 및 루게릭병으로 잘 알려진 근위축성 측삭경화증 (ALS; Amyotrophic Lateral Sclerosis) 등이 있다. Degenerative brain diseases are typically Parkinson's disease, Alzheimer's disease, Huntington's disease, and amyotrophic lateral sclerosis (ALS), well known as Lou Gehrig's disease.

파킨슨병 (Parkinson's disease)은 팔, 다리 또는 전신의 근육이 경련 또는 경직되며 중심을 잡지 못하는 퇴행성 신경질환이다. 이와 같은 증상은 뇌신경세포의 문제로 신경전달물질인 도파민 분비에 이상이 생기면서, 뇌의 특정 신경세포가 점차 파괴되어 발생한다. 파킨슨병의 전형적인 증상은 경련, 근육 경직 및 동작이 느려지는 증상 등을 포함하는 운동장애이다. 파킨슨병은 진행속도가 느리기 때문에 발병 시점을 정확히 알기 어려우며, 증상이 발견되었을 때는 이미 뇌의 흑질 부위의 신경세포가 상당히 변성된 경우가 많다. 이밖에도 얼굴 근육이 경직되고 걸음걸이의 보폭이 짧아지는 증상 등이 발생하며, 우울증 및 배변 장애 등이 발생할 수도 있다. 파킨슨병의 증상을 경감시키는 약물이 다수 있으나, 약물의 만성적인 사용은 심신을 약화시키는 부작용을 초래하고(Neurology, 1991, 41, 202-205), 현재까지는 병의 진행을 막을 수 있는 약물은 개발되지 않은 실정이다. 파킨슨병의 정확한 원인은 알려지지 않았지만, 환경적인 독소, 유전적인 요인, 미토콘드리아의 기능 장애가 관련되어 있는 것으로 파악되었다.Parkinson's disease is a degenerative neurological disorder in which the muscles of the arms, legs, or body are spasmodic or rigid and not centralized. These symptoms are due to the problem of neuronal cells, the neurotransmitter, dopamine secretion, is abnormal, resulting in the gradual destruction of specific neurons in the brain. Typical symptoms of Parkinson's disease are movement disorders, including convulsions, muscle stiffness, and slowing motion. Parkinson's disease is slow to progress, so it is difficult to know the exact timing of the onset. When symptoms are found, the neurons in the brain's black areas are often highly denatured. In addition, facial muscles are stiffened and the pace of the walking pace is shortened, and depression and bowel obstruction may occur. Although there are many drugs that alleviate the symptoms of Parkinson's disease, the chronic use of drugs results in side effects that weaken the mind and body (Neurology, 1991, 41, 202-205) It is not. Although the exact cause of Parkinson 's disease is unknown, it has been found to be associated with environmental toxins, genetic factors, and mitochondrial dysfunction.

뇌졸중에서 PARP1(poly (ADP-ribose) polymerase-1)의 과활성화가 신경세포에 독성을 일으키는 것으로 광범위하게 보고된 바 있으며, 신경 퇴행성 질환 중 도파민 신경세포 사멸을 수반하는 운동기능 장애 파킨슨 질환 환자에서도 PARP1의 과활성화가 보고된 바 있다. PARP1은 과활성화시 세포 사멸을 일으키지만 정상 활성시에는 다양한 세포 기능 조절에 중요한 기능을 하는 효소이다. 이런 견지에서 PARP1의 저해제는 신경세포 보호 효과를 기대할 수 있으나, 개발된 여러 PARP1의 저해제들은 장기적인 사용에 의한 독성 발현의 한계점을 가지고 있었다. 이에, 상대적으로 안전하고 새로운 치료 기전이 기대되는 한방기방 단일 물질을 이용한 퇴행성 뇌질환 치료제에 대한 요구가 증가하고 있다.It has been extensively reported that hyperactivation of PARP1 (poly (ADP-ribose) polymerase-1) in neuronal cells in stroke leads to toxicity to neurons, and in dyskinesia patients with Parkinson's disease Overactivation of PARP1 has been reported. PARP1 causes cell apoptosis during hyperactivation, but is an enzyme that plays an important role in the regulation of various cell functions during normal activation. In this regard, inhibitors of PARP1 can be expected to protect neurons, but the inhibitors of several PARP1s developed have limitations in toxicity by long-term use. Therefore, there is an increasing demand for a therapeutic agent for degenerative brain diseases using a herbal medicine single substance which is relatively safe and expected to have a new therapeutic mechanism.

대한민국 특허출원 제10-2014-7022606호Korean Patent Application No. 10-2014-7022606

뇌졸중 및 파킨슨병 등의 퇴행성 뇌질환은 각종 세포 스트레스에 의한 PARP1의 과활성화가 특징적인 신경세포 사멸 기작을 활성화시킴으로써 유발되는 것으로 알려져 있다. RNF146(IDUNA)은 PARP1 자체를 저해하는 것이 아니라, 활성화된 PARP1 만을 선택적으로 유비퀴틴 표지하여 프로테아좀을 통해 분해를 촉진시키는 E3 유비퀴틴 리가아제이다. 이에, RNF146의 발현과 도파민 신경세포를 포함한 신경계 보호 효과 간의 관계가 확인된다면, RNF146의 발현을 유도할 수 있는 화합물을 선별함으로써 퇴행성 뇌질환의 치료 선도 물질로 발굴 가능할 것으로 예상하였다. 다만, 현재 RNF146의 발현을 정량적으로 모니터링할 수 있는 시스템이 구축되어 있지 않다는 문제점이 있었다.Degenerative brain diseases such as stroke and Parkinson's disease are known to be induced by activating a neuronal apoptosis mechanism characterized by hyperactivation of PARP1 by various cell stresses. RNF146 (IDUNA) does not inhibit PARP1 itself but E3 ubiquitin ligase, which selectively activates PARP1 and selectively cleaves ubiquitin to facilitate degradation through proteasome. Therefore, if the relationship between the expression of RNF146 and the protective effect of the nervous system including dopamine neurons is confirmed, it is expected that the compounds capable of inducing RNF146 expression can be selected as a therapeutic agent for degenerative brain diseases. However, there is a problem that a system capable of monitoring quantitatively the expression of RNF146 is not established at present.

이에 본원에서는, RNF146의 발현을 고감도로 정량할 수 있는 시스템을 구축하여, 한방 천연물로부터 RNF146의 발현을 유도하고, 신경세포 사멸을 방지함으로써 궁극적으로 퇴행성 뇌질환의 치료 효과를 나타내는 화합물을 발굴하고자 하였다. 특히, 상대적으로 안전하고 새로운 치료 기전이 기대되는 한방기반 단일 물질의 경우 스크리닝을 통해 신경 독성 억제 신규 치료 선도 물질의 발굴 가능성이 클 것으로 기대되었으며, 학문적으로는 기존의 약물들과 차별화되는 분자 타겟 발굴 및 병리 기전 연구가 가능할 것으로 기대되었다. Accordingly, a system capable of quantifying the expression of RNF146 with high sensitivity has been established in the present invention to induce the expression of RNF146 from natural herbal medicine and prevent neuronal cell death, thereby ultimately discovering compounds exhibiting the therapeutic effect of degenerative brain diseases . In particular, in the case of a herbal-based single substance, which is relatively safe and expected to have a new therapeutic mechanism, it was expected that the screening would lead to the discovery of a new therapeutic leader substance which inhibits neurotoxicity. In the academic field, And pathological mechanisms were expected to be possible.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본원의 제 1 측면은, 로도덴드린(Rhododendrin), 리퀘리티게닌(Liquiritigenin), 클로로겐산(Chlorogenic acid) 및 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)로 이루어지는 군으로부터 선택되는, E3 유비퀴틴 리가아제인 RNF146 발현 유도제를 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공할 수 있다.The first aspect of the present application provides a method of inducing expression of RNF146, which is E3 ubiquitin ligase, selected from the group consisting of Rhododendrin, Liquiritigenin, Chlorogenic acid and Piperlonguminine, A pharmaceutical composition for the treatment or prevention of a degenerative brain disease comprising as an active ingredient can be provided.

본원의 제 2 측면은, 로도덴드린(Rhododendrin), 리퀘리티게닌(Liquiritigenin), 클로로겐산(Chlorogenic acid) 및 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 천연물 추출물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공할 수 있다.The second aspect of the present application provides a method of preventing degenerative brain diseases including natural extracts selected from the group consisting of Rhododendrin, Liquiritigenin, Chlorogenic acid and Piperlonguminine Or a health functional food for improvement can be provided.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 구현예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 구현예 및 실시예가 존재할 수 있다.The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary implementations described above, there may be additional implementations and embodiments described in the drawings and detailed description of the invention.

본원에서는, 과활성화된 PARP1를 저해하는 E3 리가아제인 RNF146의 발현을 유도함으로써 파킨슨 질환 세포 모델에서 세포 독성을 저해할 수 있음을 확인하였다. 이는 도파민 신경세포 사멸을 제어할 수 있는 약물이 전무한 현 시점에서 퇴행성 뇌질환의 새로운 치료 분자 타겟을 제시하는 것이다. 또한 RNF146의 프로모터 활성을 정량적으로 측정 가능한 루시퍼레이즈 발현 검색 시스템을 제공함으로써 신경세포 독성 제어 선도 물질 발굴을 가능하게 하였다.Herein, it was confirmed that induction of the expression of RNF146, which is an E3 ligase inhibiting PARP1, which is hyperactivated, can inhibit cytotoxicity in a Parkinson's disease cell model. This suggests a novel therapeutic molecule target for degenerative brain disease at the present time when there is no drug capable of controlling dopamine neuronal cell death. In addition, by providing a luciferase expression search system capable of quantitatively measuring the promoter activity of RNF146, it has become possible to find a lead substance for controlling neurotoxicity.

구체적으로, 본원에서는 자체 개발한 루시퍼레이즈 발현 검색 시스템을 이용해 RNF146의 루시퍼레이즈 스크리닝을 수행함으로써 RNF146 유도 물질을 발굴하였고, 주요 후보군에 대해서 mRNA, 단백질 수준에서의 생화학적 연구 그리고 다양한 질병 세포 모델 및 동물 모델에서의 독성 실험을 통해 신경 보호 후보 물질 발굴의 효율적인 스크리닝 파이프라인을 제시하였다.Specifically, the present invention uniquely identifies RNF146 inducers by performing a luciferase screening of RNF146 using a self-developed luciferase expression screening system, biochemical studies at mRNA and protein levels for major candidate groups, Toxicity studies in the model suggested an efficient screening pipeline for identifying candidate neuroprotective agents.

또한, 실제로 RNF146의 루시퍼레이즈 스크리닝을 수행하여 PARP1의 과활성화 및 세포 독성을 저해하는 E3 리가아제 효소인 RNF146의 발현을 유도하는 한방 천연물 단일 화합물들인 로도덴드린(Rhododendrin), 리퀘리티게닌(Liquiritigenin), 클로로겐산(Chlorogenic acid) 및 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)을 발굴하였다. 그 중에서도, 리퀘리티게닌의 경우 에스트로겐 수용체라는 분자 타겟을 활성화 시킴으로써 RNF146의 발현을 촉진한다는 사실을 분자 수준에서 증명하였다. 이는 신경세포 보호 효과를 가진 RNF146의 기초 연구에 있어서 중요한 상위 신호 전달 체계를 제시하는 것이며, 이를 통해 RNF146 발현의 분자 기작 연구 뿐만 아니라 파킨슨 질환을 포함한 다양한 퇴행성 뇌질환에 대한 안전한 치료 선도 물질을 발굴하고 제공할 수 있다.In addition, Rhododendrin, Liquiritigenin, which is a herbal natural substance single compounds that induce the expression of RNF146, an E3 ligase enzyme that actually inhibits hyperactivation and cytotoxicity of PARP1 by performing luciferase screening of RNF146, , Chlorogenic acid and Piperlonguminine were excavated. In particular, it has been demonstrated at the molecular level that liquiritigenin promotes the expression of RNF146 by activating a molecular target called an estrogen receptor. This suggests an important signal transduction system in the basic study of RNF146 with neuroprotective effect. Through this research, not only a molecular mechanism of RNF146 expression but also a safe therapeutic agent for various degenerative brain diseases including Parkinson's disease .

도 1a 및 도 1b는 본원의 일 실시예에 따라 RNF146(IDUNA)를 과발현시킨 인간 신경모세포종 세포주의 세포 생존능을 비교 분석한 결과 데이터이다.
도 2a는 RNF146 발현 감지를 위한 루시퍼레이즈 구조체의 구조 및 전처리 스케쥴의 개략도이고, 도 2b 내지 도 2d는 상기 구조체를 이용한 RNF146 발현 탐지 결과 데이터이다.
도 3a 내지 도 3f는 RNF146 루시퍼레이즈 구조체를 활용한 RNF146 유도 천연 한방 화합물 스크리닝 결과 데이터이다.
도 4a 내지 도 4e는 리퀘리티게닌의 RNF146 발현 유도능을 확인한 결과 데이터이다.
도 5a 내지 도 5h는 파킨슨 질환 세포 모델에서의 리퀘리티게닌의 세포 보호 효과를 실험한 결과 데이터이다.
도 6a 내지 도 6d는 리퀘리티게닌에 의한 세포 보호 효과가 RNF146의 발현 유도에 의해서 매개되는 것인지를 확인하는 shRNA 실험 결과 데이터이다.
도 7a 내지 도 7d는 마우스에 리퀘리티게닌을 투여한 후 뇌의 여러 조직에서 RNF146의 단백질 발현량 및 6-OHDA 주입에 대한 도파민 신경세포 사멸에 대한 보호 효과를 분석한 결과 데이터이다.
FIGS. 1A and 1B are data obtained by comparing the cell viability of a human neuroblastoma cell line overexpressing RNF146 (IDUNA) according to one embodiment of the present invention.
2A is a schematic view of the structure and pre-treatment schedule of a luciferase construct for detecting RNF146 expression, and FIGS. 2B to 2D are RNF146 expression detection result data using the construct.
3A to 3F are RNF 146 induced natural herbal compound screening result data utilizing the RNF146 luciferase construct.
4A to 4E are data obtained by confirming the ability of Riquitigenin to express RNF146.
FIGS. 5A to 5H are data on the cell protection effect of liquitidin on a Parkinson's disease cell model.
FIGS. 6A to 6D are shRNA experimental data for confirming whether the cell protection effect by liquitigenin is mediated by induction of RNF146 expression.
FIGS. 7A to 7D are data obtained by analyzing the amount of protein expression of RNF146 and the protective effect against dopamine neuronal cell death on 6-OHDA injection in various tissues of the brain after administering liquitidin.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, portions not related to the description are omitted.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다. The terms "about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used throughout the specification are intended to be taken to mean the approximation of the manufacturing and material tolerances inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure. The word " step (or step) "or" step "used to the extent that it is used throughout the specification does not mean" step for.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination thereof" included in the expression of the machine form means one or more combinations or combinations selected from the group consisting of the constituents described in the expression of the machine form, And the like.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B" 를 의미한다. Throughout this specification, the description of "A and / or B" means "A, B, or A and B".

본원 명세서 전체에서, "퇴행성 뇌질환(degenerative brain disease)"이란 중추신경계의 신경세포에 퇴행성 변화가 나타나면서 발생하는 모든 뇌질환을 포함하는 광의의 개념을 의미한다. 퇴행성 뇌질환은 대부분 발병 원인이 알려져 있지 않지만, 연관 신경계를 선택적으로 침범하며, 질병의 발병이 천천히 시작해서 지속적인 진행을 보이는 것이 특징이다. 바람직하게는 알츠하이머병, 경도인지장애, 뇌졸중 및 혈관성 치매, 전두측두엽 치매, 루이소체 치매, 크로이츠펠트-야콥병, 외상성 두부 손상, 매독, 후천성 면역 결핍 증후군 및 기타 바이러스 감염, 뇌농양, 뇌종양, 다발성경화증, 대사성 질환에 의한 치매, 저산소증, 파킨슨병, 루게릭병, 헌팅턴병, 픽병, 근위축성 측삭 경화증, 간질, 허혈, 중풍, 주의력결핍-과잉행동장애, 정신분열증, 우울증, 조울증, 외상 후 스트레스 장애, 척수손상, 척수염 등을 포함할 수 있다.Throughout the present specification, the term "degenerative brain disease" refers to a broad concept including all brain diseases that occur as degenerative changes occur in nerve cells of the central nervous system. Most of the degenerative brain diseases are unknown, but they are characterized by the selective involvement of the associated nervous system and the onset of the onset of the disease slowly. The present invention relates to the use of a compound according to the invention in the manufacture of a medicament for the treatment of Alzheimer's disease, mild cognitive impairment, stroke and vascular dementia, frontotemporal dementia, rheisome dementia, Creutzfeldt-Jakob disease, traumatic head injury, syphilis, acquired immunodeficiency syndrome and other viral infections, Alzheimer's disease, ischemic stroke, stroke, attention deficit hyperactivity disorder, schizophrenia, depression, bipolar disorder, post-traumatic stress disorder, spinal cord injury, dementia caused by metabolic diseases, hypoxia, Parkinson's disease, Lou Gehrig's disease, Huntington's disease, , Myelitis, and the like.

이하, 본원의 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물, 및 퇴행성 뇌질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, a pharmaceutical composition for treating or preventing degenerative brain diseases of the present invention and a health functional food for preventing or improving degenerative brain diseases will be described in detail with reference to embodiments, examples and drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and examples and drawings.

본원의 제 1 측면은, 로도덴드린(Rhododendrin), 리퀘리티게닌(Liquiritigenin), 클로로겐산(Chlorogenic acid) 및 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 E3 유비퀴틴 리가아제 발현 유도제를 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 E3 유비퀴틴 리가아제는 RNF146일 수 있다.The first aspect of the present invention relates to a pharmaceutical composition comprising E3 ubiquitin ligase expression inducing agent selected from the group consisting of Rhododendrin, Liquiritigenin, Chlorogenic acid and Piperlonguminine as an active ingredient The present invention provides a pharmaceutical composition for treating or preventing degenerative brain diseases. Herein, the E3 ubiquitin ligase may be RNF146.

상기 로도덴드린, 리퀘리티게닌, 클로로겐산 및 피퍼롱구미닌의 화학 구조는 아래와 같다.The chemical structures of rhodendrine, liquitigenin, chlorogenic acid and piperuronminin are as follows.

Figure 112017028313896-pat00001
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상기 로도덴드린, 리퀘리티게닌, 클로로겐산 및 피퍼롱구미닌은 한약 진흥 재단에서 제공하는 한방 단일 추출 화합물 라이브러리 (640 단일 화합물)로부터 선별된 것이다. 상기 화합물들은 RNF146과 같은 E3 유비퀴틴 리가아제의 프로모터 활성을 증가시킴으로써 퇴행성 뇌질환에 의한 신경세포 독성을 제어할 수 있으며, 이러한 원리로 본원의 조성물이 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Rhodendrine, liquitigenin, chlorogenic acid, and piperuronminin were selected from the herbal extract compound library (640 single compound) provided by the Korean Traditional Medicine Foundation. These compounds can control the neurotoxicity caused by degenerative brain diseases by increasing the promoter activity of E3 ubiquitin ligase such as RNF146. By this principle, the composition of the present invention shows a therapeutic or preventive effect of degenerative brain diseases such as Parkinson's disease But may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 E3 유비퀴틴 리가아제가 RNF146(Ring Finger Protein 146)일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the E3 ubiquitin ligase may be, but not limited to, RNF146 (Ring Finger Protein 146).

RNF146은 세포 사멸에서 중요한 역할을 하는 핵내 단백질인 PARP1의 과활성화를 저해하는 E3 유비퀴틴 리가아제로서, PARP1의 과활성화가 연관되어 있는 뇌졸중에 치료 효과가 알려져 있으나, 파킨슨병과 같은 퇴행성 질환에 대한 보호 효과는 알려진 바 없었다. 본원발명에 따른 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물은 RNF146의 발현을 유도함으로써 파킨슨병과 같은 퇴행성 질환에 의한 신경세포 독성을 세포수준에서 억제할 수 있다.RNF146 is an E3 ubiquitin ligase that inhibits hyperactivation of the nuclear protein PARP1, which plays an important role in apoptosis, and is known to have a therapeutic effect on strokes associated with overactivation of PARP1. However, RNF146 has a protective effect against degenerative diseases such as Parkinson's disease Was not known. The pharmaceutical composition for treating or preventing degenerative brain diseases according to the present invention can inhibit neuronal cytotoxicity due to degenerative diseases such as Parkinson's disease at the cellular level by inducing the expression of RNF146.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물은 신경세포 사멸을 억제하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition for treating or preventing the degenerative brain disease may be, but not limited to, inhibiting neuronal cell death.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물은 신경세포 내에서 과활성화된 폴리(ADP-리보오스) 폴리머라제-1 (PARP1) 효소를 선택적으로 억제함으로써 신경세포 사멸을 억제하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition for the treatment or prevention of the degenerative brain disease selectively inhibits the hyper-activated poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1) But it may not be so limited.

상기 PARP1은 과활성화시 뇌졸중에서 신경세포 독성을 나타내는 기전이 알려진 바 있으며, 도파민 신경세포 사멸을 수반하는 파킨슨 질환에서도 PARP1의 과활성화가 보고된 바 있다. 이에 PARP1의 저해제가 신경세포 사멸에 대한 치료제로 제시되었으나, 이들의 세포독성으로 인해 실질적으로 사용이 불가능하였다.PARP1 is known to exhibit neuronal cytotoxicity in stroke and hyperactivity, and hyperactivation of PARP1 has also been reported in Parkinson's disease accompanied by dopamine neuronal cell death. Thus, inhibitors of PARP1 have been proposed as therapeutic agents for neuronal apoptosis, but they were virtually unusable due to their cytotoxicity.

반면, 본원의 약학 조성물에 포함되는 E3 유비퀴틴 리가아제는 과활성화된 PARP1만을 선택적으로 유비퀴틴 표지하여 프로테아좀을 통해 분해시키는 작용을 하며, 자체적인 독성을 나타내지 않고 신경세포 사멸을 억제하는 것이 가능하다.On the other hand, the E3 ubiquitin ligase contained in the pharmaceutical composition of the present invention selectively activates only PARP1 with ubiquitin labeling to decompose it through proteasome, and it is possible to suppress nerve cell death without exhibiting its own toxicity .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환이 알츠하이머병, 경도인지장애, 뇌졸중, 치매, 크로이츠펠트-야콥병, 외상성 두부 손상, 매독, 후천성 면역 결핍증후군, 뇌농양, 뇌종양, 다발성경화증, 저산소증, 파킨슨병, 루게릭병, 헌팅턴병, 픽병, 근위축성 측삭 경화증, 간질, 허혈, 중풍, 주의력결핍-과잉행동장애, 정신분열증, 우울증, 조울증, 외상 후 스트레스 장애, 척수손상 및 척수염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 치매는 혈관성 치매, 전두측두엽 치매, 루이소체 치매 및 대사성 질환에 의한 치매를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.According to one embodiment, the degenerative brain disorder is selected from the group consisting of Alzheimer's disease, mild cognitive impairment, stroke, dementia, Creutzfeldt-Jakob disease, traumatic head injury, syphilis, acquired immunodeficiency syndrome, brain abscess, brain tumor, multiple sclerosis, hypoxia, Wherein the disorder is selected from the group consisting of: a disorder selected from the group consisting of Alzheimer's disease, Huntington's disease, Pick's disease, amyotrophic lateral sclerosis, epilepsy, ischemia, stroke, attention deficit hyperactivity disorder, schizophrenia, depression, manic depression, But may not be limited thereto. For example, the dementia may include, but is not limited to, vascular dementia, frontal temporal dementia, dementia due to rubicolitis, and dementia due to metabolic diseases.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물은 정제, 산제, 경질 또는 연질 캅셀제, 현탁제, 주사용 제제, 유화액, 분말 또는 과립으로 제형화된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition for treating or preventing the degenerative brain disease may be formulated into tablets, powders, hard or soft capsules, suspensions, injectable preparations, emulsions, powders or granules, But may not be limited.

본원의 약학 조성물은 그 사용 목적에 맞게 통상의 방법에 따라 정제, 산제, 경질 또는 연질 캅셀제, 현탁제, 주사용 제제, 유화액, 분말 또는 과립 등 다양한 형태로 제형화하여 사용할 수 있으며, 경구 투여하거나 정맥내, 복강내, 피하, 직장, 국소 투여 등을 포함한 다양한 경로를 통해 투여될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be formulated into various forms such as tablets, powders, hard or soft capsules, suspensions, injectable preparations, emulsions, powders or granules according to a conventional method, Intravenous, intraperitoneal, subcutaneous, rectal, topical, and the like.

본원의 약학 조성물이 고형 제제인 경우, 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면 전분, 탄산칼슘, 수크로스, 락토즈, 젤라틴 등을 혼합하여 제형화될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.When the pharmaceutical composition of the present invention is a solid preparation, the composition may be formulated by mixing at least one or more excipients such as starch, calcium carbonate, sucrose, lactose, gelatin, etc., but may not be limited thereto.

약학 조성물의 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 예시될 수 있으며, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Examples of the liquid preparation for oral administration of the pharmaceutical composition include suspensions, solutions, emulsions, syrups, and the like. In addition to water and liquid paraffin which are commonly used simple diluents, various excipients such as wetting agents, sweeteners, , Preservatives, and the like, but the present invention is not limited thereto.

약학 조성물의 비경구 투여를 위한 제제로는 멸균된 수용액제, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있으며, 주사제에는 용해제, 등장화제, 현탁화제, 유화제, 안정화제, 방부제 등과 같은 종래의 첨가제가 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Agents for parenteral administration of the pharmaceutical composition may include, but are not limited to, sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations and suppositories. Examples of the suspending agent include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable esters such as ethyl oleate, etc. Injectables may contain solubilizers, isotonic agents, suspending agents, emulsifiers, stabilizers, But are not limited to, conventional additives such as solvents, preservatives, and the like.

본원의 약학 조성물은 사용된 화합물의 활성, 연령, 체중, 일반적인 건강, 성별, 정식, 투여시간, 투여 경로, 배출률, 약물 배합 및 예방 또는 치료될 질환의 경중을 포함한 여러 요인에 따라 다양하게 변할 수 있고, 상기 약학 조성물의 투여량은 환자의 상태, 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만 통상의 기술자 의해 적절하게 선택될 수 있고, 예를 들어 1일 0.0001 내지 50 mg/kg 또는 0.001 내지 50 mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한 번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. The pharmaceutical compositions herein may vary widely, depending on various factors including the activity of the compound employed, age, weight, general health, sex, diet, time of administration, route of administration, rate of excretion, drug combination and the severity of the disease to be prevented or treated. The dosage of the pharmaceutical composition varies depending on the condition of the patient, the body weight, the severity of the disease, the drug form, the route of administration, and the period of time, but may be appropriately selected by a person skilled in the art, for example, 0.0001 to 50 mg / kg or 0.001 to 50 mg / kg. The administration may be carried out once a day or divided into several doses. The dose is not intended to limit the scope of the invention in any way.

본원의 제 2 측면은, 로도덴드린(Rhododendrin), 리퀘리티게닌(Liquiritigenin), 클로로겐산(Chlorogenic acid) 및 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 천연물 추출물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공할 수 있다.The second aspect of the present application provides a method of preventing degenerative brain diseases including natural extracts selected from the group consisting of Rhododendrin, Liquiritigenin, Chlorogenic acid and Piperlonguminine Or a health functional food for improvement can be provided.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품은 캡슐, 정제, 분말, 과립, 액상, 환, 편상, 페이스트상, 시럽, 겔, 또는 바 형태일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the health functional food for preventing or ameliorating the degenerative brain disease may be in the form of a capsule, tablet, powder, granule, liquid, ring, flake, paste, syrup, gel, But may not be limited.

상기 건강기능식품 중의 천연물 추출물의 양은 섭취의 목적, 섭취자의 연령, 건강상태, 성별 및 체중 등을 고려하여 통상의 기술자가 적절하게 선택할 수 있다.The amount of the natural product extract in the health functional food can be appropriately selected by a person skilled in the art in consideration of the purpose of consumption, the age, health condition, sex, body weight and the like of the consumer.

상기 건강기능식품은 상기 천연물 추출물 외에도 다양한 성분을 제한 없이 더 포함할 수 있으며, 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 예를 들어, 천연 탄수화물로서 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당 알콜을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 및 합성 향미제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.The health functional food may further contain various components in addition to the natural product extract, and may contain a flavoring agent or a natural carbohydrate as an additional ingredient. For example, natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose, and the like; Disaccharides such as maltose, sucrose and the like; And polysaccharides such as, for example, conventional sugars such as dextrin, cyclodextrin and the like, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, erythritol, and the like. Other flavors other than those mentioned above may include, but are not limited to, natural flavors and synthetic flavors.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

[[ 실시예Example ]]

실험 방법Experimental Method

1. 세포 배양 및 형질주입 1. Cell culture and transfection

인간 신경모세포종 세포주인 SH-SY5Y 세포를 이용하여, 10% FBS 및 1% 항생제를 포함하는 DMEM 배지 내에서, CO2 5%, 습도 95%, 및 37℃ 조건에서 배양하여 실험을 진행하였다. 각 실험군의 DNA 플라스미드를 Opti-MEM과 섞은 후, 형질주입 시약인 ‘X-tremeGENE’을 넣고 15 내지 30 분 동안 실온에서 기다린 다음 SH-SY5Y 세포에 적하하고 교반함으로써 세포에 DNA를 도입하였다.The experiment was carried out using SH-SY5Y cells, a human neuroblastoma cell line, in a DMEM medium containing 10% FBS and 1% antibiotic, at a CO 2 of 5%, a humidity of 95%, and 37 ° C. The DNA plasmids of each experimental group were mixed with Opti-MEM, and 'X-tremeGENE', a transfection reagent, was added to the cells for 15 to 30 minutes at room temperature, and then added to SH-SY5Y cells.

2. 2. 웨스턴Western 블롯Blot

6-웰 플레이트에 배양된 세포를 PBS로 1 회 세척한 후, 용해 버퍼(lysis buffer, PBS(Phosphate buffered saline) 내의 1% Nonidet P40, pH 7.4)를 1 웰당 500 ㎕를 넣고 Eppendorf 튜브 (E-tube)에 모은 후, 얼음에서 30 분 두어 용해시켰다. 이후, 30 분 동안 5 분에 한번씩 볼텍스(vortex)하였다. 30 분 후에 드라이아이스를 이용하여 급속냉동 후 얼음물에서 녹여주는 것을 2 회 반복하였다. 완전히 녹은 후, 4℃의 원심분리기에 넣고 13,000 g의 속도로 15 분 동안 원심분리하였다. 15 분간 원심분리 후, 상층액(단백질)을 새 E-tube로 옮겼다. 정제된 단백질을 2x 램리(laemmli) 버퍼 (Bio-Rad)(+β-머캅토에탄올, 최종 5% (v/v))와 1:1로 혼합한 후 5 분 동안 95℃에서 끓였다. 이후, 해당 샘플을 SDS-PAGE 겔을 이용하여 단백질 크기에 따라 분리시켰다 (100 V, 1 시간 30 분). 이어서, SDS-PAGE 겔 내에서 분리된 단백질을 니트로셀룰로오스 멤브레인(nitrocellulose membrane)으로 옮겨주었다 (100 V, 1 시간 30 분). 단백질이 옮겨진 멤브레인을 5% 탈지유를 이용해 1 시간 동안 블로킹(blocking)하였다. 1 시간 후 탈지유를 제거한 다음 1 차 항체(1:5000)를 넣고 4℃, 셰이커(shaker)에서 16 시간동안 두었다. 16 시간 후 1 차 항체를 제거한 다음, 2 차 항체를 5% 탈지유에 1:1000의 비율로 넣어준 후 니트로셀룰로오스 멤브레인에 넣어주었다 (실온, 2 시간). 2 시간 후 2 차 항체를 제거하고, ECL 용액 (SuperSignal™ West Pico Chemiluminescent Substrate, Thermo)을 넣고 암실에서 X-선 필름을 이용하여 단백질 밴드를 확인하였다. Cells cultured on a 6-well plate were washed once with PBS, and then 500 μl per well of 1% Nonidet P40 in PBS (Phosphate buffered saline) was added to each well. tube), and then lysed in ice for 30 minutes. Thereafter, vortexing was performed every 5 minutes for 30 minutes. After 30 minutes, it was rapidly frozen in dry ice and dissolved in ice water twice. After completely dissolved, it was placed in a 4 ° C centrifuge and centrifuged at a speed of 13,000 g for 15 minutes. After centrifugation for 15 minutes, the supernatant (protein) was transferred to a new E-tube. The purified protein was mixed 1: 1 with 2 × laemmli buffer (Bio-Rad) (+ β-mercaptoethanol, final 5% (v / v)) and boiled at 95 ° C. for 5 minutes. Subsequently, the sample was separated according to the protein size using SDS-PAGE gel (100 V, 1 hour 30 minutes). Subsequently, the proteins separated in the SDS-PAGE gel were transferred to a nitrocellulose membrane (100 V, 1 hour 30 minutes). The membrane from which the protein was transferred was blocked with 5% skim milk for 1 hour. After 1 hour, the skim milk was removed and the primary antibody (1: 5000) was added and the mixture was kept at 4 ° C for 16 hours in a shaker. After 16 hours, the primary antibody was removed and the secondary antibody was added to the nitrocellulose membrane at a ratio of 1: 1000 in 5% skim milk (2 hours at room temperature). After 2 hours, the secondary antibody was removed and an ECL solution (SuperSignal ™ West Pico Chemiluminescent Substrate, Thermo) was added, and the protein band was confirmed using an X-ray film in a dark room.

3. 3. 루시퍼레이즈Lucifer Reyes 분석 analysis

A. RNF146(IDUNA) 발현 유도 (H2O2이용)A. Induction of expression of RNF146 (IDUNA) (using H 2 O 2 )

12 웰 플레이트에 준비된 SH-SY5Y 세포에 pGL3-IDUNA-Luc와 pRL-TK 벡터(Promega)를 함께 형질주입하였다. 24 시간 후, FBS가 없는 DMEM에 준비한 100 μM H2O2를 형질주입한 세포에 10 분 동안 처리하였다. 10 분 후 H2O2를 제거하고, 10 % (v/v) FBS를 포함하는 DMEM을 공급하였다. 36 시간-24 시간-12 시간-6 시간 후에 배지를 제거한 다음, PBS로 1 회 세척하고, PLB (Passive Lysis Buffer, promega)를 넣어 세포를 15 분 동안 셰이커에서 용해하였다. 흰색 96 웰 플레이트에 LARⅡ(Promega) 시약을 넣어둔 후, 용해시킨 세포를 넣었다. 이어서, 마이크로플레이트 분광분석기(Microplate luminometer)를 이용해서 파장을 측정한 다음, 플레이트를 꺼내어 Stop&Glo 시약 (Promega)을 넣어 다시 파장을 측정하였다. 이후, LARⅡ시약을 넣어 측정하여 도출한 파장 값을 Stop&Glo 시약을 넣고 측정한 값으로 나누었다.PGL3-IDUNA-Luc and pRL-TK vector (Promega) were transfected into SH-SY5Y cells prepared on a 12-well plate. After 24 hours, cells transfected with 100 [mu] M H 2 O 2 prepared in DMEM without FBS were treated for 10 minutes. After 10 minutes, the H 2 O 2 was removed and DMEM containing 10% (v / v) FBS was fed. After 36 hours -24 hours -12 hours-6 hours, the medium was removed, washed once with PBS, and PLB (Passive Lysis Buffer, promega) was added to dissolve the cells in the shaker for 15 minutes. LARII (Promega) reagent was added to a white 96-well plate, and the lysed cells were added. Then, the wavelength was measured using a microplate luminometer, the plate was taken out, and the wavelength was again measured by adding Stop & Glo reagent (Promega). Then, the wavelength value obtained by measuring the LAR II reagent was added to the Stop & Glo reagent and the measured value was divided.

B. IDUNA 발현 유도 (천연물질 이용)B. Induction of IDUNA expression (using natural substances)

6-웰 플레이트에 준비된 SH-SY5Y 세포에 pGL3-IDUNA-Luc와 pRL-TK 벡터 (Promega)를 함께 형질주입하였다. 24 시간 후 세포를 모두 모아 96-웰 플레이트로 옮겼다. 다시 24 시간 후, 천연물질 10 μ을 각 웰에 처리하고, 37 시간 동안 배양하였다. 37 시간 후 배지를 제거하고, PBS로 세척한 다음 PLB (Passive Lysis Buffer, promega)를 넣어 세포를 15 분 동안 셰이커에서 용해하였다. 흰색 96-웰 플레이트에 LARⅡ 시약을 넣어둔 다음, 용해시킨 세포를 넣었다. 마이크로플레이트 분광분석기를 이용해서 파장을 측정한 다음, 플레이트를 꺼내 Stop&Glo 시약을 넣어 다시 파장을 측정하였다. LARⅡ시약을 넣어 측정해 나온 파장 값을 Stop&Glo시약을 넣고 측정해 나온 값으로 나누었다.PGL3-IDUNA-Luc and pRL-TK vector (Promega) were transfected into SH-SY5Y cells prepared in a 6-well plate. After 24 hours, all the cells were collected and transferred to a 96-well plate. After another 24 hours, 10 [mu] l of natural material was added to each well and incubated for 37 hours. After 37 hours, the medium was removed, washed with PBS, and PLB (Passive Lysis Buffer, promega) was added to dissolve the cells in the shaker for 15 minutes. The LAR II reagent was placed in a white 96-well plate and the lysed cells were added. After measuring the wavelength using a microplate spectrometer, the plate was taken out and the wavelength was again measured by adding a Stop & Glo reagent. The wavelength values measured by adding the LAR II reagent were divided into the values measured by adding the Stop & Glo reagent.

4. 실시간 정량 4. Real-time quantitation PCRPCR (Real-time quantitative (Real-time quantitative PCRPCR ))

분석 대상 세포를 PBS로 세척하였다. 각 웰 당 1 ml의 QIAzol 용해 시약(Lysis Reagent, cat# 79306, QIAGEN)를 넣은 후, 모아서 E-tube로 옮겼다. 이후, 얼음에 꽂아 5 분 동안 중간중간 볼텍스 하면서 방치하였다. 각 튜브 당 클로로포름을 200 ㎕ 씩 넣고 20 초 동안 볼텍스한 후, 실온에서 3 분 동안 방치하였다. 3 분 후 4℃의 원심분리기에 넣고 12,000 g의 속도로 15 분 동안 원심분리하였다. 이후, 분리된 RNA 층만 새 E-tube로 옮기고, RNA 상층액에 2-프로판올 500 ㎕를 넣고 볼텍스한 후 실온에서 10 분 동안 방치하였다. 이어서, 4℃ 원심분리기에 넣고 12,000 g의 속도로 10 분 동안 원심분리하였다. 상층액을 조심히 제거한 다음 뚜껑을 열고 제거되지 않은 상층액을 10 분 동안 건조하였다. 이후, 탈핵산분해효소수(Nuclease free water)를 50 ㎕ 넣고 RNA 펠렛을 녹여주었다. RNA의 농도를 측정한 후, 퍼스트-스트랜드(First-strand) cDNA 합성 키트 (iScript cDNA synthesis kit, Biorad)를 이용하여 cDNA를 제조하였다 (이 때, 1.5 ㎍에 맞춰서 RNA를 넣어주었다). 합성된 cDNA를 특정 mRNA 프라이머, SYBR 그린 PCR 마스터 믹스(master mix)와 섞은 다음 실시간(real-time) PCR 기계 (QuantStudio 6 flex Real-Time PCR System, Applied Biosystems)에 넣고 해당 mRNA 수준을 측정하였다. cDNA와 GAPDH 프라이머, SYBR 그린 PCR 마스터 믹스와 혼합하여 측정한 값으로 정규화하였다. Cells to be analyzed were washed with PBS. 1 ml of QIAzol lysis reagent (Lysis Reagent, cat # 79306, QIAGEN) was added to each well, and collected and transferred to an E-tube. Thereafter, it was inserted into ice and allowed to stand for 5 minutes with a medium vortex. 200 μl of chloroform was added to each tube, vortexed for 20 seconds, and left at room temperature for 3 minutes. After 3 minutes, the mixture was put into a centrifuge at 4 ° C and centrifuged at a speed of 12,000 g for 15 minutes. Then, only the separated RNA layer was transferred to a new E-tube, 500 μl of 2-propanol was added to the RNA supernatant, and the mixture was vortexed and left at room temperature for 10 minutes. It was then placed in a 4 ° C centrifuge and centrifuged for 10 minutes at a rate of 12,000 g. The supernatant was carefully removed, then the lid was opened and the supernatant, which had not been removed, was dried for 10 minutes. Then, 50 μl of the number of the nucleic acid digesting enzyme (Nuclease free water) was added and the RNA pellet was dissolved. After the concentration of RNA was measured, cDNA was prepared by using a first-strand cDNA synthesis kit (Biorad) (in this case, RNA was added at 1.5 μg). The synthesized cDNA was mixed with a specific mRNA primer, a SYBR Green PCR master mix, and then placed in a real-time PCR machine (QuantStudio 6 flex Real-Time PCR System, Applied Biosystems) to measure the mRNA level. cDNA, GAPDH primer, and SYBR Green PCR mastermix.

5. 세포 5. Cells 생존률Survival rate 분석 analysis

A. 트리판 블루(trypan blue) 분석A. Trypan blue analysis

독성이 있는 시약에 의한 실험을 마친 세포를 모두 E-tube에 모은 후, 300 g의 속도로 5 분 동안 원심분리 하였다. 상층액을 제거한 다음 PBS를 넣고 1 회 세척하고, 다시 300 g의 속도로 5 분 동안 원심분리 하였다. 다음으로 상층액을 제거하고, PBS 500 ㎕를 각 튜브에 넣어서 세포 펠렛을 풀어주었다. 새 튜브에 트리판 블루 100 ㎕를 주입한 후, 세포 펠렛이 풀어진 PBS 100 ㎕를 넣어 혼합하였다. 실온에서 2 분 정도 방치한 다음 세포 계수 슬라이드(cell counting slide)에 10 ㎕를 넣고 CountessII Automated Cell Counter (Life Technologies)기계를 이용하여 세포 생존률 (cell viability, %)을 측정하였다.All of the cells that had been tested by toxic reagents were collected in an E-tube and centrifuged at 300 g for 5 minutes. The supernatant was removed, washed once with PBS, and centrifuged at 300 g for 5 minutes. Next, the supernatant was removed, and 500 μl of PBS was added to each tube to release the cell pellet. After injecting 100 [mu] l of trypan blue into the new tube, 100 [mu] l of the cell pellet-resolved PBS was added and mixed. The cell viability (%) was measured using a Countess II Automated Cell Counter (Life Technologies) machine. Cell viability (%) was measured by adding 10 μl to the cell counting slide.

B. ATP 수준 측정B. Measurement of ATP Level

독성이 있는 시약에 의한 실험을 마친 세포를 떼어내어 흰색 96-웰 플레이트에 100 ㎕씩 옮겼다. CellTiter-Glo®Luminescent 세포 생존률 분석 키트 (promega)의 세포 역가 시약(Cell Titer reagent)을 100 ㎕씩 각 웰에 투입하였다. 이후, 2 분 동안 셰이커를 이용해 혼합한 후 10 분 동안 실온에서 방치하였다. 10 분 후, 마이크로플레이트 분광분석기(microplate luminometer)를 이용하여 ATP 수준을 측정하였다.The cells that had been tested by the toxic reagent were removed and transferred to 100 μl white 96-well plate. 100 [mu] l of Cell Titer reagent from CellTiter-Glo® Luminescent Cell Survival Assay Kit (promega) was added to each well. Thereafter, the mixture was shaken for 2 minutes and left at room temperature for 10 minutes. After 10 minutes, ATP levels were measured using a microplate luminometer.

6. 복강주사(IP injection)-고정(Fix)6. IP injection - Fix (Fix)

* 마우스 1마리에 주사할 리퀘리티게닌의 농도 : 10 mg/kg → 200 ㎍/20 g (1 마리): 200 ㎍/100 ㎕* Concentration of liquiritigenin to be injected in a mouse: 10 mg / kg? 200? / 20 g (1?): 200? / 100?

1. 4 일 동안 쥐 1마리당 100 ㎕ (2 ㎍/㎕)씩 복강주사를 놓았다.1. Intraperitoneal injection of 100 μl (2 μg / μl) was given per mouse for 4 days.

2. 4 일째 되는 날 6OHDA를 뇌 선조체 부위에 주사하였다.On the fourth day, 6OHDA was injected into the brain striatum.

3. 다시 3 일 동안 쥐 1 마리당 100 ㎕ (2 ㎍/㎕)씩 복강주사를 놓았다.3. 100 μl (2 μg / μl) per mouse was injected intraperitoneally for 3 days again.

4. 마지막으로 복강주사를 놓은 다음날 뇌를 꺼내어 4% 파라포름알데하이드로 고정하였다.4. Finally, the day after the intraperitoneal injection, the brain was removed and fixed with 4% paraformaldehyde.

5. 1 일 후 30% 수크로오스로 바꿔주었다.5. After 1 day, it was changed to 30% sucrose.

7. 6OHDA 주사7. 6OHDA injection

1. 2 ㎕용 주사기를 PBS로 주사바늘에 걸리는 느낌이 없을 때 까지 씻어주었다.1. The 2 ㎕ syringe was washed with PBS until there was no feeling of being caught on the needle.

2. 고정장치에 주사기를 수직, 수평을 잘 맞추어 끼워주었다.2. I inserted the syringe into the fixture vertically and horizontally.

3. 주사바늘 구멍이 매우 좁아 막히기 쉬우므로 실험쥐가 바뀔 때 마다 PBS로 막히지 않았는지 확인하였다.3. Because the injection needle hole was so narrow that it was easy to clog, it was confirmed that it was not clogged with PBS every time the mice were changed.

4. 주사할 쥐에 마취제를 약 50~60 ㎕정도 복강주사하였다. 마취제는 실험쥐의 무게에 따라 적정량을 찾아 주사하였다.4. Anesthetics were intraperitoneally injected into the mice to be injected at about 50 to 60 μl. Anesthetics were injected into mice according to the weight of the mice.

5. 마취된 후 실험쥐의 혓바닥을 빼주고 나서 앞니를 걸어준 후 머리 양 옆을 고정 시킨 다음 꼬리를 쭉 당겨서 테이프로 붙였다. 실험쥐의 머리를 10% H2O2로 잘 쓰다듬은 후 머리 정 중앙을 수술용칼로 약 1.5 cm정도 잘라주었다. 5. After the anesthesia, the rat's tongue was removed, then the front teeth were tied, then both sides of the head were fixed, and the tail was pulled all the way to tape. The head of the rats was thoroughly rubbed with 10% H 2 O 2 , and the center of the head was cut about 1.5 cm with a surgical knife.

6. 자르고 난 후 잘 벌려서 공간을 확보한 후 H2O2가 묻은 면봉으로 정수리점(bregma)이 보일 때 까지 표면을 긁어주었다.6. After cutting, the space was secured and the surface was scratched with a swab with H 2 O 2 until the bregma was visible.

7. 주사기를 정수리점 중간지점에 닿게 조정한 후 이 지점을 0.0.0 좌표로 설정하였다.7. After adjusting the syringe to the midpoint of the crown, this point was set to 0.0.0.

8. 주사기를 다시 올린 후 선조체(striatum) 좌표인 (L:-2.0, AP:0.5, DV:-3.0) 중 L:-2.0, AP:0.5 으로 먼저 옮긴 후 주사기를 내렸을 때 닿는 그 위치를 기억한 다음 주사기를 다시 올려서 네임팬으로 점을 찍었다.8. After reloading the syringe, first move to L: -2.0, AP: 0.5 of the striatum coordinates (L: -2.0, AP: 0.5, DV: -3.0) and remember the position of the syringe Then I put the syringe back up and pointed to the name pan.

9. 점을 찍은 지점에 드릴로 구멍을 뚫고, 두개골이 뚫리면 드릴을 바로 빼주었다.9. Drill a hole at the point where the point was taken, and when the skull was pierced, the drill was immediately removed.

10. 6-OHDA 2 ㎕ (4 ㎍/㎕)를 주사기에 넣은 후 주사기를 점찍은 위치로 내렸다 (DV:-3.0 mm까지).10. 2 μl of 6-OHDA (4 μg / μl) was added to the syringe and the syringe was lowered to the spot position (DV: -3.0 mm).

11. DV:-3.0 mm에 도달하면 다시 2.7 mm정도로 올렸다.11. DV: When it reached -3.0 mm, it rose to 2.7 mm again.

12. 0.2 ㎕씩 1 분 동안 천천히 넣어주었다. 총 2 ㎕ 중 1.8 ㎕를 이런 방법으로 넣어 주었다.12. Add 0.2 μL slowly for 1 min. 1.8 ㎕ of 2 ㎕ total was added in this way.

13. 마지막 0.2 ㎕고 5 분 동안 기다렸다. 기다리는 동안 다음 쥐 마취시켰다.13. The last 0.2 μl and waited for 5 minutes. The following rats were anesthetized while waiting.

14. 5 분이 지나면 주사기바늘이 휘지 않게 주의하면서 천천히 주사기를 올렸다.14. After 5 minutes, slowly raise the syringe, being careful not to bend the syringe needle.

15. 봉합용 실·바늘로 머리를 꿰매주었다. 이후 주사기를 PBS로 세척하고 다음 실험쥐로 진행하였다.15. I stitched my head with a needle / thread for sewing. The syringe was then washed with PBS and transferred to the next experimental mouse.

8. 뇌 섹션(Brain sectioning)8. Brain sectioning

1. 마이크로톰(microtome) 판 위에 드라이아이스를 올려 차갑게 유지하였다.1. Dry ice was placed on a microtome plate to keep it cool.

2. 수크로오스를 버리고 샘플을 은박지 위에 올려 얼음 위에 두었다.2. The sucrose was discarded and the sample was placed on the ice sheet.

3. 마이크로톰 판 위에 PBS로 빙판을 만들었다.3. Ice plates were made with PBS on a microtome plate.

4. 두께를 40 ㎛로 설정하였다.4. The thickness was set to 40 탆.

5. 뇌를 놓을 자리를 단면도로 평평하게 갈고, PBS롤 올린 다음 그 위에 뇌를 수평을 맞춰 올렸다.5. Place the brain to be cut flat on a cross section, PBS roll up, then placed on top of the brain level.

6. 주위에 드라이 아이스를 놓고, 뇌가 하얗게 변하면 드라이 아이스를 치우고 자르기 시작하였다.6. Place dry ice around, and when the brain turns white, dry ice is removed and it starts to cut.

7. 칼날에 붓으로 PBS를 계속 묻히면서 잘랐다.7. Cut the brush with a brush with a continuous brush.

8. 해마(Hippocampus)가 양 옆으로 많이 올라온 지점부터 모으고, PBS를 미리 넣어둔 12 웰 플레이트에 차례로 넣었다.8. The hippocampus was harvested from both sides and placed in a 12-well plate pre-loaded with PBS.

9. 다 모은 후, 단면도로 긁어내고 다음 뇌로 진행하였다.9. After collecting, cross section was scraped and proceeded to the next brain.

9. TH 염색9. TH staining

A. 1 일차A. Day 1

1. 블로킹 용액 (blocking solution, 1XPBS, 0.2% 트리톤-X, 0.02% Na-azide, 10% 염소 혈청)을 준비하였다.1. Blocking solution (1XPBS, 0.2% Triton-X, 0.02% Na-azide, 10% goat serum) was prepared.

2. 12 웰 플레이트에 블로킹 용액을 넣었다.2. Place blocking solution in 12 well plates.

3. PBS에 모아두었던 뇌 섹션을 붓으로 모아 블로킹 용액이 담긴 플레이트로 옮겼다.3. The brain sections collected in PBS were collected with a brush and transferred to a plate containing the blocking solution.

4. 실온에서 교반기에 30 분 동안 두었다.4. Leave the stirrer at room temperature for 30 minutes.

5. TH 항체(Novus)를 블로킹 용액에 1:3000의 비율로 희석한 다음 12 웰 플레이트에 넣어두었다.5. The TH antibody (Novus) was diluted 1: 3000 in the blocking solution and placed in a 12-well plate.

6. 30 분 후 뇌 섹션을 모아서 TH 항체가 있는 플레이트로 옮겼다.6. After 30 minutes, brain sections were collected and transferred to plates with TH antibody.

7. 4℃ 교반기 위에서 16 시간 동안 두었다.7. Place on a 4 ° C agitator for 16 hours.

B. 2 일차B. Day 2

1. 1XPBS+0.1% 트리톤-X를 만들어 12 웰 플레이트 2 개에 넣어두었다.1. 1XPBS + 0.1% Triton-X was made and placed in two 12-well plates.

2. 뇌 섹션을 붓으로 모아서 1XPBS+0.1% 트리톤-X에 넣고 10 분 동안 교반기에 두었다. 이를 2 회 반복하여 세척하였다.2. Brain sections were collected with a brush and placed in 1XPBS + 0.1% Triton-X and placed on a stirrer for 10 minutes. This was repeated twice.

3. 2 차 항체를 준비하였다 (1XPBS, 5% 염소 혈청, 0.2% 트리톤-X, Biotin pAb(1:1000))3. Secondary antibody was prepared (1XPBS, 5% goat serum, 0.2% Triton-X, Biotin pAb (1: 1000))

4. 2차 항체를 12 웰 플레이트에 넣어두었다.4. The secondary antibody was placed in a 12-well plate.

5. 세척 단계가 끝나면, 2 차 항체를 넣어둔 플레이트로 뇌 섹션을 옮기고, 실온에서 1 시간 동안 교반기 위에 두었다. 5. At the end of the wash step, the brain section was transferred to the plate with the secondary antibody and placed on the agitator for 1 hour at room temperature.

6. 1 시간 후 1XPBS+0.1%트리톤-X로 10 분 동안 교반기에 두었다. 이를 2 회 반복하여 세척하였다.6. After 1 hour, it was placed on a stirrer with 1XPBS + 0.1% Triton-X for 10 minutes. This was repeated twice.

7. ABC 키트를 준비하였다 (10ml PBS에 솔루션 A 2 방울 넣고 볼텍스, 이어서 솔루션 B 2 방울 넣고 볼텍스) (12 웰 플레이트에 준비함)7. Prepare the ABC kit (2 drops of solution A in 10 ml PBS, vortex in vortex, followed by 2 drops of solution B) (prepared in a 12-well plate)

8. 세척 단계가 끝나면 ABC 용액에 넣고 40 분 동안 실온에 두었다.8. At the end of the wash step, place in the ABC solution and leave at room temperature for 40 minutes.

9. 40 분 후에 1X PBS로 교반기에 두었다. 이를 2 회 반복하여 세척하였다9. After 40 minutes, it was placed on a stirrer with 1X PBS. This was washed twice repeatedly

10. DAB 용액을 준비하였다 (D4293, SIGMA) (10 ml dH2O에 은색1개 금색1개를 넣고 녹을 때까지 볼텍스하였다) (12 웰 플레이트에 넣어둠) (1X PBS가 담긴 플레이트를 미리 준비하였음).10. Prepare a DAB solution (D4293, SIGMA) (1 x silver gold in 10 ml dH 2 O and vortex until dissolved) (place in 12 well plates) Respectively.

11. 세척 단계가 끝나면, 뇌 섹션을 뭉쳐서 모아두고 한번에 DAB 용액으로 옮긴 다음 흔들어서 염색하였다. 색깔이 나타나고 또렷하게 드러나면 모아서 PBS 플레이트로 옮겼다.11. At the end of the washing step, the brain sections were combined and collected, transferred to DAB solution at once and shaken to stain. When the color appeared and was clearly visible, it was collected and transferred to a PBS plate.

12. PBS에 두어 DAB을 살짝 빼주었다.12. Put the DAB in the PBS.

13. 슬라이드에 올렸다 (10 cm 디쉬, 슬라이드, PBS, 트리톤-X를 준비하였음) (10 cm 디쉬에 1X PBS를 넣고 트리톤-X를 2-3 방울정도 넣음) (슬라이드를 디쉬에 걸쳐서 담근 다음 붓으로 뇌 섹션을 슬라이드 위로 올리고, 이어서 실온에서 건조시킴).13. Place slide (10 cm dish, slide, PBS, Triton-X) (place 1X PBS in 10 cm dish and put 2-3 drops of Triton-X) To the top of the slide, followed by drying at room temperature).

14. 전조 후 DPX(06522, SIGMA)를 조직 위에 떨어트려 커버 슬라이드로 천천히 덮어주었다.14. After rolling, DPX (06522, SIGMA) was dropped onto the tissue and slowly covered with a cover slide.

실험 결과Experiment result

1. One. PARP1PARP1 저해제 단백질인  An inhibitory protein RNF146의RNF146 파킨슨 질환에의 적용 가능성 증명 Proof of applicability to Parkinson's disease

A. 파킨슨 질환 관련 독성 물질에 대한 RNF146 발현의 보호 효과A. Protective effect of RNF146 expression on Parkinson's disease-related toxicants

도파민성 세포주인 SH-SY5Y 세포에 대해 산화스트레스 (H2O2, 6-hydroxydopamine (6-OHDA)), 또는 미토콘드리아 저해제 (rotenone)는 처리 농도에 따른 세포 사멸 양상을 보였으므로 파킨슨 질환 세포 모델로 이용되었다. Oxidative stress (H 2 O 2 , 6-hydroxydopamine (6-OHDA)) or mitochondrial inhibitor (rotenone) was observed in the dopaminergic cell line SH-SY5Y cells. Respectively.

도 1a는 SH-SY5Y 세포주에 GFP 또는 GFP-RNF146 (IDUNA)를 과발현 시킨 (24 시간) 후, H2O2 (1 mM), 6-OHDA (70 μM) 및 로테논(rotenone, 20 μM)을 처리 (24 시간)하여 세포 생존능을 트리판 블루 제외(trypan blue exclusion) 에세이를 통해 측정한 결과이다. PARP 저해제로서 3AB를 처리 (10 μM, 독성 물질 처리 4 시간 전부터 처리)한 후의 세포 독성 또한 확인하였다 (n = 6). 도 1b는 SH-SY5Y 세포에 GFP-AIMP2 또는 GFP-IDUNA를 표시된 조합으로 형질주입(transfection) 후 (30 시간) 세포 독성을 트리판 블루 제외 에세이로 측정한 결과이다. 3AB (10 μM)는 PARP 저해제로 사용되었다.FIG. 1A shows the results of H 2 O 2 (1 mM), 6-OHDA (70 μM) and rotenone (20 μM) after overexpression of GFP or GFP-RNF146 (IDUNA) (24 hours), and cell viability was measured by trypan blue exclusion assay. Cytotoxicity after treatment with 3AB (10 μM, 4 hours before treatment with toxic substance) as a PARP inhibitor was also confirmed ( n = 6). Fig. 1b shows the results of measuring cytotoxicity by transfection (30 hours) with a combination of GFP-AIMP2 or GFP-IDUNA expressed in SH-SY5Y cells with the exception of trypan blue. 3AB (10 μM) was used as a PARP inhibitor.

그 결과, H2O2, 6-OHDA, 그리고 로테논에 의한 세포 독성은 PARP1 저해제 (3AB) 처리로 막을 수 있었다. 즉 PARP1의 과활성화가 파킨슨 질환 세포 모델에서 세포 사멸에 관여한다는 것이 증명되었다. 또한 과활성화된 PARP1을 청소하는 E3 리가아제(ligase)인 RNF146의 과발현에 의해서도 비슷한 수준의 세포 보호 효과를 얻을 수 있었다 (도 1a).As a result, cytotoxicity by H 2 O 2 , 6-OHDA, and rothenone was prevented by treatment with PARP1 inhibitor (3AB). That is, hyperactivation of PARP1 has been shown to be involved in apoptosis in the Parkinson's disease cell model. In addition, overexpression of RNF146, an E3 ligase that cleanses and activates PARP1, resulted in a similar level of cytoprotective effect (FIG. 1A).

B. 파킨슨 질환 유전자 모델에 대한 RNF146 발현의 보호 효과B. Protective effect of RNF146 expression on Parkinson's disease gene model

AIMP2는 파킨슨 질환 유전자인 파킨(parkin)의 기질 단백질로서, 파킨슨 질환 환자의 뇌에서의 축적 및 마우스 모델에서의 축적이 도파민 신경세포 사멸에 기여한다고 알려진 독성 단백질이다. 본 실시예에서는 AIMP2의 과발현이 SH-SY5Y 세포 독성을 유발하는 것을 확인하였으며, 동시에 이 세포 독성이 3AB 또는 RNF146의 과발현에 의해 효과적으로 제어되는 것을 확인하였다 (도 1b). 즉 크게 두 종류의 파킨슨 질환 세포 모델을 활용하여, PARP1의 과활성화가 세포 독성에 중요한 역할을 한다는 것을 확인하였을 뿐 아니라, RNF146의 과발현이 파킨슨 질환 신경세포 독성에 유효한 치료 유전자로 활용될 수 있음을 실험적으로 증명하였다.AIMP2 is a substrate protein of Parkinson's disease gene, a toxin protein known to contribute to dopamine neuronal cell death, accumulation in the brain and accumulation in the mouse model of patients with Parkinson's disease. In this example, it was confirmed that overexpression of AIMP2 induces SH-SY5Y cytotoxicity, and at the same time, this cytotoxicity was effectively controlled by overexpression of 3AB or RNF146 (FIG. 1B). In other words, it was confirmed that PARP1 hyperactivation plays an important role in cytotoxicity by using two types of Parkinson's disease cell models, and that overexpression of RNF146 can be used as an effective therapeutic gene for nerve cell cytotoxicity of Parkinson's disease Experimental demonstration.

2. 2. RNF146의RNF146 프로모터 활성 측정을 할 수 있는  The ability to measure promoter activity 루시퍼레이즈Lucifer Reyes 구조체(construct) 구축 및 검증 Build and validate constructs

RNF146의 발현을 정량적으로 고감도로 확인하기 위해, RNF146 (IDUNA) 프로모터 (1.9 kb)를 pGL3 베이직 루시퍼레이즈(luciferase) 플라스미드에 클로닝하였다 (도 2a). 도 2a의 아래 이미지는 저농도의 H2O2 (100 μM)를 10 분간 처리 후 시간 경과에 따른 각종 에세이 (luciferase assay, total RNA 및 protein preparation)의 수행 시간표를 간략히 나타낸 것이다.To quantitatively and sensitively detect the expression of RNF146, the RNF146 (IDUNA) promoter (1.9 kb) was cloned into a pGL3 basic luciferase plasmid (Fig. 2a). The lower image of FIG. 2A is a simplified representation of the time schedule of various assays (luciferase assay, total RNA and protein preparation) after treatment with low concentration of H 2 O 2 (100 μM) for 10 minutes.

실제로 이 루시퍼레이즈 구조체 (pGL3-IDUNA-Luc)가 IDUNA가 발현되는 조건을 대변할 수 있는지를 전처리 실험조건에서 확인하였다 (도 2a). 종래의 연구에 따르면 세포가 죽지 않을 정도의 약한 H2O2 스트레스를 가하면 IDUNA와 같은 세포 생존 유전자가 유도된다는 보고가 있었다. 이에, SH-SY5Y 세포에 pGL3-IDUNA-Luc 및 pRL-TK를 형질주입하고 24 시간 후에 저농도의 H2O2로 전처리하여 표시된 시간마다 IDUNA 프로모터 활성을 루시퍼레이즈 에세이를 통해 측정하고, 0 시간대의 루시퍼레이즈 값을 기준으로 정규화한 상대값으로 표시하였다 (도 2b). 또한, 시간대별로 IDUNA mRNA양을 RTQ PCR을 통해 측정하고, GAPDH의 양으로 보정한 정량값을 그래프로 표시하였다 (n = 3) (도 2c). 추가적으로, 시간대별로 IDUNA의 양을 특이 항체를 이용하여 웨스턴 블롯으로 확인하였다. β-액틴은 로딩 대조군으로 사용되었다 (도 2d). 도 2d의 아래 패널은 IDUNA 웨스턴 블롯 밴드 강도의 정량 그래프 (β-actin으로 보정된 IDUNA의 밴드 강도)를 보여주는 것이다 (n = 3).Actually, it was confirmed under the pretreatment condition that this luciferase construct (pGL3-IDUNA-Luc) can represent the condition in which IDUNA is expressed (Fig. 2a). Conventional studies have shown that weak H 2 O 2 It has been reported that stress-induced cell survival genes such as IDUNA are induced. Thus, pGL3-IDUNA-Luc and pRL-TK were transfected into SH-SY5Y cells and pretreated with H 2 O 2 at a low concentration for 24 hours. The IDUNA promoter activity was measured at every indicated time intervals through a Luciferase assay. And expressed as a relative value normalized based on the Luciferase value (Fig. 2B). In addition, the amount of IDUNA mRNA was measured by RTQ PCR for each time period, and the quantified value corrected by the amount of GAPDH was graphically displayed ( n = 3) (FIG. 2C). In addition, the amount of IDUNA per time zone was confirmed by Western blot using a specific antibody. beta -actin was used as a loading control (Figure 2d). The lower panel of Fig. 2d shows a quantitative graph of IDUNA western blot band intensities (band intensity of IDUNA corrected with β-actin) ( n = 3).

세포에 100 μM의 저농도 H2O2를 10 분간 처리한 후 IDUNA 프로모터 활성을 측정한 결과, 24 시간에 걸쳐 pGL3-IDUNA-Luc의 루시퍼레이즈 강도가 증가되는 것을 확인하였다 (도 2b). 이러한 양상은 IDUNA mRNA 및 단백질을 확인한 실험에서도 유사하게 관찰되었다 (도 2c 및 2d). 이러한 결과로부터, 상기 pGL3-IDUNA-Luc 구조체가 실제 IDUNA의 활성과 발현을 대변할 수 있는 유용한 도구로 이용될 수 있다는 것을 증명하였다.Cells were treated with 100 μM low-concentration H 2 O 2 for 10 minutes, and the activity of IDUNA promoter was measured. As a result, it was confirmed that the luciferase strength of pGL3-IDUNA-Luc was increased over 24 hours (FIG. This aspect was similarly observed in experiments confirming IDUNA mRNA and protein (Fig. 2c and 2d). These results demonstrate that the pGL3-IDUNA-Luc construct can be used as a useful tool to represent the actual activity and expression of IDUNA.

3. 3. RNF146RNF146 루시퍼레이즈Lucifer Reyes 구조체를 활용한  Structured RNF146RNF146 유도 천연 한방 화합물 스크리닝 Guided Natural Oriental Compound Screening

SH-SY5Y 신경모세포종 세포주에 pGL3-IDUNA-Luc DNA와 레닐라(renilla) 루시퍼레이즈 TK 구조체 (pRL-TK 벡터, Promega)를 임시 형질주입(transient transfection)한 후 총 640 여개의 한방 단일 화합물 (0.35 ㎍/ml, 37 시간 처리)과 DMSO를 대조군으로 처리하여 IDUNA 프로모터 활성을 증가시키는 화합물을 1차 선별하였다. After transient transfection of pGL3-IDUNA-Luc DNA and renilla luciferase TK construct (pRL-TK vector, Promega) into SH-SY5Y neuroblastoma cell line, a total of 640 herbal single compounds (0.35 Mu] g / ml, for 37 hours) and DMSO were treated with a control to first sort compounds that increase IDUNA promoter activity.

도 3a는 IDUNA 발현 유도제 고속(high throughput) 스크리닝의 개략도를 나타낸 것이다. pGL3-IDUNA-Luc와 pRL-TK를 발현시킨 SH-SY5Y 세포를 96-웰 플레이트에 배양 후 640 개의 한방 천연물 라이브러리를 처리하고, 37 시간 후에 루시퍼레이즈 에세이를 수행하였다. DMSO와 저농도 H2O2는 각각 음성 및 양성 대조군으로 사용되었다. 도 3b는 1 차 고속 루시퍼레이즈 스크리닝 결과를 나타낸 것이며, DMSO 처리 샘플의 루시퍼레이즈 값을 1로 정규화한 값을 바 그래프(bar graph)로 표시하였다. 도 3c는 1 차 스크리닝에서 IDUNA 프로모터 활성을 증가시킨 화합물들 (Rhododendrin, Liquiritigenin, Chlorogenic acid, Piperlonguminine)에 대해서 반복 실험을 통해 IDUNA 프로모터 루시퍼레이즈 값을 나타낸 것이다 (n = 6). 도 3d는 각 IDUNA 발현 유도 화합물 (10 μM)을 SH-SY5Y 세포에 37 시간 동안 처리한 후 IDUNA mRNA 량을 RTQ PCR을 통해 정량한 결과로서 (n = 3), GAPDH의 양이 내부 로딩 대조군으로 이용되었다. 도 3e는 각 IDUNA 발현 유도 화합물 (10 μM)을 SH-SY5Y 세포에 37 시간 동안 처리한 후 IDUNA의 단백질 양을 IDUNA 특이적인 항체를 이용하여 웨스턴 블롯으로 확인한 결과이다. 도 3f는 웨스턴 블롯 상의 IDUNA 밴드의 강도를 각 샘플별로 정량한 것으로서, β-액틴은 로딩 대조군으로 사용되었다 (n = 3).Figure 3a shows a schematic diagram of high throughput screening of the IDUNA expression inducer. SH-SY5Y cells expressing pGL3-IDUNA-Luc and pRL-TK were cultured on a 96-well plate, treated with a library of 640 herbal natural products, and then subjected to luciferase assay after 37 hours. DMSO and low concentration H 2 O 2 were used as negative and positive control, respectively. FIG. 3B shows the results of the first-order high-speed luciferase screening, and a value obtained by normalizing the luciferase value of the DMSO-treated sample to 1 is represented by a bar graph. FIG. 3C shows the IDUNA promoter luciferase value ( n = 6) through repeated experiments on compounds (Rhododendrin, Liquiritigenin, Chlorogenic acid, Piperlonguminine) which increased IDUNA promoter activity in the first screening. FIG. 3D shows the results of quantitation of IDUNA mRNA level by RTQ PCR after treating each IDUNA expression inducing compound (10 μM) for 37 hours in SH-SY5Y cells ( n = 3) and the amount of GAPDH was measured as an internal loading control Respectively. FIG. 3E shows the results of Western blot analysis of IDUNA-specific protein after treatment of each IDUNA expression inducing compound (10 μM) in SH-SY5Y cells for 37 hours. Figure 3f shows the intensity of the IDUNA band on the western blot for each sample, and β-actin was used as a loading control ( n = 3).

저용량 H2O2 처리군이 각 플레이트에 대해 양성 대조군으로 사용하였다 (도 3a 및 3b). 1 차 스크리닝에서 IDUNA의 프로모터 활성을 가장 크게 증가시키는 천연 화합물들을 반복 실험을 통해 검증하였다. 이들 화합물은 로도덴드린(Rhododendrin), 리퀘리티게닌(Liquiritigenin), 클로로겐산(Chlorogenic acid) 및 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)이었다 (도 3c). 이들 화합물은 모두 실제 IDUNA의 mRNA와 단백질양을 유의성있게 증가시켰다 (도 3d 및 3e). 결국 pGL3-IDUNA-Luc를 이용한 IDUNA 유도 화합물 스크리닝을 통해 검출된 4 개의 후보 화합물 모두 실제로 IDUNA의 mRNA와 단백질을 증가시키는 것으로 확인되었다. 이로써, 본 실시예에서 사용된 IDUNA 프로모터 루시퍼레이즈 구조체가 효율적으로 IDUNA 유도 화합물들을 발굴하는데 이용될 수 있음이 실험적으로 증명되었다. 본 실시예에서는 640 여개의 화합물을 이용하였으나, 대단위 라이브러리를 이용할 경우 추가적인 IDUNA 유도 물질 발굴이 가능할 것으로 기대되었다.A low dose H 2 O 2 -treated group was used as a positive control for each plate (FIGS. 3A and 3B). In the first screening, natural compounds that maximally increase the promoter activity of IDUNA were tested by repeated experiments. These compounds were Rhododendrin, Liquiritigenin, Chlorogenic acid and Piperlonguminine (Figure 3c). All of these compounds significantly increased the amount of actual mRNA and protein of IDUNA (FIGS. 3d and 3e). Finally, all of the four candidate compounds detected by IDUNA-induced compound screening with pGL3-IDUNA-Luc were found to actually increase IDUNA mRNA and protein. Thus, it has been experimentally proven that the IDUNA promoter luciferase construct used in this embodiment can be efficiently used for locating IDUNA-inducing compounds. In this example, more than 640 compounds were used, but it was expected that additional IDUNA inducing substances could be discovered using a large-scale library.

4. 4. 리퀘리티게닌의Liquiritigenin RNF146RNF146 유도  Judo 기작Mechanism 발굴 excavation

도 4a는 SH-SY5Y 세포에 각각 0.1, 1 및 10 μM의 리퀘리티게닌(Liquiritigenin)을 48 시간 동안 처리한 후 항체를 사용한 웨스턴 블롯으로 IDUNA 단백질 발현을 확인한 결과이다. 도 4b는 IDUNA의 단백질 발현량을 웨스턴 블롯의 밴드 강도로 정량하고, β-액틴 밴드 강도로 보정 후 대조군에 대한 상대 값으로 계산한 그래프로서 (n= 3), β-액틴은 내부 로딩 대조군으로 사용되었다. 도 4c는 SH-SY5Y 세포에 리퀘리티게닌과 에스트로겐 수용체 길항제인 타목시펜 (1 μM)을 48 시간 처리 후 IDUNA의 발현량을 웨스턴 블롯으로 확인한 결과로서, β-액틴은 내부 로딩 대조군으로 사용되었다. 도 4d는 패널 C의 샘플들에 대해서 IDUNA의 웨스턴 밴드 강도를 정량한 결과이다 (n = 3). 도 4e는 SH-SY5Y 세포에 리퀘리티게닌과 타목시펜을 48 시간 동안 처리한 후 IDUNA mRNA 양을 RTQ PCR로 정량한 결과로서 (n = 3), GAPDH 정량이 내부 로딩 대조군으로 정규화하는 데에 사용되었다. IDUNA의 mRNA 양은 DMSO 처리군에 대한 상대값으로 표시되었다.FIG. 4A shows the results of confirming the expression of IDUNA protein by Western blotting using antibodies to SH-SY5Y cells treated with 0.1, 1 and 10 μM of liquiritigenin for 48 hours, respectively. FIG. 4B is a graph ( n = 3) showing the amount of protein expression of IDUNA as the band intensity of western blot and calculated as a relative value to the control group after the correction by the β-actin band intensity, and β-actin was used as an internal loading control Respectively. FIG. 4C shows the results of Western blotting of the expression level of IDUNA after treatment with SH-SY5Y cells for 24 hours with tamoxifen (1 μM), which is an estrogen receptor antagonist, and β-actin was used as an internal loading control. 4D shows the result of quantifying the IDUNA western band intensity for the samples of panel C ( n = 3). FIG. 4E shows the results of quantitation of IDUNA mRNA by RTQ PCR after treating SR-SY5Y cells with liquiritigenin and tamoxifen for 48 hours ( n = 3), and GAPDH quantification was used to normalize the internal loading control . The amount of IDUNA mRNA was expressed relative to the DMSO-treated group.

리퀘리티게닌은 본 실시예에서 IDUNA 프로모터 활성, mRNA, 그리고 단백질 양을 가장 일관되게 증가시킨 화합물이었으며 (도 3c 내지 3f), 농도에 따른 확연한 IDUNA 단백질의 발현 증가를 보였다 (도 4a 및 4b). 리퀘리티게닌은 작용 분자 타겟으로서 에스트로겐 수용체 베타 (ERβ)를 통해 작용한다고 알려져 있다. 본원에서는 에스트로겐 수용체 길항제를 이용하여, 리퀘리티게닌에 의한 IDUNA의 발현 유도가 에스트로겐 수용체 활성화에 의해 매개된다는 것을 처음으로 증명하였다 (도 4a 내지 4e). 나머지 3 개의 화합물에 의한 IDUNA의 발현 유도 기작에 있어서 에스트로겐 수용체가 관여되어 있는지는 실험하지 않았으나, 추가 연구를 통해 새로운 기전 확보가 가능할 것으로 예상된다. 리퀘리티게닌-ERβ-IDUNA의 분자수준에서의 기작 확보는 리퀘리티게닌을 전임상 및 임상 실험으로 진행하는데 있어서 중요한 의의를 지닌다.Riquitigenin was the most consistently increased amount of IDUNA promoter activity, mRNA, and protein in the present example (FIGS. 3c-3f), showing increased expression of distinct IDUNA proteins at different concentrations (FIGS. 4a and 4b). Riquitigenin is known to act through the estrogen receptor beta (ERβ) as an acting molecule target. Using estrogen receptor antagonists, we first demonstrated for the first time that induction of the expression of IDUNA by liquiritigenin is mediated by estrogen receptor activation (Figs. 4a-4e). It has not been tested whether estrogen receptor is involved in the induction of IDUNA expression by the other three compounds, but it is expected that a new mechanism can be secured through further studies. Securing mechanisms at the molecular level of Riquitigenin-ERβ-IDUNA has important implications for proceeding with pre-clinical and clinical trials of Riquitigenin.

5. 5. 리퀘리티게닌의Liquiritigenin 도파민 신경 세포 보호 효과 및 기전 검증 Protective Effect of Dopaminergic Neurons and Validation of Mechanism

RNF146 (IDUNA) 발현 유도 물질인 리퀘리티게닌이 실제로 파킨슨 질환 세포 모델에서의 보호 효과가 있는지 검증 실험을 진행하였다. 도 5a의 상단은 SH-SY5Y 세포주에 대한 실험 스케쥴의 개략도를 나타내는 것이고, 하단은 SH-SY5Y 세포에서 리퀘리티게닌 처리에 의한 H2O2 독성에 대한 보호 효과를 트리판 블루 제외(trypan blue exclusion) 에세이로 측정한 그래프를 나타낸다 (n = 6). 도 5b는 SH-SY5Y 세포에 리퀘리티게닌 (10 μM, 총 40 시간)을 전처리 후 H2O2 (1 mM, 16 시간) 처리시 세포 내의 ATP 양을 측정한 결과이다 (n = 6). 도 5c는 SH-SY5Y 세포에 리퀘리티게닌 (10 μM, 총 40 시간) 전처리 후 H2O2 (1 mM, 24 시간) 처리시 IDUNA의 발현을 웨스턴 블롯으로 확인한 결과로서, β-액틴은 내부 로딩 대조군으로 사용되었다. 도 5d는 도 5c의 샘플 그룹에 대해서 IDUNA의 웨스턴 밴드 강도를 정량한 결과로서 (n = 3), β-액틴 밴드 강도로 보정후 DMSO 처리 대조군에 대한 상대값으로 표현한 것이다. 도 5e는 SH-SY5 세포에 리퀘리티게닌 전처리 (10 μM, 24 시간)를 하고, 고농도 H2O2 (1 mM, 15 분)를 처리한 후 폴리(ADP-리보오스) 및 PARP1의 발현을 특이 항체를 이용하여 웨스턴 블롯으로 확인한 결과로서, β-액틴은 내부 로딩 대조군으로 이용되었다. 도 5f는 도 5e의 샘플에 대한 웨스턴 블롯 상의 PAR 및 PARP1의 밴드 강도 정량값을 나타낸 것으로, β-액틴 밴드 강도로 보정후 대조군에 대한 상대값으로 표현되었다. 도 5g는 SH-SY5Y 세포에 대한 6-OHDA (70 μM, 24 시간) 및 로테논 (20 μM, 24 시간) 처리에 의한 세포 독성 및 리퀘리티게닌 전처리 (10 μM, 48 시간)에 의한 세포 보호 효과를 트리판 블루 제외 에세이로 측정한 결과이다 (n = 6). 도 5h는 GFP 및 GFP-AIMP2 과발현 (30 시간)에 의한 SH-SY5Y 세포의 독성 및 리퀘리티게닌에 의한 세포 보호 효과를 트리판 블루 제외 에세이로 측정한 결과이다 (n = 6).Riquiatinogen, an inducer of RNF146 (IDUNA) expression, was actually tested for its protective effect in a PD model. 5A shows a schematic diagram of the experimental schedule for the SH-SY5Y cell line, and the lower part shows the protective effect against H 2 O 2 toxicity by treatment with liquiritigenin in SH-SY5Y cells, except for trypan blue exclusion ) Essay ( n = 6). FIG. 5B shows the results of measuring the amount of ATP in cells ( n = 6) when H 2 O 2 (1 mM, 16 hours) was pretreated with SH-SY5Y cells after liquiritigenin (10 μM for 40 hours). Figure 5c The expression of IDUNA in SH-SY5Y cells pretreated with liqueitigin (10 μM, 40 hours total) and H 2 O 2 (1 mM, 24 hours) was confirmed by western blotting. As a result, Respectively. FIG. 5D is a graph showing the relative value of the β-actin band intensity after correction to the DMSO-treated control group as a result of quantifying the Western band intensity of IDUNA for the sample group of FIG. 5C ( n = 3). 5E shows the expression of poly (ADP-ribose) and PARP1 after SH-SY5 cells were pretreated with liquiritigenin (10 μM, 24 hours) and treated with H 2 O 2 (1 mM, 15 min) As a result of Western blotting using antibodies, β-actin was used as an internal loading control. FIG. 5F shows the band intensity quantification values of PAR and PARP1 on the western blot for the sample of FIG. 5E, which was expressed as a relative value to the control group after the correction with the? -Actin band intensity. Figure 5g shows cytotoxicity by SH-SY5Y cells treated with 6-OHDA (70 [mu] M, 24 hours) and rotenone (20 [mu] M for 24 hours) and cell protection by liquiritigenin pretreatment ( N = 6). The results were as follows. FIG. 5h shows the cytotoxic effect of SH-SY5Y cells induced by GFP and GFP-AIMP2 overexpression (30 hours) and cell protection effect by liquiritigenin ( n = 6).

실험 결과, 고농도의 H2O2 (1 mM)를 SH-SY5Y에 처리시 나타나는 세포 독성이 리퀘리티게닌에 의해서 거의 완전히 차단되었으며, 세포 사멸과 수반하여 나타나는 에너지 고갈 (ATP 수준) 및 폴리(ADP-리보오스)(PAR)의 증가를 리퀘리티게닌에 의한 IDUNA의 발현으로 억제할 수 있었다 (도 5a 내지 5f). 뿐만 아니라 로테논(rotenone) 및 6-OHDA에 의한 세포 독성, 그리고 AIMP2 과발현에 의한 세포 독성 또한 리퀘리티게닌이 광범위하게 저해할 수 있음을 증명하였다 (도 5g 및 5h). As a result, cytotoxicity of SH-SY5Y at high concentration of H 2 O 2 (1 mM) was almost completely blocked by liquitigenin, and energy depletion (ATP level) and poly (ADP -Ribose) (PAR) could be inhibited by the expression of IDUNA by liquefactory genetin (Figs. 5A to 5F). In addition, cytotoxicity by rotenone and 6-OHDA, and cytotoxicity by overexpression of AIMP2, were also demonstrated (Fig. 5g and 5h).

또한, 리퀘리티게닌에 의한 세포 보호 효과가 IDUNA의 발현 유도에 의해서 매개되는 것인지 증명하기 위해 shRNA 실험을 수행하였다. 도 6a는 SH-SY5Y 세포주에 shDsRed 또는 shRNA-IDUNA를 과발현 (48 시간)시키고 H2O2 (1 mM) 15 분 처리후 PAR 및 PARP1의 발현량을 특이 항체를 이용한 웨스턴 블롯으로 확인한 결과로서, 리퀘리티게닌은 형질주입 24 시간 후에 10 μM의 농도로 24 시간 동안 처리되었다. β-액틴은 내부 로딩 대조군으로 사용되었다. 도 6b는 도 6a의 샘플 그룹에 대한 웨스턴 블롯 상에서의 PAR의 밴드 강도를 정량한 결과로서, β-액틴 밴드 강도로 보정후 대조군에 대한 상대적인 값으로 표현된 것이다 (n =3). 도 6c는 shDsRed 혹은 shRNA-IDUNA를 형질주입 (총 72 시간)하여 IDUNA를 넉다운(knockdown) 시킨 SH-SY5Y 세포에 리퀘리티게닌을 처리 (10 μM, 48 시간)하고, 고농도 H2O2 (1 mM, 24 시간) 에 대한 독성 보호 효과를 트리판 블루 제외 에세이를 통해 확인한 결과이다 (n = 6). 도 6d는 shDsRed 혹은 shRNA-IDUNA를 형질주입 (총 64 시간)하여 IDUNA를 넉다운 시킨 SH-SY5Y 세포에 리퀘리티게닌을 처리 (10 μM, 40 시간)하고, 고농도 H2O2 (1 mM, 16 시간) 에 대한 세포내 ATP 양을 측정 (n = 6)한 결과이다. In addition, shRNA experiments were conducted to demonstrate that the cell protection effect by liquitigenin is mediated by the induction of IDUNA expression. FIG. 6A shows the expression levels of PAR and PARP1 after SH-SY5Y cell line overexpression of shDsRed or shRNA-IDUNA (48 hours) and treatment with H 2 O 2 (1 mM) for 15 minutes by Western blot using a specific antibody, Riquitigenin was treated for 24 hours at a concentration of 10 [mu] M after 24 hours of transfection. beta -actin was used as an internal loading control. Figure 6b is the result of quantifying the band intensity of the PAR on the western blot for the sample group of Figure 6a, expressed as a relative value to the control group after correction to the beta -actin band intensity ( n = 3). Figure 6c SH-SY5Y cells, in which IDUNA was knocked down by shDsRed or shRNA-IDUNA transfection (total 72 hours), were treated with liqueitigin (10 μM, 48 hours) and high concentration H 2 O 2 ( N = 6). The results of this study are summarized as follows. Figure 6d is a process the requester utility genin to shDsRed or SH-SY5Y cells was knocked down the IDUNA to transform the shRNA-IDUNA injection (a total of 64 hours) (10 μM, 40 hours), and high-concentration H 2 O 2 (1 mM, 16 Time ( n = 6) of the amount of intracellular ATP.

shRNA를 통해 IDUNA를 넉다운(knockdown) 시킨 경우 리퀘리티게닌 처리에 의한 PAR의 억제 및 세포 사멸, ATP 에너지 고갈의 저해가 모두 사라졌다 (도 6a 내지 6d). 즉, 리퀘리티게닌의 세포 보호 효과는 전적으로 IDUNA의 발현 유도에 의해서 이루어진다는 것이 증명되었다. 이러한 결과를 통해, IDUNA 발현 유도 물질들이 신경 퇴행성 질환인 파킨슨 질환에 적용될 수 있음을 알 수 있었다. When IDUNA was knocked down via shRNA, inhibition of PAR by liqueitigin treatment and inhibition of cell death and ATP energy exhaustion disappeared (Figs. 6A to 6D). That is, it has been demonstrated that the cell protection effect of liquitigenin is entirely induced by the induction of IDUNA expression. These results indicate that IDUNA expression inducers can be applied to Parkinson 's disease, a neurodegenerative disease.

도 7a는 2 개월령 마우스에 10 mg/kg/day 의 리퀘리티게닌을 복강 주사하고 4 일 후 뇌 부위별로 (전두엽 피질, CTX; 선조체, STR; 중뇌, VM) IDUNA의 발현을 특이적인 항체를 이용한 웨스턴 블롯으로 확인한 결과로서, β-액틴은 내부 로딩 대조군으로 사용되었다. 도 7b는 뇌 부위별로 IDUNA의 발현 정도를 정량한 것으로서, 웨스턴 블롯 상의 IDUNA의 밴드 강도를 β-액틴 밴드로 보정후 각 그룹별로 비교한 결과이다 (n = 3). 리퀘리티게닌은 마우스에 투여시 뇌에 도달한다는 보고가 있었는데, 본 실시예에서도 마우스에 투여시 뇌의 여러 조직에서 IDUNA의 단백질 발현량이 증가됨을 확인하였다 (도 7a 및 7b). 이는 즉, 리퀘리티게닌의 투여가 파킨슨 질환이 나타나는 중뇌 뿐에서만 아니라, 각종 퇴행성 질환이 일어나는 선조체 및 대뇌 피질등에서도 보호 효과를 보일 것임을 나타낸다.FIG. 7A is a graph showing changes in the expression of IDUNA in the brain (frontal cortex, CTX; striatum, STR, midbrain, VM) by a specific antibody at 4 days after intraperitoneal injection of 10 mg / kg / As a result of Western blotting, β-actin was used as an internal loading control. FIG. 7B is a graph showing the degree of expression of IDUNA in each brain region. The band intensity of IDUNA on the western blot was corrected by a β-actin band and compared with each group ( n = 3). Liquiritigenin has been reported to reach the brain upon administration to mice. In this example, the amount of protein expression of IDUNA was increased in various tissues of the brain upon administration to mice (FIGS. 7A and 7B). This indicates that the administration of liquiritigenin will have protective effects not only on the midbrain where Parkinson's disease occurs but also on the striatum and cerebral cortex where various degenerative diseases occur.

도 7c와 7d는 선조체에 6-OHDA를 주입하여 도파민 신경세포 사멸을 유도하는 파킨슨 질환 마우스 모델에서 리퀘리티게닌 투여시 현저한 도파민 신경세포 보호 효과가 나타남을 보여준다. 도 7c는 선조체에 6-OHDA (8 ㎍, 4 일)을 주입한 파킨슨병 마우스 모델에 DMSO 또는 리퀘리티게닌 (10 mg/kg/day, 7 일)을 복강 투여한 후 파라포름알데히드 고정시킨 뇌 조직을 얻고, 각 처치 그룹의 마우스 뇌 조직에 대한 TH(tyrosine hydroxylase) 에 대한 특이 항체를 이용한 면역 조직 염색 및 Nissl 염색을 수행한 결과의 사진 이미지이며, 도 7d는 도 7c의 각 마우스 그룹에 대해서 흑질(substantia nigra) 에 존재하는 TH 특이 항체로 염색된 도파민 신경세포의 입체학적 카운팅 결과를 나타낸 것이다 (각 그룹당 6 마리의 마우스 사용).Figures 7c and 7d show that dopamine neuronal cell protection appears to be effective when liquiritigenin is administered in a mouse model of Parkinson's disease that induces dopamine neuronal cell death by injecting 6-OHDA into the striatum. FIG. 7c is a graph showing the results of immunohistochemical staining of a mouse model of Parkinson's disease in which 6-OHDA (8 μg, 4 days) was injected into striatum by intraperitoneal injection of DMSO or liquiritigenin (10 mg / FIG. 7D is a photograph of the results obtained by immunohistostaining and Nissl staining using a specific antibody against TH (tyrosine hydroxylase) on mouse brain tissue obtained from each treatment group, FIG. 7D is a photograph image of each mouse group in FIG. 7C The results of stereochemical counting of dopaminergic neurons stained with TH-specific antibodies in substantia nigra (using 6 mice per group).

모든 정량 데이터는 평균 +/­ 표준 오차로 표시하였다. 두 그룹간의 유의성 검정은 양측 언페어드 스튜던트 t-검정(unpaired student t-test)을 통해, 그리고 세 그룹이상의 유의성 비교는 ANOVA 분석후 각 그룹간의 비교는 투키의 사후분석(Tukey's post hoc)을 하였다. *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001로 표시하였다.All quantitative data are expressed as mean +/- standard error. Significance test between the two groups was done through unpaired student t-test, and comparison of three or more groups was analyzed by ANOVA, followed by Tukey's post hoc comparison between the groups. * P <0.05, ** P <0.01, *** P <0.001.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (8)

리퀘리티게닌(Liquiritigenin) 및 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 E3 유비퀴틴 리가아제 발현 유도제를 유효성분으로 포함하는, 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
A pharmaceutical composition for the treatment or prophylaxis of degenerative brain diseases comprising an E3 ubiquitin ligase expression inducing agent selected from the group consisting of Liquiritigenin and piperlonguminine as an active ingredient.
제 1 항에 있어서,
상기 E3 유비퀴틴 리가아제가 RNF146(Ring Finger Protein 146)인, 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the E3 ubiquitin ligase is RNF146 (Ring Finger Protein 146).
제 1 항에 있어서,
신경세포 사멸을 억제하는, 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
The method according to claim 1,
A pharmaceutical composition for the treatment or prevention of degenerative brain diseases, which inhibits neuronal cell death.
제 3 항에 있어서,
신경세포 내에서 과활성화된 폴리(ADP-리보오스) 폴리머라제-1 (PARP1) 효소를 선택적으로 억제함으로써 신경세포 사멸을 억제하는 것인, 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
The method of claim 3,
Wherein the compound inhibits neuronal cell death by selectively inhibiting hyperactivated poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1) enzyme in neurons.
제 1 항에 있어서,
상기 퇴행성 뇌질환이 알츠하이머병, 경도인지장애, 뇌졸중, 치매, 크로이츠펠트-야콥병, 외상성 두부 손상, 매독, 후천성 면역 결핍증후군, 뇌농양, 뇌종양, 다발성경화증, 저산소증, 파킨슨병, 루게릭병, 헌팅턴병, 픽병, 근위축성 측삭 경화증, 간질, 허혈, 중풍, 주의력결핍-과잉행동장애, 정신분열증, 우울증, 조울증, 외상 후 스트레스 장애, 척수손상 및 척수염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the degenerative brain disease is selected from the group consisting of Alzheimer's disease, mild cognitive impairment, stroke, dementia, Creutzfeldt-Jakob disease, traumatic head injury, syphilis, acquired immunodeficiency syndrome, brain abscess, brain tumor, multiple sclerosis, hypoxia, Parkinson's disease, Wherein the treatment is selected from the group consisting of amyotrophic lateral sclerosis, amyotrophic lateral sclerosis, epilepsy, ischemia, stroke, attention deficit hyperactivity disorder, schizophrenia, depression, manic depression, post traumatic stress disorder, spinal cord injury, &Lt; / RTI &gt;
제 1 항에 있어서,
정제, 산제, 경질 또는 연질 캅셀제, 현탁제, 주사용 제제, 유화액, 분말 또는 과립으로 제형화된, 퇴행성 뇌질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
The method according to claim 1,
A pharmaceutical composition for the treatment or prevention of degenerative brain diseases, which is formulated into tablets, powders, hard or soft capsules, suspensions, injectable preparations, emulsions, powders or granules.
리퀘리티게닌(Liquiritigenin) 및 피퍼롱구미닌(Piperlonguminine)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 천연물 추출물을 포함하는, 퇴행성 뇌질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
A natural product extract selected from the group consisting of Liquiritigenin and Piperlonguminine, for the prevention or amelioration of degenerative brain diseases.
제 7 항에 있어서,
캡슐, 정제, 분말, 과립, 액상, 환, 편상, 페이스트상, 시럽, 겔, 또는 바 형태인, 퇴행성 뇌질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
8. The method of claim 7,
A health functional food for preventing or improving a degenerative brain disease which is in the form of a capsule, tablet, powder, granule, liquid, ring, flake, paste, syrup, gel or bar.
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