KR101910770B1 - A method for screening a therapeutic agent for type 2 diabetes using DSCR1-4, and a composition for diagnosing type 2 diabetes or predicting prognosis - Google Patents

A method for screening a therapeutic agent for type 2 diabetes using DSCR1-4, and a composition for diagnosing type 2 diabetes or predicting prognosis Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a method for screening a therapeutic agent for type 2 diabetes reducing the binding degree between the down syndrome critical region 1-4 (DSCR1-4) gene and Forkhead box protein O1 (FoxO1), a composition for diagnosis and prognosis of type 2 diabetes, an information providing method for diagnosis and prognosis of type 2 diabetes, and a pharmaceutical composition for prevention or treatment of type 2 diabetes. An increase in the expression level of mRNA and DSCR1-4 genes in the liver cells and liver tissues of mice with induced obesity and diabetes is confirmed. The involvement of the DSCR1-4 genes in regulation of glycogenesis in the liver cells is confirmed in experiments. Accordingly, DSCR1-4 genes are confirmed to be a critical factor with respect to treatment targets of the type 2 diabetes and be useful as a gene marker for treatment of the type 2 diabetes. The DSCR1-4 genes can be variously utilized for pharmaceutical development and screening of the therapeutic agent for type 2 diabetes suppressing expression and activities of genes.

Description

DSCR1-4 를 이용한 제2형 당뇨병 치료제의 스크리닝 방법, 및 제2형 당뇨병 진단 또는 예후 예측용 조성물{A method for screening a therapeutic agent for type 2 diabetes using DSCR1-4, and a composition for diagnosing type 2 diabetes or predicting prognosis}Technical Field [0001] The present invention relates to a method for screening a type 2 diabetes therapeutic agent using DSCR1-4 and a composition for diagnosing type 2 diabetes or predicting the prognosis of a type 2 diabetes using a DSCR1-4, and a composition for diagnosing type 2 diabetes or predicting prognosis}

본 발명은 제2형 당뇨병 치료제의 스크리닝 방법, 및 제2형 당뇨병 진단 또는 예후 예측용 조성물 등에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4)유전자와 FoxO1(Forkhead box protein O1)과의 결합정도를 감소시키는 제2형 당뇨병 치료제의 스크리닝 방법, 및 제2형 당뇨병 진단 또는 예후 예측용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for screening a therapeutic agent for type 2 diabetes and a composition for diagnosing type 2 diabetes or for predicting the prognosis. More specifically, the present invention relates to a method for screening for a Down syndrome critical region 1-4 (DSCR1-4) gene and FoxO1 protein O1), and a composition for predicting the type 2 diabetes diagnosis or prognosis.

당뇨병(diabetes mellitus)은 혈액 내에 존재하는 포도당이 소변을 통해 배출되는 질환으로서, 근본적인 치유가 되지 않는 만성 퇴행성 질환 중의 하나이다. 현대에 들어와서 식생활의 변화와 운동 부족 등으로 인하여, 인체고유의 에너지 대사과정에 커다란 변화가 발생하였으며, 이에 따라 당뇨병 등의 만성 퇴행성 질환은 증가하는 현상을 보이고 있으며, 만성적인 고혈당은 적절한 치료를 하지 않으면 대혈관합병증, 미세혈관합병증, 당뇨병성 신경병증 및 신장 질환과 같은 합병증을 야기하게 된다. Diabetes mellitus is a disease in which glucose present in the blood is excreted through the urine and is one of the chronic degenerative diseases that are not healed. Due to changes in dietary life and lack of exercise, the metabolism process of the human body has changed dramatically. As a result, chronic degenerative diseases such as diabetes have been increasing. , Complications such as macrovascular complications, microvascular complications, diabetic neuropathy and kidney disease are caused.

국내에서는 당뇨 유병율이 5-10%에 달하는 것으로 알려져 있으며 지속적인 증가를 보이고 있다. 미국의 경우, 지난 40년간, 당뇨병은 6배가 증가하였으며 이와 같은 수준의 증가에 의하여 2050년에 이르러서는 환자 수가 2600만 명에 이르게 될 것으로 전망되고 있다.In Korea, the prevalence of diabetes is known to be 5-10%, and it is continuously increasing. In the United States, over the last 40 years, diabetes has increased sixfold, and by such an increase, the number of patients is expected to reach 26 million by 2050.

당뇨병은 크게 두 가지 유형으로 구분되는데, 제1형 당뇨병 (type 1 diabetes mellitus)은 혈액 내의 포도당 조절 호르몬인 인슐린의 분비 결핍으로 야기되며, 주로 10 내지 20대의 젊은 연령층에서 발병되기 때문에 소아 당뇨병 (juvenile diabetes)이라 불리기도 한다. 제2형 당뇨병 (type 2 diabetes mellitus)은 주로 40대 이후에 발병되며, 우리나라 당뇨병 환자의 대부분을 차지한다. 제 1형 당뇨병은 제1형과는 달리 성인형 당뇨병이라 불리며 발병 원인은 아직 명확히 밝혀져 있지 않으나, 유전적인 요인과 환경적 요소가 함께 관여되어 발생하는 것으로 알려져 있다. 제2형 당뇨병의 병인으로 췌장베타세포에서 인슐린 분비 장애와 표적세포에서 인슐린 작용의 결함(인슐린 저항성)이 모두 관찰된다. 인슐린 분비장애란 혈당 농도에 따라 췌장의 베타세포에서 적절한 양의 인슐린이 분비되지 않는 상황을 말하며, 이는 인슐린을 분비하는 베타세포의 양적인 감소나 기능적인 분비 장애를 모두 포함한다. 인슐린 저항성이란 분비된 인슐린이 혈류를 타고 표적장기에 도달했으나 그 표적세포에서 인슐린 작용 및 민감성이 저하된 상황을 의미하는데, 일반적으로 세포막 수용체 결합 후의 신호전달장애로 생각되며, 그 원인으로 유전적인 소인, 비만, 육체적 활동저하 및 고혈당 또는 이상지질혈증 등이 있다. 인슐린 저항성이 있으면 저항성을 극복하기 위해 더 많은 양의 인슐린이 분비되어야 하고, 반대로 인슐린 분비가 충분하지 않아 생긴 고혈당 자체가 다시 인슐린 저항성을 악화시킬 수 있다.Type 1 diabetes mellitus is caused by insulin secretion deficiency, which is the glucose-regulating hormone in the blood, and is mainly caused by a young age group of about 10 to 20 years. Therefore, diabetes mellitus (juvenile also called diabetes. Type 2 diabetes mellitus occurs mainly after the age of 40 and accounts for most of the diabetic patients in Korea. Type 1 diabetes, unlike type 1, is called adult type diabetes. The cause of the disease is not yet clear, but genetic factors and environmental factors are known to occur together. As a cause of type 2 diabetes, both insulin secretory disorder and insulin action defect (insulin resistance) in target cells are observed in pancreatic beta cells. Insulin secretory disorder refers to a situation in which the insulin secretion is insufficient in the pancreatic beta cells according to blood glucose concentration, which includes both quantitative reduction of insulin-secreting beta cells and functional secretory disorders. Insulin resistance is a condition in which secreted insulin reaches the target organs in the bloodstream, but the insulin action and sensitivity of the target cells are lowered. It is generally considered to be a signal transduction disorder after cell membrane receptor binding, , Obesity, decreased physical activity, and hyperglycemia or dyslipidemia. Insulin resistance requires that a greater amount of insulin be secreted to overcome resistance, and conversely, insulin secretion is not sufficient to cause insulin resistance to be exacerbated by hyperglycemia itself.

당뇨병의 치료법으로는 일반적으로 약물요법, 식이요법, 및 운동요법 등이 이용되고 있으며, 치료 목표는 지속적으로 혈당을 정상치에 가깝게 유지하여 당뇨병성 합병증을 예방하고 지연하는 것이다. 현재 제2형 당뇨병의 치료제로 이용되는 경구용 혈당조절제는 sulfonylurea제, biguanide제, α-glucosidase 억제제, thiazolidinedione계 약물 등이 사용되고 있다. 다만, sulfonylurea 계열들은 장기간 복용 시 췌장 베타세포의 감소, 위장관 장해, 저혈당, 체중증가 등의 부작용이 보고되어 있고, biguanide 계열인 Metformin의 경우 팽만감, 갑갑함, 설사, 식욕부진, 유산증의 부작용이 보고되고 있으며, thiazolidinedione계열인 Rosiglitazone과 Pioglitazone의 경우 간독성, 심장마비, 지방 축적에 의한 비만 유발 등의 부작용이 알려져 있다. 따라서 부작용이 없는 새로운 작용 기전을 가진 당뇨병 치료제의 개발이 시급한 실정이었다.As a treatment for diabetes, drug therapy, diet, and exercise therapy are generally used. The goal of treatment is to keep blood sugar close to the normal level to prevent and delay diabetic complications. Currently, oral glucosidase agents, biguanide agents, α-glucosidase inhibitors, and thiazolidinedione drugs are used as oral glucose regulators for the treatment of type 2 diabetes. However, sulfonylureas have been reported to cause side effects such as decreased pancreatic beta cells, gastrointestinal disorders, hypoglycemia, weight gain, and the side effects of the biguanide family Metformin, such as bloating, bloating, diarrhea, anorexia and lactic acidosis In the case of the thiazolidinedione series Rosiglitazone and Pioglitazone, side effects such as hepatotoxicity, cardiac arrest, and fat accumulation are known to cause side effects. Therefore, it is urgent to develop a diabetic therapeutic agent having a new action mechanism without side effects.

또한, 제2형 당뇨병은 탄수화물, 지질대사 과정 및 인슐린 신호 전달계에서 발생하는 다양한 문제점으로 인해 발병하므로 새로운 치료제 개발을 위해서는 이러한 신호전달 및 대사 과정을 전반적으로 조절하는 새로운 타겟 단백질의 발굴이 절실한 실정이었다(한국등록특허10-1625333).In addition, type 2 diabetes is caused by various problems occurring in carbohydrate, lipid metabolism, and insulin signal transduction system. Therefore, in order to develop a new therapeutic agent, a new target protein that regulates such signal transduction and metabolism is desperately needed (Korean Patent No. 10-1625333).

한편, DSCR1(Down syndrome critical region 1)은 칼시뉴린(calcineurin)과 물리적으로 상호 작용하고 칼시뉴린의 포스파타제(phosphatase) 활성을 억제하며 다운 증후군에서 과발현된다. DSCR1 유전자는 21 번 염색체 내 다운 증후군의 중요한 부위에 위치하고 있으며, 먼저 칼시뉴린 결합 단백질과 칼시뉴린 억제제로 밝혀졌다. DSCR1 유전자는 사람에서 1-1L, 1-1S 및 1-4와 같은 3 개의 이소 형을 생산하도록 교대로 접합 될 수 있으며, 모든 DSCR1 이소 형은 칼시뉴린 결합 모티프를 갖는 7 개의 엑손을 갖는다. DSCR1 유전자는 뇌, 척수, 신장, 간, 유선, 태반 및 골격근과 같은 여러 조직에서 발현된다. DSCR11은 심장, 뇌, 근육 및 췌장에서 높게 발현되며, DSCR1-4는 심장, 간, 근육, 췌장 및 신장에서 상향 발현된다. 현재 연구에 따르면 비만은 다운 증후군이 있는 어린이와 성인 모두에서 흔히 나타난다. 또한, DSCR1 과발현 마우스는 고혈당증과 포도당 내성을 보인다. 그러나, 과발현 연구된 마우스는 DSCR1의 생리학적 역할을 정의하기에 연구가 부족한 실정이다. 또한, DSCR1이 포도당 항상성을 조절하는 방법은 여전히 불분명하고, DSCR1-4가 영양 대사를 조절하는 방법이 주로 포도당 항상성에 기여하는 간에서 이론적 증거가 부족한 실정이었다.On the other hand, DSCR1 (Down syndrome critical region 1) physically interacts with calcineurin and inhibits the phosphatase activity of calcineurin and is overexpressed in Down syndrome. The DSCR1 gene is located in an important region of Down syndrome in chromosome 21, first identified as calcineurin binding protein and calcineurin inhibitor. The DSCR1 gene can be alternately conjugated to produce three isoforms in humans, such as 1-1L, 1-1S, and 1-4, and all DSCR1 isoforms have seven exons with a calcineurin binding motif. The DSCR1 gene is expressed in several tissues such as brain, spinal cord, kidney, liver, mammary gland, placenta and skeletal muscle. DSCR11 is highly expressed in the heart, brain, muscle and pancreas, and DSCR1-4 is up-expressed in the heart, liver, muscle, pancreas and kidney. According to current research, obesity is common in children and adults with Down syndrome. In addition, DSCR1 overexpressing mice exhibit hyperglycemia and glucose tolerance. However, overexpressed mice have lacked studies to define the physiological role of DSCR1. In addition, the method by which DSCR1 regulates glucose homeostasis remains unclear, and the method by which DSCR1-4 regulates nutritional metabolism is lacking of theoretical evidence in the liver mainly contributing to glucose homeostasis.

또한, 간의 당 신생합성(gluconeohenesis)은 forkhead O box 1(FoxO1)에 의해 조절되는데 이들은 G6Pase(6 phosphatase) 및 PEPCK(phosphoenolpyruvate carboxykinase) 프로모터에 직접 결합하여 전사를 유도한다. FoxO1 단백질은 전사 보조 인자로 기능하는 포크 헤드 계열에 속하며 인산화, 아세틸 화, 유비퀴틴화 및 메틸화를 비롯한 다양한 번역 후 변형에 의해 조절된다. 그러나, 당 신생합성의 조절에서 글루카곤이 cAMP response element-binding protein (CREB), FoxO1 및 CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2)와 같은 전사 인자의 핵으로의 전이를 어떻게 자극하는지는 완전히 밝혀지지 않았다. 글루카곤은 세포 내 칼슘의 유출을 유도하고 포도당 생성을 증가시키는 것으로 보고 되었다. 또한, 글루카곤은 세포 내 칼슘을 증가시킴으로써 당 신생합성을 자극한다. 칼슘 칼모둘린-의존성 키나아제 II (Calcium calmodulin-dependent kinase II ,CaMKII)는 간에서의 포도당 생성을 촉진시키는 핵 FoxO1을 촉진 할 뿐만 아니라, 단백질 키니아제 RNA-유사 소포체 키나아제 (Protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase , PERK) - 활성화 전사 인자 4 (Activating transcription factor 4 , ATF4) 신호 전달을 통해 인슐린 저항성을 발달시킨다. 따라서, 이러한 연구들을 통해, 간 내의 세포 내 칼슘 신호전달이 글루코스 항상성을 유지하는 데 중요하다는 알 수 있었다. 또한, 글루카곤은 칼시뉴린 활성화를 통해 CRTC2 탈인산화반응으로 이끄는 세포질 칼슘을 촉진하여 DSCR1이 칼시뉴린의 억제를 통해 당 신생합성을 억제 할 수 있음을 알 수 있다.In addition, the gluconeogenesis of the liver is regulated by forkhead O box 1 (FoxO1), which directly binds to the G6Pase (6 phosphatase) and PEPCK (phosphoenolpyruvate carboxykinase) promoters to induce transcription. The FoxO1 protein belongs to the forkhead family, which functions as a transcription factor and is regulated by a variety of post-translational modifications including phosphorylation, acetylation, ubiquitination and methylation. However, it is not entirely clear how glucagon stimulates the transfer of transcription factors to the nucleus, such as cAMP response element-binding protein (CREB), FoxO1, and CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2). Glucagon has been reported to induce intracellular calcium excretion and to increase glucose production. In addition, glucagon stimulates glycosylation by increasing intracellular calcium. Calcium calmodulin-dependent kinase II (CaMKII) not only promotes nuclear FoxO1 promoting glucose production in the liver, but also promotes protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase, PERK) - activating transcription factor 4 (ATF4) signaling. Thus, through these studies, it was found that intracellular calcium signaling in the liver is important in maintaining glucose homeostasis. In addition, glucagon promotes cytoplasmic calcium leading to CRTC2 dephosphorylation through calcineurin activation, indicating that DSCR1 can inhibit glycogen synthesis through inhibition of calcineurin.

다만, 포도당 항상성 유지에서 칼시뉴린 신호 전달의 역할을 입증한 연구에도 불구하고, 칼시뉴린의 내인성 저해제인 DSCR1-4가 포도당 대사에 직접적으로 관여하는 메커니즘에 대한 연구가 부족한 실정이었다.However, despite the studies demonstrating the role of calcineurin signaling in maintaining glucose homeostasis, there has been a lack of research on the mechanism by which DSCR1-4, an endogenous inhibitor of calcineurin, directly participates in glucose metabolism.

본 발명자들은 제 2형 당뇨병의 치료를 위해 예의 연구한 결과, 비만 및 당뇨 유도 마우스의 간세포와 간 조직에서 DSCR1-4 (Down syndrome critical region 1-4) 단백질과 mRNA 발현 수준이 증가되어 있음을 확인하였고, DSCR1-4 유전자가 간세포에서 당 신생합성 조절에 관여함을 실험적으로 규명함으로써 제 2형 당뇨병의 치료 타겟으로써 중요한 인자임을 확인 하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention have conducted intensive studies for the treatment of type 2 diabetes and found that the level of DSCR1-4 (Down syndrome critical region 1-4) protein and mRNA expression is increased in hepatocytes and liver tissues of obese and diabetes-induced mice The present inventors have confirmed that DSCR1-4 gene is an important factor for the treatment of type 2 diabetes by experimentally confirming that DSCR1-4 gene is involved in regulation of glycogenesis in hepatocytes. Based on this, the present invention has been completed.

이에, 본 발명은 DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 유전자와 FoxO1(Forkhead box protein O1)과의 결합정도를 감소시키는 제2형 당뇨병 치료제의 스크리닝 방법을 제공 하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a screening method of a therapeutic agent for type 2 diabetes which reduces the degree of binding of Down syndrome critical region 1-4 (DSCR1-4) gene and FoxO1 (Forkhead box protein O1).

또한, 본 발명은 DSCR1-4 유전자의 mRNA 또는 단백질 수준의 측정하는 제제를 포함하는 제2형 당뇨병 진단 또는 예후 예측용 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a composition for diagnosing type 2 diabetes or for predicting the prognosis, which comprises an agent for measuring mRNA or protein level of DSCR1-4 gene.

또한, 본 발명은 피검체 유래의 생물학적 시료에서 DSCR1-4 유전자의 mRNA 또는 단백질의 발현수준을 측정하는 단계를 포함하는, 제2형 당뇨병 진단 또는 예후 예측을 위한 정보제공방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.The present invention also provides a method for providing information for diagnosis or prognosis prediction of type 2 diabetes comprising the step of measuring the expression level of the mRNA or protein of the DSCR1-4 gene in a biological sample derived from a subject. The purpose.

또한, 본 발명은 DSCR1-4의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는, 제2형 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is still another object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of type 2 diabetes comprising an expression or activity inhibitor of DSCR1-4 as an active ingredient.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. However, the technical problem to be solved by the present invention is 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.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 제2형 당뇨병 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.In order to accomplish the object of the present invention as described above, the present invention provides a screening method for a therapeutic agent for type 2 diabetes mellitus comprising the following steps.

(a) In vitro 상에서 세포에 후보물질을 처리하는 단계;(a) treating the candidate material in cells in vitro;

(b) 상기 세포의 DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 유전자와 FoxO1(Forkhead box protein O1)과의 결합정도를 측정하는 단계; 및(b) measuring the degree of binding of the down-syndrome critical region 1-4 (DSCR 1-4) gene to the FoxO1 (Forkhead box protein O1) gene; And

(c) 후보물질 비처리군에 비해 상기 DSCR1-4 유전자와 FoxO1 과의 결합정도를 감소시키는 물질을 제2형 당뇨병 치료제로 선정하는 단계.(c) selecting a substance that reduces the degree of binding of the DSCR1-4 gene to FoxO1 as compared to the candidate substance-untreated group as a treatment for type 2 diabetes mellitus.

본 발명의 일 구현예로, 상기세포는 간세포일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cells may be hepatocytes.

본 발명의 다른 구현예로, 상기 후보물질은 화합물, 미생물 배양액 또는 추출물, 천연물 추출물, 핵산, 및 펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the candidate substance may be selected from the group consisting of a compound, a microbial culture or extract, a natural product extract, a nucleic acid, and a peptide.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 핵산은 microRNA, siRNA, shRNA, 안티센스 RNA, 앱타머(aptamer), LNA(locked nucleic acid), PNA(peptide nucleic acid), 및 모폴리노(morpholino)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the nucleic acid is selected from the group consisting of microRNA, siRNA, shRNA, antisense RNA, aptamer, LNA (locked nucleic acid), PNA (peptide nucleic acid), and morpholino Lt; / RTI >

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (b) 단계는 면역침강법(immunoprecipitation), 면역화학염색법(immunohistochemistry), 마이크로어레이(microarray), 노던 블롯팅(northern blotting), 웨스턴 블롯팅(western blotting), 효소면역분석법(ELISA), 중합효소연쇄반응(PCR), 및 면역형광염색법(immunofluorescnce)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 이용하여 측정될 수 있다.In yet another embodiment of the present invention, step (b) may be performed by immunoprecipitation, immunohistochemistry, microarray, northern blotting, western blotting, , Enzyme immunoassay (ELISA), polymerase chain reaction (PCR), and immunofluorescence (immunofluorescence).

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (b) 단계에서 DSCR1-4 유전자와 FoxO1 과의 결합정도가 감소하면 DSCR1-4 유전자에 의한 당 신생합성을 억제하여 혈당을 감소시키는 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, in the step (b), when the degree of binding between the DSCR1-4 gene and FoxO1 is decreased, it may be possible to inhibit glucose synthesis by the DSCR1-4 gene to reduce blood glucose.

또한, 본 발명은 DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 코딩하는 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 제2형 당뇨병 진단 또는 예후 예측용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a composition for diagnosis or prognosis prediction of type 2 diabetes, comprising a mRNA of a Down syndrome critical region 1-4 (DSCR 1-4) gene or an agent for measuring the level of a protein encoded by the gene.

본 발명의 일 구현예로, 상기 DSCR1-4 유전자의 mRNA는 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the mRNA of the DSCR1-4 gene may be composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 다른 구현예로, 상기 DSCR1-4 유전자가 코딩하는 단백질은 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the protein encoded by the DSCR1-4 gene may comprise the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 mRNA 수준을 측정하는 제제는 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 센스 및 안티센스 프라이머, 또는 프로브인 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the agent for measuring the mRNA level may be a sense and antisense primer that binds complementarily to the mRNA of the gene, or a probe.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 단백질 수준을 측정하는 제제는 유전자가 코딩하는 단백질에 특이적으로 결합하는 항체인 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the agent for measuring the protein level may be an antibody that specifically binds to a protein encoded by the gene.

또한, 본 발명은 피검체 유래의 생물학적 시료에서 DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 코딩하는 단백질의 발현수준을 측정하는 단계를 포함하는, 제2형 당뇨병 진단 또는 예후 예측을 위한 정보제공방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for diagnosing type 2 diabetes mellitus comprising the step of measuring the expression level of mRNA of DSCR1-4 (Down syndrome critical region 1-4) gene or a protein encoded by the gene in a biological sample derived from a subject, Or prediction of prognosis.

또한, 본 발명은 DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는, 제2형 당뇨병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of type 2 diabetes comprising an expression or activity inhibitor of Down syndrome critical region 1-4 (DSCR1-4) as an active ingredient.

본 발명자들은 DSCR1-4 유전자의 발현 저해 시 간세포에서 당 신생합성 기능이 억제되고, 세포신호전달이 저해됨을 확인하였는바, 상기 DSCR1-4 유전자는 제2형 당뇨병 치료를 위한 유전자 마커로써 유용하게 이용될 수 있으며, 상기 유전자의 발현 또는 활성을 억제하는 제2형 당뇨병 치료제의 스크리닝 및 의약품 개발 용도로도 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.The present inventors have confirmed that the inhibition of glycogen synthesis and inhibition of cell signal transduction are inhibited in the hepatocyte when the expression of the DSCR1-4 gene is inhibited and the DSCR1-4 gene is useful as a genetic marker for the treatment of type 2 diabetes And it is expected that it can be used variously for the screening of drugs for the treatment of type 2 diabetes, which inhibits the expression or activity of the genes, and for the development of pharmaceuticals.

도 1a는 단식한 마우스의 간과 비교하여 먹이를 재섭취한 후 야생형(Wild Type,WT) 마우스의 간에서 실시예 1-7과 같이 DSCR1-4 발현이 증가된 면역블롯(Immunoblots)을 확인한 도이다. 이때, 간 추출물은 24 시간 동안 금식하고 1 시간 동안 먹이를 재 섭취한 마우스에게서 추출한 것이다.
도 1b는 정상식으로 섭취하거나 24 시간 동안 금식한 마우스에서 분리한 간 추출물에서 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR(Quantitative real-time PCR)을 수행한 것을 확인 한 도이다.
도 1c는 정상식 또는 고지방식으로 섭취한 마우스의 간 추출물을 항-DSCR1 항체(anti-DSCR1 antibodies)를 사용하는 실시예 1-7과 같이 면역블로팅(Immunoblotting)으로 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 1d는 정상식 또는 고지방식으로 섭취한 마우스에서 분리한 간 추출물에서 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 1e는 정상식 또는 24시간 동안 금식한 마우스에서 분리한 간 추출물에서 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 1f는 WT 또는 식욕 억제 유전자인 랩틴 결핍(ob / ob)으로 비만을 나타내는 마우스의 간 추출물에서 DSCR1-4 발현을 나타내는 실시예 1-7과 같이 면역블로팅을 확인한 도이다.
도 1g는 WT 또는 ob / ob 마우스로부터 분리된 간 추출물에서 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 1h는 WT 또는 DSCR1-/- 마우스의 간 추출물에서 DSCR1 발현을 나타내는 실시예 1-7과 같이 면역블로팅을 확인한 도이다.
도 1i는 16시간 동안 금식 후에 WT 또는 DSCR1 - / - 마우스에서 포도당 내성 검사(Glucose tolerance test, GTT)를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 1j는 4시간 동안 금식 후에 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스에서 인슐린 내성 검사(Insulin tolerance test,ITT)를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 1k는 24시간 동안 금식하거나 24시간 동안 금식한 다음 1시간동안 먹이를 재 섭취한 WT 또는 DSCR1 - / - 마우스의 혈당을 모니터링한 결과를 나타낸 도이다.
도 1l은 14시간 동안 금식한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스의 혈당을 모니터링한 결과를 나타낸 도이다.
도 1m은 16시간 동안 금식한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스에서 피루브산 내성 검사(Pyruvate tolerance test, PTT)를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 1n은 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스의 간에서 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 1o는 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스에서 지방 생성 유전자의 mRNA 발현 수준을 비교한 결과를 나타낸 도이다.
도 2a는 고지방식을 섭취하는 동안 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스에서의 체중을 모니터링한 결과를 나타낸 도이다.
도 2b는 16시간 동안 금식한 다음 고지방식을 섭취한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스에서 포도당 내성검사(GTT)를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 2c는 4시간 동안 금식한 다음 고지방식을 섭취한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스에서 인슐린 내성 검사(ITT)를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 2d는 16시간 동안 금식한 다음 고지방식을 섭취한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스에서 피루브산 내성 검사(PTT)를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 2e는 24시간 동안 금식하거나 24시간 동안 금식한 다음 1시간 동안 먹이를 재 섭취한 혈당을 모니터링 한 결과를 나타낸 도이다.
도 2f는 고지방식을 섭취한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스에서 24시간 동안 금식 하는 동안 혈당을 모니터링 한 결과를 나타낸 도이다.
도 2g는 고지방식을 섭취한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스의 간에서 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 2h는 고지방식을 섭취한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스에서 지방 생성유전자 발현 수준을 비교한 결과를 나타낸 도이다.
도 3a는 100nM의 글루카곤으로 4 시간 동안 처리된 간세포의 추출물에서 실시예 1-8과 같이 역전사 PCR(Reverse transcriptional PCR)을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 3b는 부형제(vehicle),포스콜린(forskolin)(10 μM) 또는 인슐린(100 nM)을 투여한 간세포에서 실시예 1-4와 같은 포도당 생산 분석(Glucose output assay)을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 3c는 부형제 또는 글루카곤 (100nM)으로 2시간 동안 처리된 간세포로부터의 추출물에서 실시예 1-7과 같이 면역블로팅을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 3d는 WT 또는 DSCR1 - 4 - / - 마우스의 간세포를 세포질과 핵으로 실시예 1-9와 같이 분획한 다음 표시된 항체를 사용하여 실시예 1-7과 같이 면역블로팅으로 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 3e는 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스의 간에서 실시예 1-6과 같이 간 G6Pase-루시퍼라제(hepatic G6Pase-luciferase) (Ad-WT G6Pase [-231 / + 57] -Luc) 활성의 라이브 영상을 확인한 도이다.
도 4a는 4시간 동안 금식 후 WT 또는 DSCR1 trisomy (DSCR1tri) 마우스에서 인슐린 내성 검사(ITT)를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 4b는 16시간 동안 금식 후 WT 또는 DSCR1tri 마우스에서 피루브산 내성 테스트(PTT)를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 4c는 24시간 동안 금식할 때, WT 또는 DSCR1-4tri 마우스에서 혈당을 모니터링한 결과를 나타낸 도이다.
도 4d는 WT 또는 DSCR1-4tri 마우스의 간 추출물에서 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 4e는 100nM의 글루카곤으로 4시간 동안 처리한 WT 또는 DSCR1-4tri 간세포로부터의 추출물에서 실시예 1-8과 같이 역전사 PCR를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 4f는 부형제, 포스콜린(10 μM) 또는 인슐린(100 nM)을 처리한 WT 또는 DSCR1-4tri 간세포에서 실시예 1-4와 같은 포도당 생산 분석(glucose output assay)을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 4g는 6시간 동안 금식한 후 WT 또는 DSCR1-4tri 마우스의 간에서 실시예 1-6과 같이 간 G6Pase-루시퍼라제(Ad-WT G6Pase [-231 / + 57] -Luc)활성의 라이브 영상을 확인한 도이다.
도 4h는 부형제 또는 글루카곤(100nM)으로 2 시간 동안 처리된 WT 또는 DSCR1-4tri 간세포로부터의 추출물에서 실시예 1-7과 같이 면역블로팅을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 4i는 WT 또는 DSCR1-4tri 마우스에서 지방 생성 유전자 발현을 비교한 결과를 나타낸 도이다.
도 5a는 부형제 또는 사이클로스포린 A(Cyclosporin A)를 표시된 농도로 24 시간 동안 처리한 간세포 추출물에서 실시예 1-7과 같이 면역블로팅을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 5b는 사이클로스포린 A를 표시된 농도로 24 시간 동안 처리한 간세포 추출물에서 실시예 1-8과 같이 역전사 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 5c는 부형제, 포스콜린 또는 사이클로스포린 A로 처리한 간세포로부터의 추출물에서 실시예 1-4와 같은 포도당 생산 분석을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 5d는 부형제 또는 사이클로스포린 A로 처리한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 간세포의 추출물에서 100nM의 글루카곤이 존재하지 않거나 존재할 때 실시예 1-8과 같이 역전사 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 5e는 부형제 또는 사이클로스포린 A로 처리한 WT 또는 DSCR1-4 - / - 간세포로부터의 추출물에서 100nM 글루카곤이 존재하지 않거나 존재할 때 실시예 1-7과 같이 면역블로팅을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 5f는 비-침묵(non-silencing) 또는 si-칼시뉴린(si-calcineurin)으로 실시예 1-5와 같이 형질 주입(transfected)된 WT 및 DSCR1-4 - / - 간세포로부터의 추출물에서 글루카곤이 존재하지 않거나 존재할 때 실시예 1-8과 같이 역전사 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 5g는 비 - 침묵 또는 si-칼시뉴린으로 실시예 1-5와 같이 형질 주입된 WT 및 DSCR1-4 - / - 간세포로부터의 추출물에서 글루카곤이 존재하지 않거나 존재할 때 실시예 1-7과 같이 면역블로팅을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 6a는 WT 또는 DSCR1 - 4 - / - 마우스의 간세포를 부형제 또는 100nM 글루카곤으로 처리한 다음, 실시예 1-9와 같이 세포질과 핵으로 분획한 후에 표시된 항체를 사용하여 실시예 1-7과 같이 면역블로팅으로 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 6b는 293T 세포를 myc-DSCR1-4를 발현하는 플라스미드로 실시예 1-5와 같이 형질주입시킨 후, 세포 용해물을 anti-myc 항체를 사용하여 실시예 1-7과 같이 면역침전시키고 면역 블로팅으로 평가한 결과를 나타낸 도이다.
도 6c는 WT 간세포를 부형제 또는 100nM 글루카곤으로 처리 한 후, 실시예 1-9와 같이 세포질과 핵으로 분획한 다음, 세포 용해물을 항-FOXO1(anti-FOXO1) 항체를 사용하여 실시예 1-7과 같이 면역 침전시키고, 면역 블로팅으로 평가한 결과를 나타낸 도이다.
도 6d는 정상식 또는 고지방식을 섭취한 마우스의 간 추출물을 항-FoxO1 항체를 사용하여 실시예 1-7과 같이 면역 침전시키고, 면역 블로팅으로 평가한 결과를 나타낸 도이다.
도 6e는 비-침묵 또는 si-FoxO1로 실시예 1-5와 같은 형질주입된 WT 및 DSCR1-4tri 간세포로부터의 추출물에서 100nM의 글루카곤이 존재하지 않거나 존재 할 때 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 6f는 부형제 또는 글루카곤으로 처리된 WT 및 DSCR1-4 - / - 간세포로부터의 추출물에서 실시예 1-10과 같이 크로마틴 면역-침전(Chromatin immune-precipitation, ChIP)을 수행한 다음 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR으로 평가한 결과를 나타낸 도이다.
도 6g는 293T 세포를 myc-DSCR1-4를 발현하는 플라스미드로 실시예 1-5와 같이 형질주입시킨 후, 부형제 또는 100nM 글루카곤으로 처리된 HEK293T 세포로부터의 추출물에서 실시예 1-1과 같이 크로마틴 면역-침전(Chromatin immune-precipitation, ChIP)을 수행한 다음 실시예 1-8과 같이 정량적 실시간 PCR으로 평가한 결과를 나타낸 도이다.
도 6h는 DSCR1-4가 금식 또는 먹이를 재 섭취할 때 당 신생합성을 조절하는 방법에 대한 제안된 모델을 나타낸 도이다.
1A shows immune blots with increased expression of DSCR1-4 as in Example 1-7 in the liver of wild type (WT) mice after re-ingestion of food compared to fasting mouse liver . At this time, the liver extract was extracted from mice fasted for 24 hours and re-fed for 1 hour.
FIG. 1B is a graph showing that quantitative real-time PCR was performed as in Example 1-8 for liver extracts isolated from mice that were taken by a normal diet or fasted for 24 hours.
FIG. 1C is a graph showing the results of immunoblotting analysis of liver extracts of mice taken in a normal or high-fat diet as in Examples 1-7 using anti-DSCR1 antibodies.
FIG. 1D shows the result of quantitative real-time PCR of the liver extract isolated from mice taken in a normal or high-fat diet, as in Example 1-8.
FIG. 1 (e) is a graph showing the results of quantitative real-time PCR of the liver extract isolated from a mouse or a fasted mouse for 24 hours as in Example 1-8.
1F shows immunoblotting as shown in Example 1-7 showing DSCR1-4 expression in a liver extract of mice expressing obesity as a WT or an appetite suppressant gene, lapatin deficiency (ob / ob).
FIG. 1G shows the result of quantitative real-time PCR performed on the liver extract isolated from WT or ob / ob mice as in Example 1-8.
FIG. 1h shows immunoblotting confirmation as in Example 1-7 showing DSCR1 expression in liver extracts of WT or DSCR1 - / - mice.
FIG. 1I is a graph showing the results of glucose tolerance test (GTT) performed in WT or DSCR1 - / - mice after fasting for 16 hours.
FIG. 1J shows the result of insulin tolerance test (ITT) in WT or DSCR1-4 - / - mice after fasting for 4 hours.
FIG. 1k shows the results of monitoring blood glucose levels in WT or DSCR1 - / - mice re-fed with food for one hour after fasting for 24 hours or fasting for 24 hours.
FIG. 11 is a graph showing the results of monitoring blood glucose levels of WT or DSCR1-4 - / - mice fasted for 14 hours.
FIG. 1m shows the results of pyruvate tolerance test (PTT) in WT or DSCR1-4 - / - mice fasted for 16 hours.
FIG. 1n shows the result of quantitative real-time PCR performed in the liver of WT or DSCR1-4 - / - mouse as in Example 1-8.
FIG. 10 shows the results of comparing mRNA expression levels of lipogenic genes in WT or DSCR1-4 - / - mice.
FIG. 2A shows the results of monitoring body weight in WT or DSCR1-4 - / - mice while consuming the high fat diet.
FIG. 2B is a graph showing the results of glucose tolerance test (GTT) performed in WT or DSCR1-4 - / - mice that fasted for 16 hours and then fed a high fat diet.
FIG. 2C shows the result of insulin resistance test (ITT) performed in WT or DSCR1-4 - / - mice that fasted for 4 hours and then fed the high fat diet.
FIG. 2D shows the result of performing pyruvic acid tolerance test (PTT) in WT or DSCR1-4 - / - mice that fasted for 16 hours and then consumed high fat diet.
FIG. 2 (e) is a graph showing the results of monitoring blood glucose that has been re-fed for one hour after fasting for 24 hours or fasting for 24 hours.
FIG. 2f is a graph showing the results of monitoring blood glucose during fasting for 24 hours in WT or DSCR1-4 - / - mice ingesting high fat diet.
FIG. 2g shows the result of quantitative real-time PCR performed in the liver of WT or DSCR1-4 - / - mice ingesting the high fat diet as in Example 1-8.
FIG. 2h is a graph showing the results of comparing levels of lipogenesis gene expression in WT or DSCR1-4 - / - mice ingesting high fat diet.
FIG. 3A shows the result of reverse transcriptional PCR performed on the extract of hepatocytes treated with 100 nM of glucagon for 4 hours as in Example 1-8. FIG.
FIG. 3B is a graph showing the result of performing glucose assay (Glucose output assay) as in Example 1-4 in hepatocytes administered with vehicle, forskolin (10 μM) or insulin (100 nM) to be.
FIG. 3c is a graph showing the results of immunoblotting of extracts from hepatocytes treated with excipients or glucagon (100 nM) for 2 hours as in Example 1-7.
FIG. 3D shows the results of immunoblot analysis of hepatocytes of WT or DSCR1-4 - / - mice as shown in Example 1-9 using cytoplasmic and nuclear fractions and using the labeled antibody as in Example 1-7 .
Figure 3e shows the activity of hepatic G6Pase-luciferase (Ad-WT G6Pase [-231 / + 57] -Luc) activity in liver of WT or DSCR1-4 - / - mice as in Example 1-6 The live video was confirmed.
FIG. 4A shows the results of insulin resistance test (ITT) in WT or DSCR1 trisomy (DSCR1tri) mice after fasting for 4 hours.
FIG. 4B shows the result of performing pyruvic acid tolerance test (PTT) in WT or DSCR1tri mice after fasting for 16 hours.
Figure 4c shows the results of monitoring blood glucose levels in WT or DSCR1-4tri mice when fasting for 24 hours.
FIG. 4d shows the results of quantitative real-time PCR of liver extracts of WT or DSCR1-4tri mice as in Example 1-8. FIG.
FIG. 4E is a graph showing the results of performing reverse transcription PCR as in Example 1-8 in extracts from WT or DSCR1-4tri hepatocytes treated with 100 nM of glucagon for 4 hours.
FIG. 4f is a graph showing the results of glucose output assay as in Example 1-4 in WT or DSCR1-4tri hepatocytes treated with an excipient, phoscholine (10 μM) or insulin (100 nM) .
Figure 4g shows a live image of liver G6Pase-luciferase (Ad-WT G6Pase [-231 / + 57] -Luc) activity as in Example 1-6 in the liver of WT or DSCR1-4tri mice after fasting for 6 hours It is also confirmed.
Figure 4h shows the results of immunoblotting of extracts from WT or DSCR1-4tri hepatocytes treated with excipients or glucagon (100 nM) for 2 hours as in Example 1-7.
Fig. 4i shows the results of comparing lipogenesis gene expression in WT or DSCR1-4tri mice.
5A is a graph showing the results of immunoblotting of hepatocyte extract treated with excipient or cyclosporin A (Cyclosporin A) at the indicated concentrations for 24 hours as in Example 1-7.
FIG. 5B is a graph showing the results of reverse transcription PCR performed on hepatocyte extract treated with cyclosporin A at the indicated concentration for 24 hours as in Example 1-8. FIG.
FIG. 5c is a graph showing the results of glucose production assay as in Example 1-4 in extracts from hepatocytes treated with excipient, phoscholine or cyclosporin A. FIG.
FIG. 5d shows the result of performing reverse transcription PCR as in Example 1-8 when 100 nM of glucagon is absent or is present in the extract of WT or DSCR1-4 - / - hepatocyte treated with the excipient or cyclosporin A. FIG.
FIG. 5E is a graph showing the results of immunoblotting as in Example 1-7 when 100 nM glucagon is absent or present in the extract from WT or DSCR1-4 - / - hepatocyte treated with the excipient or cyclosporin A. FIG.
Figure 5f shows that glucagon from extracts from WT and DSCR1-4 - / - hepatocytes transfected as in Example 1-5 with non-silencing or si-calcineurin And when reverse transcription PCR is carried out as in Example 1-8, it is not present or exists.
FIG. 5g shows the results of immunoassay as in Examples 1-7 when glucagon is absent or present in the extracts from WT and DSCR1-4 - / - hepatocytes transduced as in Example 1-5 with non-silent or si- Fig. 6 is a graph showing the result of performing blotting.
6A is a graph showing the results of treatment of hepatocytes of WT or DSCR1-4- / - mice with excipients or 100 nM glucagon, followed by fractionation into cytoplasm and nucleus as in Examples 1-9, Fig. 5 shows the result of analysis by immunoblotting.
FIG. 6B shows the results of transfection of 293T cells with plasmids expressing myc-DSCR1-4 as in Example 1-5, and cell lysates were immunoprecipitated and immunoprecipitated as in Examples 1-7 using anti-myc antibodies Showing the result of evaluation by blotting.
FIG. 6C shows the results of treatment of WT hepatocytes with an excipient or 100 nM of glucagon, followed by fractionation into cytoplasm and nuclei as in Examples 1-9, and cell lysates were treated with anti-FOXO1 antibody in Example 1- 7 shows the result of immunoprecipitation and evaluation by immunoblotting.
FIG. 6 (d) is a graph showing the results of immunoprecipitation and immunoblotting of liver extracts of mice fed a normal or high-fat diet, as in Example 1-7, using an anti-FoxO1 antibody.
Figure 6e shows quantitative real-time, as in Examples 1-8, when 100 nM of glucagon is absent or present in the extracts from transplanted WT and DSCR1-4tri hepatocytes as in Example 1-5 with either non-silent or si-FoxO1, Fig. 6 shows the result of performing PCR.
FIG. 6f shows the results of performing Chromatin immune-precipitation (ChIP) on the extracts from WT and DSCR1-4 - / - hepatocytes treated with excipients or glucagon as in Example 1-10, 8 shows the result of quantitative real-time PCR evaluation.
FIG. 6g shows the results of transfection of 293T cells with plasmids expressing myc-DSCR1-4 as in Example 1-5, and extracts from HEK293T cells treated with vehicle or 100 nM glucagon, (ChIP), followed by quantitative real-time PCR as in Example 1-8.
Figure 6h shows a proposed model for a method of modulating glycogen synthesis when DSCR1-4 is fasted or re-ingested.

발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is capable of various modifications and various embodiments, and particular embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 간세포에서 DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 유전자와 FoxO1(Forkhead box protein O1)과의 결합정도를 측정함으로써 제2형 당뇨병의 치료제를 스크리닝하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for screening a therapeutic agent for type 2 diabetes by measuring the degree of binding of Foxror1 (Forkhead box protein O1) to DSCR1-4 (Down syndrome critical region 1-4) gene in hepatocytes.

따라서 본 발명은 In vitro 상에서 세포에 후보물질을 처리하는 단계; 상기 세포의 DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 유전자와 FoxO1(Forkhead box protein O1)과의 결합정도를 측정하는 단계; 및 후보물질 비처리군에 비해 상기 DSCR1-4 유전자와 FoxO1 과의 결합정도를 감소시키는 물질을 제2형 당뇨병 치료제로 선정하는 단계를 포함하는 제2형 당뇨병 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for treating a cell, Measuring the degree of binding of the Downskill critical region 1-4 (DSCR 1-4) gene to FoxO1 (Forkhead box protein O1); And selecting a substance that decreases the degree of binding of the DSCR1-4 gene and FoxO1 to the candidate substance-untreated group as a type 2 diabetes therapeutic agent. The present invention also provides a method for screening a therapeutic agent for type 2 diabetes mellitus.

본 발명의 상기 세포는 간세포일 수 있으며, 상기 간세포는 간소엽을 구축하는 간의 주요 구성세포로써, 간 전체의 약 80%를 차지하고 있으며, 아미노산, 글루코오스(포도당), 지방산, 트리아실글리세롤, 콜레스테롤의 대사, 호르몬, 약제, 유해물질의 분해, 해독 등 여러 갈래에 걸친 대사기능을 하며, 생체의 항상성을 유지하는 세포를 의미한다. 간세포를 그 기원으로 가진 세포라면 종류가 제한되지 않고, 예컨대, 마우스(mouse)의 간세포를 이용할 수 있으며, 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다.The cell of the present invention may be a hepatocyte. The hepatocyte is a major constituent cell of the liver that constitutes the hepatic lobule. It constitutes about 80% of the whole liver. It contains amino acid, glucose (glucose), fatty acid, triacylglycerol, cholesterol Refers to cells that maintain metabolism, metabolism, hormones, drugs, degradation and detoxification of harmful substances, and maintain homeostasis of the body. The type of the cell is not limited as long as it is a cell originating from a hepatocyte, for example, a mouse hepatocyte can be used, and a person skilled in the art can appropriately select and use it.

본 발명의 상기 후보물질은 DSCR1-4 유전자와 FoxO1과의 결합정도를 측정하기 위하여 스크리닝에서 사용되는 미지의 물질을 의미하며, 바람직하게는 화합물, 미생물 배양액 또는 추출물, 천연물 추출물, 핵산, 및 펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으며, 상기 핵산은 microRNA, siRNA, shRNA, 안티센스 RNA, 앱타머(aptamer), LNA(locked nucleic acid), PNA(peptide nucleic acid), 및 모폴리노(morpholino)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The candidate substance of the present invention refers to an unknown substance used in screening to measure the degree of binding of the DSCR1-4 gene to FoxO1, and is preferably a compound, a microorganism culture solution or extract, a natural product extract, a nucleic acid, and a peptide Wherein the nucleic acid is selected from the group consisting of microRNA, siRNA, shRNA, antisense RNA, aptamer, LNA (locked nucleic acid), PNA (peptide nucleic acid), and morpholino But are not limited thereto.

본 발명에서 사용되는 용어, “microRNA”란 약 22개의 염기서열로 이루어진 짧은 non-coding RNA를 의미한다. 유전자의 발현 과정에서 전사 후 조절인자(post-transcriptional regulator)로서 기능을 한다고 알려져 있다. 상보적인 염기 서열을 가진 표적(target) mRNA에 상보적으로 결합함으로써 표적 mRNA들을 분해시키거나 단백질로 번역되는 것을 억제한다.As used herein, the term " microRNA " means a short non-coding RNA consisting of about 22 nucleotide sequences. It is known to function as a post-transcriptional regulator in the process of gene expression. Complementarily binds to a target mRNA having a complementary base sequence to inhibit translation or translation of target mRNAs.

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

본 발명에서 용어 “shRNA(small hairpin RNA)”란 단일 가닥으로 50-60개로 구성된 뉴클레오타이드를 의미하며, in vivo상에서 스템-루프(stem-loop) 구조를 이루고 있다. 즉, shRNA는 RNA 간섭을 통해 유전자 발현을 억제하기 위한 타이트한 헤어핀 구조를 만드는 RNA 서열이다. 5-10개의 뉴클레오타이드의 루프 부위 양쪽으로 상보적으로 15-30개의 뉴클레오타이드의 긴 RNA가 염기쌍을 이루어 이중가닥의 스템을 형성한다. shRNA는 언제나 발현되도록 하기 위하여 U6 프로모터를 포함하는 벡터를 통해 세포 내로 실시예 1-5와 같이 형질주입되며 대개 딸세포로 전달되어 유전자 발현억제가 유전되도록 한다. shRNA 헤어핀 구조는 세포 내 기작에 의하여 절단되어 siRNA가 된 후 RISC(RNA-induced silencing complex)에 결합한다. 이들 RISC는 mRNA에 결합하여 이를 절단한다. shRNA는 RNA 폴리머레이즈(polymerase)에 의해 전사된다.In the present invention, the term " shRNA (small hairpin RNA) " means a nucleotide consisting of 50-60 single strands and has a stem-loop structure in vivo. In other words, shRNA is an RNA sequence that creates a tight hairpin structure to inhibit gene expression through RNA interference. Long RNAs of 15-30 nucleotides complementary to both loop regions of 5-10 nucleotides form base pairs to form double stranded stems. The shRNA is transfected into a cell via a vector containing the U6 promoter so as to be always expressed, as in Example 1-5, and is usually transferred to a daughter cell so that gene expression inhibition is inherited. The shRNA hairpin structure is cleaved by an intracellular mechanism to become siRNA and bind to RNA-induced silencing complex (RISC). These RISC bind to mRNA and cleave it. The shRNA is transcribed by RNA polymerase.

본 발명의 상기 세포의 DSCR1-4 유전자와 FoxO1과의 결합정도를 측정하는 단계는 DSCR1-4 유전자와 FoxO1과의 결합에 의해 생성된 RNA 또는 단백질의 양을 측정할 수 있는 당업계에 공지된 다양한 방법을 통해 실시될 수 있다. 바람직하게 RNA의 발현량은 중합효소연쇄반응(PCR), 마이크로어레이(microarray), 노던 블롯팅(northern blotting) 등을 통해 측정할 수 있고, 단백질의 발현량은 웨스턴 블롯팅(western blotting), 효소면역분석법(ELISA), 면역침강법(immunoprecipitation), 면역화학염색법(immunohistochemistry), 또는 면역형광염색법(immunofluorescence) 등을 통해 측정할 수 있으며, 당업자에 의해 매우 간단하고 용이하게 실시될 수 있으나, 이것으로 제한되는 것은 아니다.The step of measuring the degree of binding of the DSCR1-4 gene to the FoxO1 of the present invention may be performed using various methods known in the art for measuring the amount of RNA or protein produced by the binding of the DSCR1-4 gene to FoxO1 Method. ≪ / RTI > Preferably, the expression level of RNA can be measured by PCR, microarray, northern blotting, etc., and the expression amount of the protein can be measured by Western blotting, Can be measured through immunoassay (ELISA), immunoprecipitation, immunohistochemistry, or immunofluorescence. It can be carried out by a person skilled in the art very simply and easily, But is not limited to.

본 발명의 다른 양태로서, DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 코딩하는 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 제2형 당뇨병 진단 또는 예후 예측용 조성물을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a composition for diagnosing type 2 diabetes mellitus or for predicting prognosis, which comprises an agent for measuring mRNA of DSCR 1-4 (Down syndrome critical region 1-4) gene or a protein level encoded by the gene do.

본 발명의 상기 DSCR1-4 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 것일 수 있고, 상기 DSCR1-4 유전자가 코딩하는 단백질은 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있다.The DSCR1-4 gene of the present invention may comprise the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, and the protein encoded by the DSCR1-4 gene may comprise the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

본 발명에서 대상으로 하는 질병인 “당뇨병”은 인슐린의 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이루어지지 않는 등의 대사질환의 일종으로, 혈중 포도당의 농도가 높아지는 고혈당을 특징으로 하며, 고혈당으로 인하여 여러 증상 및 징후를 일으키고 소변에서 포도당을 배출하게 된다. 당뇨병은 제1형과 제2형으로 구분되는데, 제1형 당뇨병은 이전에 '소아 당뇨병'이라고 불렸었으며, 인슐린을 전혀 생산하지 못하는 것이 원인이 되어 발생하는 질환이다. 인슐린이 상대적으로 부족한 제2형 당뇨병은 인슐린 저항성(insulin resistance; 혈당을 낮추는 인슐린 기능이 떨어져 세포가 포도당을 효과적으로 연소하지 못하는 것)을 특징으로 한다. 제2형 당뇨는 식생활의 서구화에 따른 고열량, 고지방, 고단백의 식단, 운동 부족, 스트레스 등 환경적인 요인이 크게 작용하는 것으로 보이지만, 이 외에 특정 유전자의 결함에 의해서도 당뇨병이 생길 수 있으며, 췌장 수술, 감염, 약제에 의해서도 생길 수 있다."Diabetes", a disease to which the present invention is directed, is a type of metabolic disorder such as insufficient secretion of insulin or a failure to function normally. It is characterized by hyperglycemia in which blood glucose concentration is elevated. Causing symptoms and discharging glucose from the urine. Diabetes is divided into type 1 and type 2, type 1 diabetes was formerly called 'child diabetes' and is caused by the inability to produce insulin at all. Type 2 diabetes, which is relatively insufficiently insulin-dependent, is characterized by insulin resistance (insulin resistance that lowers blood sugar and cells do not burn glucose effectively). Type 2 diabetes may be due to environmental factors such as high calorie, high fat, high protein diet, lack of exercise, and stress due to westernization of dietary habits. However, diabetes mellitus may also be caused by defects of specific genes, Infection, or drug.

본 발명에서 사용되는 용어, “진단(diagnosis)”이란 넓은 의미로는 환자의 병의 실태를 모든 면에 걸쳐서 판단하는 것을 의미한다. 판단의 내용은 병명, 병인, 병형, 경중, 병상의 상세한 양태, 및 합병증의 유무 등이다. 본 발명에서 진단은 제2형 당뇨병의 발병 여부 및 진행단계 수준 등을 판단하는 것이다.The term " diagnosis " as used in the present invention means, in a broad sense, judging all aspects of the actual condition of a patient. The contents of the judgment are the pathology, etiology, pathology, severity, detailed aspects of the disease, and the presence or absence of complications. In the present invention, the diagnosis is to judge whether or not the type 2 diabetes develops and the level of progression.

본 발명에서 사용되는 용어, “예후(prognosis)”란, 병세의 진행, 회복에 관한 예측을 의미하는 것으로, 전망 내지는 예비적 평가를 말한다. 본 발명에서 예후는 제2형 당뇨병의 재발, 생존(overall survival), 또는 무병생존(disease-free survival)을 의미하는 것이나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. As used herein, the term " prognosis " refers to a prediction of the progression or recovery of a disease, and refers to an outlook or a preliminary evaluation. Prognosis in the present invention refers to, but is not limited to, recurrence, overall survival, or disease-free survival of type 2 diabetes.

상기 DSCR1-4 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 mRNA에 상보적으로 결합하는 센스 및 안티센스 프라이머, 또는 프로브일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The agent for measuring the mRNA level of the DSCR1-4 gene may be, but is not limited to, a sense and antisense primer that binds complementarily to mRNA, or a probe.

본 발명에서 사용되는 용어, “프라이머”란 DNA 합성의 기시점이 되는 짧은 유전자 서열로써, 진단, DNA 시퀀싱 등에 이용할 목적으로 합성된 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 상기 프라이머들은 통상적으로 15 내지 30 염기쌍의 길이로 합성하여 사용할 수 있으나, 사용 목적에 따라 달라질 수 있으며, 공지된 방법으로 메틸화, 캡화 등으로 변형시킬 수 있다. As used herein, the term " primer " means a short gene sequence which is a starting point of DNA synthesis, and means an oligonucleotide synthesized for diagnosis, DNA sequencing and the like. The primers may be synthesized to have a length of 15 to 30 base pairs. The primers may be used depending on the purpose of use, and can be modified by methylation, capping or the like by a known method.

본 발명에서 사용되는 용어, “프로브”란 효소 화학적인 분리정제 또는 합성과정을 거쳐 제작된 수 염기 내지 수백 염기길이의 mRNA와 특이적으로 결합할 수 있는 핵산을 의미한다. 방사성 동위원소나 효소 등을 표지하여 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있으며, 공지된 방법으로 디자인하고 변형시켜 사용할 수 있다. As used herein, the term " probe " refers to a nucleic acid capable of specifically binding to mRNA of a length of several hundreds to several hundreds of nucleotides prepared through enzymatic chemical separation purification or synthesis. Radioactive isotopes or enzymes can be labeled to confirm the presence or absence of mRNA and can be designed and modified by known methods.

상기 단백질 수준을 측정하는 제제는 유전자가 코딩하는 단백질에 특이적으로 결합하는 항체일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The agent for measuring the protein level may be an antibody that specifically binds to a protein encoded by the gene, but is not limited thereto.

본 발명에서 사용되는 용어, “항체”는 면역학적으로 특정 항원과 반응성을 갖는 면역글로불린 분자를 포함하며, 단클론(monoclonal) 항체 및 다클론(polyclonal) 항체를 모두 포함한다. 또한, 상기 항체는 키메라성 항체(예를 들면, 인간화 뮤린 항체) 및 이종결합항체(예를 들면, 양특이성 항체)와 같은 유전공학에 의해 생산된 형태를 포함한다. As used herein, the term " antibody " includes immunoglobulin molecules immunologically reactive with specific antigens and includes both monoclonal and polyclonal antibodies. The antibody also includes forms produced by genetic engineering such as chimeric antibodies (e. G., Humanized murine antibodies) and heterologous binding antibodies (e. G., Bispecific antibodies).

또한, 본 발명의 다른 양태로서, 피검체 유래의 생물학적 시료에서 DSCR1-4 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 코딩하는 단백질의 발현수준을 측정하는 단계를 포함하는, 제2형 당뇨병 진단 또는 예후 예측을 위한 정보제공방법을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method for diagnosing type 2 diabetes or for predicting prognosis, comprising the step of measuring an expression level of mRNA of the DSCR1-4 gene or a protein encoded by the gene in a biological sample derived from a subject. Provide information providing method.

상기 피검체 유래의 생물학적 시료는 조직, 세포, 전혈, 혈액, 타액, 객담, 뇌척수액 및 뇨 등을 포함할 수 있으나, 이것으로 제한되는 것은 아니다. The biological sample derived from the subject may include, but is not limited to, tissues, cells, whole blood, blood, saliva, sputum, cerebrospinal fluid and urine.

상기 mRNA의 발현수준은 당업계에 알려진 통상적인 방법으로 중합효소연쇄반응(PCR), 역전사 중합효소연쇄반응(RT-PCR), 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR), RNase 보호 분석법(RNase protection assay; RPA), 마이크로어레이(microarray), 또는 노던 블롯팅(northern blotting)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 측정될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The expression level of the mRNA may be determined by PCR, reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), real-time PCR (Real-time PCR), RNase protection assay (RNase but are not limited to, one or more methods selected from the group consisting of immunoassay, protection assay (RPA), microarray, or northern blotting.

상기 단백질 발현수준은 당업계에 알려진 통상적인 방법으로 웨스턴 블롯팅(western blotting), 방사선면역분석법(radioimmunoassay; RIA), 방사 면역 확산법(radioimmunodiffusion), 효소면역분석법(ELISA), 면역침강법(immunoprecipitation), 유세포분석법(flow cytometry), 면역형광염색법(immunofluorescence), 오우크테로니(ouchterlony), 보체 고정 분석법(complement fixation assay), 또는 단백질 칩(protein chip)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 측정될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The protein expression level may be measured by Western blotting, radioimmunoassay (RIA), radioimmunodiffusion, enzyme immunoassay (ELISA), immunoprecipitation, or the like using conventional methods known in the art. One or more methods selected from the group consisting of flow cytometry, immunofluorescence, ouchterlony, complement fixation assay, or protein chip, , But is not limited thereto.

본 발명에서 사용되는 용어 " 제2형 당뇨병의 진단 또는 예후 예측을 위한 정보제공방법"은 진단 또는 예후 예측을 위한 예비적 단계로써 제2형 당뇨병의 진단 또는 예후 예측을 위하여 필요한 객관적인 기초정보를 제공하는 것이며 의사의 임상학적 판단 또는 소견은 제외된다.As used herein, the term "information providing method for diagnosis or prognosis prediction of type 2 diabetes" is a preliminary step for diagnosis or prediction of prognosis, and provides objective basic information for diagnosis or prediction of type 2 diabetes And the physician's clinical judgment or observations are excluded.

또한, 본 발명의 다른 양태로서, DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는, 제2형 당뇨병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of type 2 diabetes comprising an expression or activity inhibitor of DSCR1-4 (Down syndrome critical region 1-4) as an active ingredient.

본 발명에서 사용되는 용어, “예방”이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 제2형 당뇨병을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term " prophylactic " means any action that inhibits or delays the onset of type 2 diabetes by administration of a pharmaceutical composition according to the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어, “치료”란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 제2형 당뇨병에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다. As used herein, the term " treatment " means any action that improves or alters the symptoms of type 2 diabetes by the administration of the pharmaceutical composition according to the present invention.

상기 발현 또는 활성 억제제는 siRNA(small interfering RNA), shRNA(short hairpin RNA), miRNA(micro RNA), 리보자임(ribozyme), DNAzyme, PNA(peptide nucleic acids), 안티센스 뉴클레오티드, 펩타이드, 항체, 및 압타머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것일 수 있으며, 바람직하게는 DSCR1-4 유전자의 발현을 저해하는 siRNA일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The expression or activity inhibitor may be selected from the group consisting of small interfering RNA (siRNA), short hairpin RNA, miRNA, ribozyme, DNAzyme, peptide nucleic acids, And may preferably be siRNA which inhibits the expression of the DSCR1-4 gene, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 상기 약학적 조성물은 DSCR1-4의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 포함하며, 약학적으로 허용 가능한 담체를 더 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 사이클로덱스트린, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 등을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제화에 관해서는 레밍턴의 문헌에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 제형에 특별한 제한은 없으나 주사제, 흡입제, 피부 외용제 등으로 제제화할 수 있다. The pharmaceutical composition according to the present invention contains as an active ingredient an expression or activity inhibitor of DSCR1-4, and may further comprise a pharmaceutically acceptable carrier. Such pharmaceutically acceptable carriers are those conventionally used in the field of application and include, but are not limited to, saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, cyclodextrin, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, And may further contain other conventional additives such as antioxidants and buffers as needed. It may also be formulated into injectable formulations, pills, capsules, granules or tablets, such as aqueous solutions, suspensions, emulsions and the like, with the addition of diluents, dispersants, surfactants, binders and lubricants. Suitable pharmaceutically acceptable carriers and formulations can be suitably formulated according to the respective ingredients using the methods disclosed in Remington's reference. The pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited to a formulation, but may be formulated into injections, inhalants, external skin preparations, and the like.

본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으나, 바람직하게는 경구투여할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention can be administered orally or parenterally (for example, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally or topically) according to the intended method, but preferably can be administered orally, Depends on the condition and the weight of the patient, the degree of the disease, the type of the drug, the administration route and time, but can be appropriately selected by those skilled in the art.

본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서 “약학적으로 유효한 양”은 의학적 치료 또는 진단에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료 또는 진단하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 다른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount. In the present invention, the term "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to treat or diagnose a disease at a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment or diagnosis, and the effective dose level will depend on the type of disease, severity, The activity of the compound, the sensitivity to the drug, the time of administration, the route of administration and the rate of release, the duration of the treatment, factors including co-administered drugs, and other factors well known in the medical arts. The pharmaceutical composition according to the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, sequentially or concurrently with conventional therapeutic agents, and may be administered singly or in multiple doses. It is important to take into account all of the above factors and to administer the amount in which the maximum effect can be obtained in a minimal amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.

구체적으로 본 발명의 약학적 조성물의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에 활성 성분의 흡수도, 불활성률 및 배설속도, 질병종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있다. 그러나 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감 될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Specifically, the effective amount of the pharmaceutical composition of the present invention may vary depending on the age, sex, condition, body weight, absorbency, inactivation rate and excretion rate of the active ingredient in the body, type of disease, However, the dosage may be varied depending on the route of administration, the severity of obesity, sex, weight, age, etc. Therefore, the dosage is not limited to the scope of the present invention by any means.

본 발명의 일실시예에서는, 단식 후 먹이를 재 섭취한 마우스, 고지방식 섭취를 통해 비만이 유도된 마우스, 및 식욕 억제 유전자인 랩틴 결핍(ob/ob)으로 비만을 나타내는 마우스의 간 조직에서 DSCR1-4의 단백질과 mRNA의 발현수준을 관찰한 결과 단백질과 mRNA 발현이 증가함을 확인하였고, DSCR1-4 유전자가 결핍된 마우스 또는 DSCR1-4 유전자 결핍 후 고지방식을 섭취하여 비만, 당뇨를 유발한 마우스에서 포도당 내성과 인슐린 내성을 관찰한 결과 포도당 내성과 인슐린 내성이 향상되었으며, 공복 혈당을 관찰한 결과 공복 혈당이 낮게 나타났고, 그 밖에도, 당 신생합성이 감소되고, 당 신생합성 유전자 [G6Pase(6 phosphatase), PEPCK(phosphoenolpyruvate carboxykinase)]의 발현이 감소된 것을 확인할 수 있었다(실시예 2 참조).In one embodiment of the present invention, the mouse liver tissue that is obesity-deficient (ob / ob), which is an obesity-induced mouse, and an obesity-inhibiting gene, -4 protein and mRNA expression levels were increased and protein and mRNA expression was increased. In addition, DSCR1-4 gene deficient mice or DSCR1-4 deficient mice were fed a high fat diet to induce obesity and diabetes mellitus Observation of glucose tolerance and insulin resistance in mice showed that glucose tolerance and insulin resistance were improved. Fasting blood glucose was observed as a result of a decrease in fasting blood glucose. In addition, glycogen synthesis was reduced and glycoprotein G6Pase 6 phosphatase) and PEPCK (phosphoenolpyruvate carboxykinase)] was decreased (see Example 2).

본 발명의 다른 실시예에서는, DSCR1-4 유전자가 결핍된 마우스를 고지방식 섭취를 통해 비만 또는 당뇨를 유발시킬 경우, 정상 마우스 대비 몸무게 증가 폭이 감소하고, 당 내성, 인슐린 내성, 당 생성이 향상되며, 공복시 혈당이 낮게 나타나고, 공복시에 간 내 당 신생합성 유전자 (G6Pase, PEPCK)의 유전자 발현이 감소된 것을 확인 할 수 있었다(실시예 3 참조).In another embodiment of the present invention, when obese or diabetic mice are induced by high-fat diet intake in a mouse deficient in the DSCR1-4 gene, the body weight gain of the mouse is decreased and the sugar tolerance, insulin resistance and sugar production are improved (G6Pase, PEPCK) gene expression was decreased in the fasting state (see Example 3).

본 발명의 다른 실시예에서는, 마우스의 간 세포에서 DSCR1-4 유전자가 결핍된 경우 글루카곤에 의한 당 신생합성 유전자 (G6Pase, PEPCK)의 발현 증가가 유도가 되지 않고, 당 생성(glucose output)이 감소 되며, DSCR1-4 유전자 결핍 시 당 신생합성 관련인자인 cAMP response element-binding protein (CREB)의 인산화가 감소되고, DSCR1-4 유전자 결핍 된 마우스에서 in vivo G6Pase 발광효소분석(luciferase assay)시 G6Pase 유전자 발현이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다(실시예 4 참조).In another embodiment of the present invention, when the DSCR1-4 gene is deficient in the liver cells of the mouse, an increase in the expression of glucagon-related glycosyltransferase (G6Pase, PEPCK) is not induced and a decrease in glucose output In the absence of DSCR1-4 gene, phosphorylation of cAMP response element-binding protein (CREB), which is a factor of glycosyltransferase, is decreased. In vivo G6Pase luciferase assay in mice lacking DSCR1-4 gene, G6Pase gene Expression was decreased (see Example 4).

본 발명의 다른 실시예에서는, DSCR1 이식 유전자의 3배 복사본을 가진 DSCR1 trisomy(DSCR1tri) 마우스에서 인슐린 저항성이 나타나고 간 내 당 생성이 증가하며, 공복 혈당이 증가되고, DSCR1-4 유전자 이식된 마우스의 간 조직에서 당 신생합성 유전자의 발현이 증가되었으며, DSCR1tri 마우스부터 얻은 간세포에서 글루카곤에 의한 당 신생합성 유전자의 발현이 증가하였고, DSCR1tri 마우스 간세포에서 당 신생합성이 증가하였으며, in vivo G6Pase 발광효소분석에서 DSCR1tri 마우스에서 G6Pase의 발현이 증가하였고, DSCR1tri 마우스에서 당 신생합성에 중요한 CREB의 인산화가 증가 되는 것을 확인 할 수 있었다(실시예 5 참조).In another embodiment of the present invention, DSCR1 trisomy (DSCR1tri) mice with 3x copies of the DSCR1 transgene gene show insulin resistance, increased hepatic glucose production, increased fasting blood glucose, and increased expression of DSCR1-4 transgenic mice Expression of glycosyltransferase gene was increased in hepatocyte, and expression of gluconeogenous gene was increased in hepatocytes obtained from DSCR1tri mouse. Gene synthesis in DSCR1tri mouse hepatocyte was increased. In vivo G6Pase luminescence analysis The expression of G6Pase was increased in DSCR1tri mice, and it was confirmed that the phosphorylation of CREB, which is important for glycogen synthesis in DSCR1tri mice, is increased (see Example 5).

본 발명의 다른 실시예에서는, DSCR1-4는 칼시뉴린(calcineurin)의 세포 내생적 억제제로 알려져 있는바 DSCR1-4에 의한 간 내 당 대사의 변화에서 칼시뉴린의 역할을 알아보기 위해, 간 세포에 칼시뉴린의 억제제인 사이클로스포린 A(Cyclosporin A) 처리시 당 신생합성 유전자의 발현이 증가하고, 당 생성 (glucose output)이 증가하지만, DSCR1-4 유전자가 결핍 된 마우스의 간 세포에서 증가된 칼시뉴린의 활성을 억제하는 것과 DSCR1-4 유전자 결핍에 의한 당 신생합성 유전자의 발현이 감소하는 것에는 영향이 없는 것으로 미루어 보아 DSCR1-4에 의한 당 신생합성의 조절에는 칼시뉴린에 독립적으로 작용하는 것을 확인 할 수 있었다(실시예 6 참조).In another embodiment of the present invention, DSCR1-4 is known to be an endogenous inhibitor of calcineurin. In order to examine the role of calcineurin in the change of hepatic glucose metabolism by DSCR1-4, Treatment with cyclosporin A, an inhibitor of calcineurin A, resulted in an increase in the expression of glycosylated genes and an increase in glucose output, but the increase in calcineurin in liver cells of mice deficient in the DSCR1-4 gene And that the decrease in the expression of the syngeneic gene by the DSCR1-4 gene deficiency is not affected, and it is confirmed that DSCR1-4 acts independently of calcineurin to regulate the syngeneic synthesis by DSCR1-4 (See Example 6).

본 발명의 다른 실시예에서는, 글루카곤 처치시 DSCR1-4 유전자가 핵안으로 이동하여 당 신생합성 조절 전사인자인 FoxO1과 결합하고, 이 결합은 고지방식 섭취로 인해 비만이 유도 된 마우스의 간 조직에서 증가되어 있는 것을 확인하였고, DSCR1 trisomy 마우스에서 증가되는 당 신생합성 유전자의 발현이 FoxO1의 결핍시에 감소되는 것을 확인함으로써 DSCR1-4에 의한 당 신생합성 조절에 있어서 FoxO1이 매개되어 있다는 것을 확인하였으며, FoxO1의 당 신생합성 유전자 프로모터에의 결합을 조절하여 당 신생합성유전자 발현 조절을 통해 당 신생합성을 조절하는 것을 확인할 수 있었다(실시예 7 참조).In another embodiment of the present invention, the glucocorticoid pathway shifts the DSCR1-4 gene into the nucleus and binds to FoxO1, a regulated transcription factor, which is increased in liver tissue of obese-induced mice due to high-fat diet intake . It was confirmed that FoxO1 mediated regulation of DSCR1-4 by DSCR1-4 was confirmed by confirming that the expression of an increased glycosylation gene in DSCR1 trisomy mouse was reduced upon deficiency of FoxO1, (SEQ ID NO: 1), thereby regulating glycosyltransferase synthesis by controlling the expression of the syngeneic gene (see Example 7).

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[실시예][Example]

실시예 1. 실험준비 및 방법Example 1. Experimental preparation and method

1-1 .1-1. 마우스 준비Mouse preparation

DSCR1 - / - 마우스들과 DSCR1tri(DSCR1 trisomy)마우스들은 백관혁 박사(성균관대학교 의과 대학)가 제공했다. 모든 마우스들은 10 세대마다 C57BL / 6J 배경으로 되돌아 가며 12/12 시간 음 / 어두움을 유지했다.DSCR1 - / - mice and DSCR1tri (DSCR1 trisomy) mice were provided by Dr. Kwan Hyuk Baek (Sungkyunkwan University School of Medicine). All mice returned to the C57BL / 6J background every 10 generations and maintained a 12/12 hour tone / darkness.

모든 동물 실험은, 국제 실험실 동물 관리 평가 및 인정 협회(Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International, AAALAC International)가 공인한 시설이며 실험 동물 자원 연구소 (institute of Laboratory Animal Resources ,ILAR) 가이드 라인을 준수하는 성균관대학교 의학 대학의 제도적 동물 관리 및 이용위원회(IACUC) (Institutional Animal Care and Use Committee, IACUC)의 지침에 따라 유지되었다.All animal tests are accredited by the International Association of Laboratory Animal Care Assessment and Accreditation of Animal Care International (AAALAC International) and are compliant with the guidelines of the Institute of Laboratory Animal Resources (ILAR). (IACUC) at the Sungkyunkwan University School of Medicine in Seoul, Korea.

1-2. 동물 실험1-2. Animal experiment

8 주에서 10 주 된 수컷 마우스에게 정상적인 먹이를 자유롭게 먹였다. 혈당 측정은 글루코미터(glucometer) (Roche)를 사용하여 꼬리 혈액으로부터 측정하였다.Eight to 10-week-old male mice were fed the normal diet freely. Blood glucose measurements were taken from tail blood using a glucometer (Roche).

포도당 내성 시험(GTT) 또는 피루브산 내성 시험(PTT)은 16 시간의 금식 후 2g / kg 체중의 포도당 또는 나트륨 피루브산(Sigma)를 복강 내 주사하여 수행 하였다.Glucose Tolerance Test (GTT) or Pyruvate Tolerance Test (PTT) were performed by intraperitoneal injection of glucose or sodium pyruvic acid (Sigma) at 2 g / kg body weight after 16 hours of fasting.

인슐린 내성 시험(ITT)은 4 시간의 금식 후 인슐린 (GIBCO) 0.75 Ug / kg 체중의 복강 내 주사에 의해 수행되었다.The insulin tolerance test (ITT) was performed by intraperitoneal injection of 0.75 Ug / kg body weight of insulin (GIBCO) after 4 hours of fasting.

1-3. 1차 간세포 격리 및 세포 배양(Primary hepatocyte isolation and cell culture)1-3. Primary hepatocyte isolation and cell culture (primary hepatocyte isolation and cell culture)

1차 간세포는 콜라겐 분해효소(collagenase) 방법에 의해 8-10 주 마우스에서 이전에 기술 된 바와 같이 분리되었다.Primary hepatocytes were isolated as previously described in 8-10 week mice by the collagenase method.

1차 간세포는 10 % 소 태아 혈청 (FBS, GIBCO), 100U / ml 페니실린, 100㎍ / ml 스트렙토 마이신, 23mM HEPES 및 10nM 덱사메타손 (Sigma)이 보충된 배지 199 (M199, Sigma)에 배양하였다.Primary hepatocytes were cultured in Medium 199 (M199, Sigma) supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS, GIBCO), 100 U / ml penicillin, 100 ug / ml streptomycin, 23 mM HEPES and 10 nM dexamethasone (Sigma).

293T 세포를 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션 (American Type Culture Collection, ATCC)으로부터 수득하고, 10 % FBS, 100U / ml 페니실린, 100㎍ / ml 스트렙토 마이신을 함유하는 둘 베코 변형 이글스 배지(DMEM, Welgene)에서 37 °C 온도에서 5 % CO2 포함한 습기있는 대기환경에서 유지시켰다.293T cells were obtained from the American Type Culture Collection (ATCC) and cultured in Dulbecco's modified Eagles's medium (DMEM, Welgene) containing 10% FBS, 100 U / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin at 37 ° C temperature in a humidified atmosphere containing 5% CO2.

1-4. 간세포 포도당 생산 분석(Hepatocyte glucose output assay)1-4. Hepatocyte glucose output assay

포도당 생산 분석은 20 mM 소듐 락테이트(sodium lactate), 2 mM 소듐 피루브산(sodium pyruvate) 및 100 nM 덱사메타손(시그마)[dexamethasone(Sigma)]을 함유하는 Krebs-링거 완충액에서 8 시간 인큐베이션 한 후에 수행 하였다. Krebs-ringer 완충액의 포도당 수준은 QuantiChromTM 포도당 분석 키트 (Bioassay Systems)를 사용하여 측정하고 단백질 농도로 표준화했다.Glucose production assays were performed after 8 hours of incubation in Krebs-Ringer buffer containing 20 mM sodium lactate, 2 mM sodium pyruvate and 100 nM dexamethasone (Sigma) . Glucose levels in the Krebs-ringer buffer were measured using a QuantiChromTM Glucose Assay Kit (Bioassay Systems) and normalized to protein concentration.

1-5. 작은 간섭 RNA(small interference RNA), 플라스미드(Plasmids) 및 형질주입(transfection)1-5. Small interference RNA (RNA), plasmids and transfection,

DSCR1-4, calcineurin B 및 FoxO1의 작은 간섭 (si) RNA-매개 녹다운[small interfering (si) RNA-mediated knock-down]을 위해, 표적 특이 si-RNA(target specific si-RNA) (DSCR1-4 : CTC AGA CTT TAC ACA TAG GAA, 칼시뉴린 B : GTG GAC TTC AAA GAA TTC ATT, FoxO1 : GCA CCG ACT T TAGA GCA ACC) 및 음성 대조군 siRNA(negative control siRNA)는 제노텍(Genotech) (Korea)로부터 구입하였다.(Target specific si-RNA) (DSCR1-4 (SEQ ID NO: 2)) for small interfering (si) RNA-mediated knockdown of DSCR1-4, calcineurin B and FoxO1. : CTC AGA CTT TAC ACA TAG GAA, calcineurin B: GTG GAC TTC AAA GAA TTC ATT, FoxO1: GCA CCG ACT T TAGA GCA ACC) and negative control siRNA were obtained from Genotech (Korea) Respectively.

DSCR1-4의 과발현을 위해 pLUX vector와 pLUX / DSCR1-4는 백관혁 박사(성균관대학교 의과 대학)로부터 제공 받았다.For overexpression of DSCR1-4, the pLUX vector and pLUX / DSCR1-4 were obtained from Dr. Hwanhee Baik (Sungkyunkwan University School of Medicine).

1차 간세포 293T 세포, 또는 HepG2 세포를 각각 Lipofectamine 2000 (Invitrogen) 또는 TransIT-LT1 (MIRUS)를 사용하여 표시된 si-RNA 또는 pLUX / DSCR1-4로 형질주입시켰다.Primary hepatocyte 293T cells or HepG2 cells were transfected with si-RNA or pLUX / DSCR1-4, respectively, expressed using Lipofectamine 2000 (Invitrogen) or TransIT-LT1 (MIRUS).

1-6. 생체 내 이미징(In vivo imaging)       1-6. In vivo imaging < RTI ID = 0.0 >

루시퍼라제(luciferase) (Ad-G6Pase-Luc)를 구동하는 G6Pase 프로모터를 발현하는 아데노바이러스는 구 SH 박사로부터 제공되었다. Ad-G6Pase-Luc은 꼬리 정맥에 의해 WT ,DSCR1-4 - / -, 또는 DSCR1 trisomy 마우스에 주입되었다. 생체 내 루시퍼라제 활성은 루시페린 주입 후 IVIS 루미나 영상 시스템을 사용하여 분석되었다 (Califor LifeSciences).Adenovirus expressing the G6Pase promoter driving luciferase (Ad-G6Pase-Luc) was provided by Dr. SH. Ad-G6Pase-Luc was injected into WT, DSCR1-4 - / -, or DSCR1 trisomy mice by tail vein. In vivo luciferase activity was analyzed using an IVIS lumina imaging system after luciferin injection (Califor LifeSciences).

1-7. 면역블로팅 및 면역침전법(Immunoblotting and immunoprecipitation, IP)1-7. Immunoblotting and immunoprecipitation (IP)

세포 또는 간 조직을 얼음 위에서 10 분 동안 150 mM NaCl, 50 mM Tris-Cl, pH 7.4, 1 mM 에틸렌디아민테트라아세트 산 (EDTA), 1 % Nonidet P-40 (NP-40), 0.25 % Na-디옥시콜레이트(deoxycholate), 및 프로테아제 억제제(protease inhibitors) (Sigma)를 포함하는 RIPA 완충액에서 용해시키고, 전체 세포 용해물을 후속 원심 분리에 의해 수득하였다.Cells or liver tissues were lysed on ice for 10 minutes with 150 mM NaCl, 50 mM Tris-Cl, pH 7.4, 1 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 1% Nonidet P-40 (NP- Deoxycholate, and protease inhibitors (Sigma), and the whole cell lysate was obtained by subsequent centrifugation.

세포 용해물은 SDS-PAGE의 대상이 되었고, 반-건식 전달 세포(semi-dry transfer cell)에 의해 PVDF 막 (Millipore, Billerica, MA)으로 옮겼다(Bio-rad).Cell lysates were subjected to SDS-PAGE and transferred to PVDF membranes (Millipore, Billerica, MA) by semi-dry transfer cells (Bio-rad).

그 후 막을 anti-DSCR1 (Sigma), anti-phospho-AKT (S473) (Cell Signaling), anti-AKT (Santa cruz), anti-TORC2 (Calbiochem), anti-phospho-CREB (S133) (Cell Signaling), anti-CREB (Santa Cruz), anti-HDAC1 (Santa cruz), anti-Calcineurin B (UPSTATE), anti-FoxO1 (Santa cruz and cell signaling), anti-PARP (Cell Signaling), anti-myc (Santa cruz), anti-FASN (BD Bioscience), anti- phospho-AMPK (Cell signaling), anti-AMPK (Santa cruz), anti-SREBP1c (Santa cruz), anti-ACC1 (Cell signaling), anti-β-Actin (Santa cruz) or anti-α-tubulin (Santa Cruz)와 함께 2 % 비-지방 분유가 첨가된 TBST에서 배양했다. 밴드(Band)는 향상된 화학 발광 시스템(enhanced chemiluminescence system)을 사용하여 검출되었다(Pierce). After that, the membrane was incubated with anti-DSCR1 (Sigma), anti-phospho-AKT (S473), anti-AKT (Santa Cruz), anti-TORC2 (Calbiochem) , anti-CREB (Santa Cruz), anti-HDAC1 (Santa Cruz), anti-Calcineurin B (UPSTATE), anti-FoxO1 (Santa Cruz and cell signaling) ), anti-FASN (BD Bioscience), anti-phospho-AMPK (Cell signaling), anti-AMPK (Santa Cruz), anti-SREBP1c (Santa Cruz), anti- Santa Cruz) or anti-α-tubulin (Santa Cruz) supplemented with 2% non-fat milk powder. The band was detected using an enhanced chemiluminescence system (Pierce).

면역 침전을 위해 세포 추출물을 단백질 A 또는 G-Sepharose (Amersham)에 고정화된 항체와 혼합하고 4 ° C에서 2 시간 동안 배양 하였다.For immunoprecipitation, the cell extract was mixed with the antibody immobilized on protein A or G-Sepharose (Amersham) and incubated at 4 ° C for 2 hours.

용해 완충액으로 세척 한 후, 원심 분리에 의해 면역 침전물을 수집하고 단백질을 5X 샘플 완충액 중에서 끓였다. 원심 분리 후, 상층액을 SDS-PAGE 겔에 적용하고 PVDF 막으로 옮겼다.After washing with lysis buffer, the immunoprecipitates were collected by centrifugation and the protein was boiled in 5X sample buffer. After centrifugation, the supernatant was applied to an SDS-PAGE gel and transferred to a PVDF membrane.

1-8. RNA 분리(RNA isolation), 역전사 효소 PCR(reverse transcriptase PCR) 및 정량적 실시간 PCR(quantitative real-time PCR)1-8. RNA isolation, reverse transcriptase PCR, and quantitative real-time PCR,

간 조직 또는 1차 간세포의 모든 RNA는 TRIzol시약(Invitrogen)을 사용하여 제조자의 지시에 따라 수행 하였다. RNA는 무작위 헥사머 프라이머들(hexamer primers)를 갖는 revertaid 역전사 효소(Thermo scientific)에 의해 단일 가닥 cDNA로 전환되었다. 0.2㎍의 cDNA를 유전자-특이적 프라이머(gene-specific primer)를 사용하여 PCR 증폭시켰다. 정량적 실시간 PCR(quantitative real-time PCR)에서는, 2X Power SYBR green PCR 마스터 혼합물(master mixture) (Applied Biosystems)과 각 프라이머 0.5 μM을 사용하여 반응 혼합물을 준비했다. 프라이머 세트는 [표 1]에 기재되어있다.All RNAs in liver tissue or primary hepatocytes were performed using the TRIzol reagent (Invitrogen) according to the manufacturer's instructions. RNA was converted to single strand cDNA by revertaid reverse transcriptase (Thermo scientific) with random hexamer primers. 0.2 [mu] g of cDNA was PCR amplified using gene-specific primers. For quantitative real-time PCR, a reaction mixture was prepared using a 2X Power SYBR green PCR master mixture (Applied Biosystems) and 0.5 μM of each primer. The primer set is shown in [Table 1].

[표 1] PCR에 사용되는 프라이머(Primer)[Table 1] Primer used in PCR

Figure 112018048776757-pat00001
Figure 112018048776757-pat00001

1-9. 핵 세포질 분획법(Nucleus cytosol fractionation)1-9. Nucleus cytosol fractionation

세포질과 핵을 분획하기 위해, 간세포를 완충액 A [10mM HEPES, pH 7.9, 10mM KCl, 0.1mM EDTA, 1mM 디티오트레이톨(dithiothreitol, DTT), 0.5 % NP-40 및 프로테아제 저해제(protease inhibitors)]에서 용해시키고 15 분간 얼음에서 배양하였다. 4 ℃에서 2 분 동안 13,000 rpm에서 원심 분리하여 세포질 용해액을 얻었다. 핵 알갱이들을 완충액 A로 세척하고 완충액 B [20mM HEPES, pH 7.9, 400mM NaCl, 1mM EDTA, 1mM DTT 및 프로테아제 억제제(protease inhibitors)]로 용해시켰다. 얼음에서 10 분 동안 배양한 후, 4 ℃에서 13,000 rpm에서 10 분 동안 원심 분리하여 핵 용해액을 얻었다.To fractionate the cytoplasm and nucleus, hepatocytes were incubated with buffer A [10 mM HEPES, pH 7.9, 10 mM KCl, 0.1 mM EDTA, 1 mM dithiothreitol, DTT, 0.5% NP-40 and protease inhibitors) And incubated on ice for 15 minutes. And centrifuged at 13,000 rpm for 2 minutes at 4 DEG C to obtain a cytoplasmic lysate. The nuclei were washed with Buffer A and dissolved in Buffer B (20 mM HEPES, pH 7.9, 400 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM DTT and protease inhibitors). After incubation on ice for 10 minutes, the nuclear lysate was obtained by centrifugation at 13,000 rpm for 10 minutes at 4 ° C.

1-10. 크로마틴 면역-침전(Chromatin immune-precipitation, ChIP) 분석1-10. Chromatin immune-precipitation (ChIP) analysis

1차 간세포와 HepG2 세포를 처리하기 1 일 전에 배양하였다. 세포들은 2 시간 동안 글루카곤으로 처리되었다. 세포를 1 % 포름 알데히드를 10 분간 세포에 가함으로써 가교 결합시켰다. 글리신은 가교 결합 반응을 종결시키기 위해 0.125 M의 최종 농도로 첨가되었다. 세포를 PBS로 세척하고 SDS 용해 완충액에 현탁시킨 후 Fisher Scientific Sonic Dismembrator 500으로 20 % 출력에서 30 초 동안 초음파 처리하여 DNA를 200-300 염기쌍 단편으로 전단시켰다. DNA-단백질 복합체는 2μg anti-FoxO1 또는 anti-Myc를 사용하여 4 ° C에서 16 시간 동안 면역 침전시켰다. 50 % (vol./vol.) 단백질 A 또는 G 아가로오스(G agarose) (Amersham) / 연어 정자 DNA 슬러리 60μl를 사용하여 4 ℃에서 2 시간 동안 단백질 및 / 또는 DNA 복합체를 포획하고 광범위하게 세척하였다. Tris-HCl pH 6.5, 5M NaCl 및 0.5M EDTA에서 4 시간 동안 65 ℃로 가열하여 교차 결합을 역전시켰다. DNA를 페놀/CHCl3로 추출하고 에탄올로 침전시켰다. 침전된 DNA를 실시예 1-8과 같이 실시간 PCR로 정량화 하였다. IRE를 함유하는 PEPCK 또는 G6Pase 프로모터 영역을 증폭시키기 위해, PEPCK 프로모터 (-484 내지 -12 염기 쌍), G6Pase 프로모터 (-231 내지 +57 염기쌍)와 같은 프라이머 세트를 사용 하였다. Primary hepatocytes and HepG2 cells were cultured 1 day before treatment. Cells were treated with glucagon for 2 hours. The cells were crosslinked by adding 1% formaldehyde to the cells for 10 minutes. Glycine was added to a final concentration of 0.125 M to terminate the cross-linking reaction. The cells were washed with PBS, suspended in SDS lysis buffer, sonicated for 30 seconds at 20% power on a Fisher Scientific Sonic Dismembrator 500, and the DNA was sheared into 200-300 base pairs fragments. DNA-protein complexes were immunoprecipitated for 16 h at 4 ° C using 2 μg anti-FoxO1 or anti-Myc. Protein and / or DNA complexes were captured and washed extensively at 60 ° C for 2 hours using 60 μl of 50% (vol./vol.) Protein A or G agarose (Amersham) / salmon sperm DNA slurry Respectively. Tris-HCl pH 6.5, 5 M NaCl and 0.5 M EDTA for 4 hours at 65 ° C to reverse cross-linking. The DNA was extracted with phenol / CHCl3 and precipitated with ethanol. The precipitated DNA was quantified by real-time PCR as in Examples 1-8. A set of primers such as PEPCK promoter (-484 to -12 base pairs), G6Pase promoter (-231 to +57 base pairs) was used to amplify the PEPCK or G6Pase promoter region containing the IRE.

1-11. 통계 분석1-11. Statistical analysis

데이터는 평균 SEM으로 나타내었다. 주요 및 상호 작용 효과는 분산 분석을 통해 분석했다. 개별 그룹 평균 간의 차이는 post-hoc Bonferroni 테스트 또는 unpaired, two tailed t 테스트로 분석되었다. 0.05 미만의 P 값은 유의한 것으로 간주되었다.Data are expressed as mean SEM. The main and interaction effects were analyzed through analysis of variance. Differences between individual group means were analyzed by post-hoc Bonferroni test or unpaired, two tailed t test. A P value of less than 0.05 was considered significant.

실시예 2. 비만 또는 DSCR1-4 유전자 결핍 조건에서 DSCR1-4의 기능과 포도당 생산 여부Example 2. Function and glucose production of DSCR1-4 in obese or DSCR1-4 gene deficient conditions

2-1. 비만 및 영양소 섭취에 의한 DSCR1-4 유전자의 과발현2-1. Overexpression of DSCR1-4 gene by obesity and nutrient intake

포도당 항상성은 주로 영양 상태에 의해 전사적으로 조절되는 해당작용 및 당 신생합성에 의해 엄격히 조절된다. DSCR1-4의 대사 기능을 연구하기 위해 우리는 DSCR1-4의 발현 수준이 영양 수준에 의해 변화되는지 여부를 조사했다.Glucose homeostasis is largely regulated by the corresponding action and glycosylation, which are generally regulated by nutritional status. To study the metabolic function of DSCR1-4, we examined whether the expression level of DSCR1-4 was altered by nutritional level.

밤새 단식 후 1 시간동안 마우스에게 먹이를 재 섭취시, DSCR1-4의 단백질 및 mRNA 수준은 마우스의 간에서 증가 하였다 (도 1a, b).Upon re-ingestion of the mice for 1 hour after fasting overnight, the protein and mRNA levels of DSCR1-4 increased in the liver of mice (Fig. 1a, b).

DSCR1-4가 비만과 제 2 형 당뇨병의 영향을 받는지 여부를 결정하기 위해, 우리는 식이 유도 비만 및 유전적으로 유도된 비만과 같이 일반적으로 사용되는 두 가지 비만 마우스 모델의 간에서 DSCR1-4 수준을 측정했다. DSCR1-4의 단백질과 mRNA 수준은 고지방식(HFD)을 섭취한 마우스의 간에서 정상식(NCD)을 섭취한 마우스의 수준보다 약 3 배 증가했다(도 1c, d). 이와 일치하여, DSCR1-4의 간 mRNA 수치는 고지방식(HFD)을 섭취한 마우스에서 단식한 마우스와 비교하여 먹이를 재섭취할 때 유의하게 증가 하였다 (도 1e). 또한, 야생형 (WT)에 비해 랩틴 결핍(ob / ob)으로 비만을 나타내는 마우스의 간에서 DSCR1-4의 단백질 및 mRNA 수준이 극적으로 증가했다 (도 1f, 1g). 이러한 결과는 DSCR1-4의 발현 수준이 간에서 영양소 매개 대사와 관련되어 있음을 의미한다.To determine whether DSCR1-4 is affected by obesity and type 2 diabetes, we used the DSCR1-4 level in the liver of two commonly used obese mouse models, such as diet-induced obesity and genetically induced obesity Respectively. The protein and mRNA levels of DSCR1-4 were about three times higher than those of mice that fed a normal diet (NCD) in the liver of mice receiving high-fat diet (HFD) (Fig. 1c, d). Consistent with this, the liver mRNA levels of DSCR1-4 were significantly increased upon re-ingestion of food compared to fasting mice in high fat diet (HFD) (Fig. 1e). In addition, DSCR1-4 protein and mRNA levels were dramatically increased in the liver of mice expressing obesity with obesity (ob / ob) compared to wild type (WT) (Fig. 1f, 1g). These results indicate that the expression level of DSCR1-4 is related to nutrient mediated metabolism in the liver.

2-2. DSCR1-4의 결핍에 의한 간에서의 포도당 생산 감소2-2. Reduction of Glucose Production in the Liver by Deficiency of DSCR1-4

칼시뉴린(calcineurin)이 단식시 CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2) 를 탈 인산화시켜 간 내 포도당 항상성을 조절하고 칼시뉴린이 칼시뉴린의 내인성 억제제(endogenous inhibitor of calcineurin)인 DSCR1-4에 의해 조절된다면, DSCR1-4는 포도당 대사에 영향을 미칠 수 있다. 우리는 생체 내 포도당 대사에 DSCR1-4가 미치는 영향을 조사하기 위해 DSCR1-4 유전자가 결핍된 (DSCR1-4 - / -) 마우스와 WT 마우스에서 포도당 내성 검사 (GTT)를 평가했다. DSCR1-4 - / - 마우스는 WT 마우스에 비해 포도당 내성이 크게 향상되었다 (도 1i). 또한, 인슐린 내성 시험 (ITT)에 나타난 것처럼 DSCR1-4 - / - 마우스에서 인슐린이 혈당을 감소시키는 능력이 약간 향상되었다 (도 1j). 이러한 데이터는 DSCR1-4의 결핍이 포도당의 항상성을 향상 시킨다는 것을 나타낸다.If calcineurin regulates intracellular glucose homeostasis by dephosphorylating CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2) at the fasting and calceinurin is regulated by DSCR1-4, an endogenous inhibitor of calcineurin, DSCR1-4 may affect glucose metabolism. We evaluated glucose tolerance test (GTT) in DSCR1-4 gene deficient (DSCR1-4 - / -) and WT mice to investigate the effect of DSCR1-4 on in vivo glucose metabolism. DSCR1-4 - / - mice were significantly improved in glucose tolerance compared to WT mice (Fig. 1i). In addition, the ability of insulin to reduce blood glucose was slightly improved in DSCR1-4 - / - mice as shown in the insulin resistance test (ITT) (Fig. 1j). These data indicate that the deficiency of DSCR1-4 improves glucose homeostasis.

다음으로, DSCR1-4가 다른 영양 상태 하에서 포도당 항상성에 영향을 주는지 여부를 알아보기 위해, 금식 또는 먹이를 다시 섭취할 경우 마우스의 혈당치를 모니터링 했다. DSCR1-4 - / - 마우스는 24 시간의 공복시와 1 시간의 재 공급시 혈당 수치가 유의하게 낮았다(도 1k, 1l). 피루브산이 간 내 당 신생합성에 의해 포도당으로 전환되어 공복시 상태에서 정상 혈당 농도를 유지하는 것을 고려하여, 우리는 피루브산 내성 검사 (PTT)를 수행하였다. 피루브산을 투여한 후, DSCR1-4 - / - 마우스는 WT 마우스와 비교하여 혈당 수준이 유의하게 감소했다 (도 1m). 이러한 결과를 통해, DSCR1-4 결핍이 간 내 포도당 생성을 억제 함을 알 수 있다. Next, to determine whether DSCR1-4 affects glucose homeostasis under different nutritional conditions, the blood glucose level of the mice was monitored when fasting or feeding again. DSCR1-4 - / - mice had significantly lower blood glucose levels at 24 hours fasting and 1 hour re-feeding (Fig. 1k, l). We performed pyruvic acid tolerance test (PTT) in view of the fact that pyruvate was converted to glucose by intrahepatic gluconeogenesis and maintained normal blood glucose levels in fasting state. After administration of pyruvic acid, DSCR1-4 - / - mice showed a significant decrease in blood glucose levels compared to WT mice (FIG. 1m). These results indicate that DSCR1-4 deficiency inhibits hepatic glucose production.

DSCR1-4가 당 신생합성에 영향을 미치는지 알아보기 위해, 우리는 WT 또는 DSCR1-4 - / - 마우스의 간에서 당 신생합성 유전자 발현을 조사했다. 공복시 상태에서 PEPCK(phosphoenolpyruvate carboxykinase), G6Pase(6 phosphatase)의 발현 수준은 WT에서와 비교하여 DSCR1-4 - / - 마우스의 간에서 현저히 감소되어(도 1n), DSCR1-4의 결핍이 당 신생합성을 억제함으로써 포도당 대사를 개선 시킨다는 것을 알 수 있다.To investigate whether DSCR1-4 affects glycosylation, we examined the expression of glycosylation genes in the liver of WT or DSCR1-4 - / - mice. Expression levels of PEPCK (phosphoenolpyruvate carboxykinase) and G6Pase (6 phosphatase) in the fasting state were significantly reduced in the liver of DSCR1-4 - / - mice as compared to WT (Fig. 1n) And the glucose metabolism is improved.

먹이를 공급하는 동안, 순환하는 인슐린은 Irs-Akt-FoxO 경로 또는 PKA-InsP3R-calcineurin 경로를 통해 간 내 포도당 생산을 억제하고, 순환하는 인슐린은 Akt를 매개로 하는 스테롤 조절 요소 결합 단백질 1 (sterol regulatory element-binding protein 1 , Srebp1)의 활성화를 통해 지방 생성을 촉진하며, 제 2 형 당뇨병에서 포도당과 중성 지방의 과다 생성은 고혈당증과 고 중성 지방 혈증에 영향을 미친다는 점을 고려하면서, 지방 생성 유전자의 발현 수준을 평가했다. DSCR1-4 - / - 마우스는 acetyl-CoA carboxylase 1 (ACC1), stearoyl-CoA desaturease-1 (SCD1), 지방산 합성 (FASN), SREBP1과 같은 지방 생성 유전자의 mRNA 발현 수준에서 WT 마우스와 비교했을 때, 차이가 없었다(도 1o). 따라서, 이러한 결과는 DSCR1-4가 결핍 된 마우스에서의 포도당 생산 감소가 당 신생합성 유전자 발현의 억제와 관련되어 있음을 알 수 있다.During feeding, circulating insulin inhibits intra-hepatic glucose production through the Irs-Akt-FoxO pathway or the PKA-InsP3R-calcineurin pathway, while circulating insulin inhibits Akt-mediated sterol regulatory factor binding protein 1 (sterol regulatory element-binding protein 1, Srebp1) stimulates lipogenesis, and that over-production of glucose and triglycerides in type 2 diabetes affects hyperglycemia and hypertriglyceridemia, Expression levels of the genes were evaluated. Compared with WT mice, DSCR1-4 - / - mice showed mRNA expression levels of lipogenic genes such as acetyl-CoA carboxylase 1 (ACC1), stearoyl-CoA desaturase-1 (SCD1), fatty acid synthesis (FASN) and SREBP1 , And there was no difference (Fig. Thus, these results demonstrate that decreased glucose production in mice lacking DSCR1-4 is associated with the inhibition of glycosylation gene expression.

실시예 3. DSCR1-4 유전자의 결핍에 의한 포도당 생산 억제 및 고지방식 비만 예방 확인Example 3: Inhibition of glucose production by DSCR1-4 deficiency and prevention of obesity-induced obesity

고지방식(HFD) 섭취는 제 2 형 당뇨병의 공통된 특징인 인슐린 저항성(Insulin resistance)을 유발한다. 인슐린 저항성 조건 하에서 DSCR1-4의 역할을 연구하기 위해 DSCR1-4 결핍이 고지방식(HFD) 섭취로 인한 비만 발달에 영향을 미치는지 테스트했다. DSCR1-4 - / - 마우스는 고지방식(HFD) 섭취시 WT 마우스와 비교하여 유의하게 낮은 체중을 나타내었다(도 2a). 또한, DSCR1-4 - / - 마우스는 고지방식(HFD) 섭취시에 포도당 내성(glucose tolerance)을 현저히 개선하고 인슐린 감수성(Insulin sensitivity)을 증가시켰다 (도 2b, 2c). 이 데이터는 DSCR1-4 - / - 마우스의 마른 체형이 향상된 포도당 항상성과 관계 있음을 나타낸다. High-fat dietary intake (HFD) leads to insulin resistance, a common feature of type 2 diabetes. To study the role of DSCR1-4 under insulin resistance conditions, we tested whether DSCR1-4 deficiency affected obesity development due to high fat diet (HFD) intake. DSCR1-4 - / - mice showed significantly lower body weight compared to WT mice when high fat diet (HFD) ingestion (Fig. 2a). In addition, DSCR1-4 - / - mice significantly improved glucose tolerance and increased insulin sensitivity at the time of high fat diet (Fig. 2b, 2c). This data indicates that the skin shape of DSCR1-4 - / - mice is related to improved glucose homeostasis.

피루브산(pyruvate)을 투여 한 후, 고지방식(HFD)을 섭취한 DSCR1-4 - / - 마우스는 고지방식(HFD)을 섭취한 WT 마우스와 비교하여 혈당 수준의 유의한 감소를 나타내었다(도 2d).After pyruvate administration, DSCR1-4 - / - mice ingesting high fat diet (HFD) showed a significant decrease in blood glucose levels compared to WT mice ingesting high fat diet (HFD) (Figure 2d ).

공복 혈당의 수준은 고지방식(HFD) 섭취된 WT 마우스와 비교하여 고지방식(HFD)을 섭취한 DSCR1-4 - / - 마우스에서 유의하게 감소하였는데(도 2e, 2f), 이를 통해, DSCR1-4의 결핍이 고지방식(HFD) 섭취로 유도된 비만으로부터 보호됨을 알 수 있다. Fasting blood glucose levels were significantly reduced in DSCR1-4 - / - mice fed high fat diet (HFD) compared to WT mice fed high fat diet (HFD) (Fig. 2e, 2f) Is protected from obesity induced by high fat diet (HFD) intake.

DSCR1-4가 비만 마우스에서 당 신생합성 및 지방 생성 유전자 발현을 조절하는지 여부를 알아 보았다. 간에서 당 신생합성 유전자 발현수준은 고지방식(HFD) 섭취된 WT 마우스와 비교하여 DSCR1-4 - / - 마우스에서 유의하게 감소 하였다 (도 2g). 그러나, WT와 DSCR1-4 - / - 마우스 사이에 간에서의 지방 생성 유전자 발현 수준은 HFD 공급시 유사했다 (도 2h). 결과적으로, DSCR1-4의 결핍은 간 당 신생합성을 억제함으로써 고지방식(HFD) 섭취로 유도된 비만으로부터 보호함을 알 수 있었다.We examined whether DSCR1-4 regulates glycogen synthesis and lipogenic gene expression in obese mice. Syngeneic gene expression levels in the liver were significantly reduced in DSCR1-4 - / - mice compared to WT mice fed high fat diet (HFD) (Fig. 2g). However, levels of lipogenic gene expression in the liver between WT and DSCR1-4 - / - mice were similar during HFD delivery (FIG. 2h). As a result, it was found that the deficiency of DSCR1-4 protects against obesity induced by high-fat diet (HFD) intake by inhibiting hepatocyte neogenesis.

실시예 4. DSCR1-4 유전자의 결핍에 의한 당 신생합성의 감소Example 4. Reduction of Syngeneic Synthesis by DSCR1-4 Gene Deficiency

DSCR1-4의 결핍이 생체 내에서 포도당 생산을 감소 시킨다는 것을 고려하여, 우리는 당 신생합성에서 DSCR1-4의 역할을 알아보았다. G6Pase(6 phosphatase)와 PEPCK(phosphoenolpyruvate carboxykinase)와 같은 당 신생합성 유전자의 발현 수준은 글루카곤(glucagon)의 처리시 WT와 비교하여 DSCR1-4 - / - 간세포에서 현저하게 감소되어 DSCR1-4 결핍이 간 내 당 신생합성 유전자 발현을 억제 함을 시사한다 (도 3a). 다음으로 우리는 DSCR1-4가 간내 포도당 생산에 영향을 미치는지 평가하기 위해 상기 실시예 1-4와 같은 포도당 생산 분석(glucose output assay)을 수행했다.Taking into consideration that the deficiency of DSCR1-4 reduces glucose production in vivo, we examined the role of DSCR1-4 in glycogen synthesis. Expression levels of glycosylation genes such as G6Pase (6 phosphatase) and PEPCK (phosphoenolpyruvate carboxykinase) were significantly reduced in DSCR1-4 - / - hepatocytes compared with WT in the treatment of glucagon, Suggesting that it suppresses the expression of myogenous synthetic genes (Fig. 3A). Next, we performed the glucose output assay as in Example 1-4 to evaluate whether DSCR1-4 affects hepatic glucose production.

DSCR1-4 결핍시 포도당 생산은 포스콜린(Forskolin) 또는 인슐린(Insulin)의 처리시 크게 감소하여 (도 3b), DSCR1-4 결핍이 당 신생합성 유전자의 발현을 억제함으로써 포도당 생산을 감소시키는 것으로 나타났다. 공복시 상태에서 CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2)가 cAMP response element-binding protein (CREB)에 결합하여 당 신생합성 유전자의 전사 활성을 증가 시킨다는 것을 감안할 때, 당 신생합성의 주활성제(a master activator)인 CREB 또는 CRT2의 조절을 통해 DSCR1-4가 당 신생합성에 영향을 주는지 여부를 더 조사했다. DSCR1-4 결핍은 글루카곤의 치료시 CRTC2의 인산화 수준을 변화시키지 않았다 (도 3c). 그러나 CREB의 인산화 수준은 WT에서와 비교하여 DSCR1-4 - / - 간세포에서 글루카곤의 처리시 상승하지 않았으며 (도 3c), DSCR1-4 결핍은 CRTC2가 아닌 CREB를 억제함으로써 당 신생합성 유전자 발현을 감소 시킨다는 것을 시사한다.In the absence of DSCR1-4 deficiency, glucose production was significantly reduced in the treatment of Forskolin or Insulin (Fig. 3b), suggesting that DSCR1-4 deficiency inhibits glucose synthesis by inhibiting the expression of glycans . Considering that CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2) binds to the cAMP response element-binding protein (CREB) in the fasted state and increases the transcriptional activity of the syngeneic gene, a master activator We further investigated whether modulation of CREB or CRT2 would affect DSCR1-4 synthesis in syngeneic origin. The deficiency of DSCR1-4 did not change the phosphorylation level of CRTC2 in the treatment of glucagon (Fig. 3c). However, the phosphorylation level of CREB was not elevated in the treatment of glucagon in DSCR1-4 - / - hepatocytes compared with that in WT (Fig. 3c). DSCR1-4 deficiency inhibits CREB, but not CRTC2, .

금식 중 활성화 된 CREB가 당 신생합성 유전자 프로모터에 결합하여 당 신생합성을 유도한다는 것을 고려하여, DSCR1-4가 핵에서 풍부한 CREB에 영향을 미치는지 여부를 조사했다. DSCR1-4의 결핍은 핵에서 풍부했던 CREB의 감소를 가져 왔고 (도 3d), 이는 DSCR1-4의 결핍이 CREB의 조절을 통해 당 신생합성을 억제 함을 시사한다.Considering that CREB activated during fasting binds to the glycosylation promoter and induces glycogen synthesis, we investigated whether DSCR1-4 affects nuclei-rich CREB. The deficiency of DSCR1-4 resulted in a decrease in nuclear rich CREB (Fig. 3d), suggesting that deficiency of DSCR1-4 inhibits glycogen synthesis through the regulation of CREB.

DSCR1-4의 결핍이 생체 내에서 G6pase 유전자의 전사 활성에 영향을 주는지를 결정하기 위해, 실시예 1-6과 같이 WT 및 DSCR1 - / - 마우스에 G6Pase 프로모터-지시 루시퍼라제 리포터(the G6Pase promoter-directed luciferase reporter )(Ad-G6Pase-Luc)를 코딩하는 아데노 바이러스 벡터를 주입 하였다.To a lack of DSCR1-4 determining an influence on transcription activity of G6pase gene in vivo, and the exemplary WT DSCR1 as in Example 1-6-G6Pase promoter in mice - / indicator luciferase reporter (G6Pase the promoter- directed luciferase reporter (Ad-G6Pase-Luc).

Ad-G6Pase-Luc에 감염된 DSCR1-4 - / - 마우스는 단식에 반응하여 G6pase 유전자의 전사 활성을 유의하게 감소시켰다(도 3e). 이러한 관찰은 DSCR1-4의 결핍이 CREB의 인산화 수준을 감소시킴으로써 당 신생합성을 억제 하나 CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2)는 감소시키지 않는다는 것을 시사한다.DSCR1-4 - / - mice infected with Ad-G6Pase-Luc significantly reduced the transcriptional activity of the G6pase gene in response to the fasting (Fig. 3e). These observations suggest that the deficiency of DSCR1-4 inhibits glycogen synthesis by reducing the phosphorylation level of CREB but not CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2).

실시예 5. DSCR1-4의 삼염색성(trisomy)에 의한 간 내 포도당 생산 증가 확인Example 5. Confirmation of Increase of Glucose Production in Liver by Trisomy of DSCR1-4

DSCR1-4의 결핍이 당 신생합성을 감소 시킨다는 것을 고려해 볼 때, 우리는 DSCR1-4의 과발현이 당 신생합성을 강화시키는지를 결정했다. DSCR1-4 과발현이 생체 내 간 내 당 신생합성에 미치는 영향을 평가하기 위해 DSCR1-4 이식 유전자의 3배 복사본을 가진 DSCR1-4 trisomy (DSCR1-4tri) 마우스를 사용하여 ITT와 PTT를 수행했다. ITT 결과는 DSCR1-4tri 마우스에서 인슐린의 혈당을 감소시키는 능력이 약간 손상되었음을 나타냈다(도 4a). 피루브산을 투여 한 후, DSCR1-4tri 마우스는 WT 마우스와 비교하여 혈당 수치가 유의하게 증가했다 (도 4b). 또한 DSCR1-4tri 마우스는 24 시간 절식 한 후에 WT 마우스에 비해 혈당 수치가 유의하게 높았다 (도 4c). 마찬가지로, DSCR1의 과발현 마우스는 고혈당증을 나타냈다. 이러한 데이터와 이전의 연구를 통해, DSCR1이 포도당 생산을 증진시킴으로써 고혈당증을 유발할 수 있음을 알 수 있다. Given that the deficiency of DSCR1-4 reduces glycosylation, we have determined whether overexpression of DSCR1-4 enhances glycosylation. ITT and PTT were performed using a DSCR1-4 trisomy (DSCR1-4tri) mouse with a triple copy of the DSCR1-4 transgene gene to assess the effect of DSCR1-4 overexpression on the in vivo hepatic glycogen synthesis. The ITT results indicated that the ability of insulin to reduce blood glucose levels in DSCR1-4tri mice was slightly impaired (FIG. 4A). After administration of pyruvic acid, the blood glucose level of DSCR1-4tri mice was significantly increased as compared to WT mice (Fig. 4B). In addition, DSCR 1-4 rats showed significantly higher blood glucose levels than WT mice after 24 h fasting (Fig. 4c). Similarly, overexpressing mice of DSCR1 showed hyperglycemia. These data and previous studies indicate that DSCR1 can promote hyperglycemia by promoting glucose production.

DSCR1-4가 당 신생합성을 조절하여 포도당 생산을 증가시키는지를 결정하기 위해, 우리는 DSCR1-4tri 간 조직에서 당 신생합성 유전자 발현을 평가했다. PEPCK의 mRNA 수준은 WT에서와 비교하여 DSCR1-4tri 간 조직에서 약간 상향 조절되었다. 그러나 G6Pase(6 phosphatase)의 mRNA 수준은 DSCR1-4tri와 WT 간 조직간에 차이가 없었다 (도 4d). 우리는 DSCR1-4tri 마우스의 1 차 간세포에서 당 신생합성 유전자 발현을 평가했다.To determine whether DSCR1-4 regulates glycosylation to increase glucose production, we evaluated the expression of glycosylation genes in DSCR1-4tri liver tissue. The mRNA level of PEPCK was slightly up-regulated in DSCR1-4tri liver tissue compared to that in WT. However, the mRNA levels of G6Pase (6 phosphatase) were not different between DSCR1-4tri and WT liver tissues (Fig. 4d). We evaluated the expression of glycated genes in primary hepatocytes of DSCR1-4tri mice.

글루카곤 처리시, 당 신생합성 유전자의 수준은 WT와 비교하여 DSCR1-4tri 간세포에서 극적으로 증가하였으며 (도 4e), 이는 DSCR1-4 매개 과 발현이 증가된 당 신생합성으로 인해 포도당 생성을 증가시킨다는 것을 시사한다. 또한, DSCR1-4의 과발현은 포스콜린(Forskolin) 또는 인슐린(Insulin)의 처리시 간 내 포도당 생성을 증가시켰다 (도 4f). 또한, DSCR1-4tri 마우스는 절식 조건에서 WT 마우스와 비교하여 증가된 G6Pase 전사 활성을 나타내었다 (도 4g). 이들 데이터는 DSCR1-4의 과발현을 갖는 마우스가 포도당 생성의 증가로 인해 고혈당증을 나타냈다는 것을 의미한다.Upon glucagon treatment, the level of the syngeneic gene was dramatically increased in DSCR1-4tri hepatocytes compared to WT (Fig. 4e), suggesting that DSCR1-4 mediated and expression increased glycosylation by increased syngeneic synthesis It suggests. In addition, overexpression of DSCR1-4 increased intra-hepatic glucose production during the treatment of Forskolin or Insulin (Fig. 4f). In addition, DSCR1-4tri mice exhibited increased G6Pase transcription activity compared to WT mice at fasting conditions (Fig. 4g). These data indicate that mice with overexpression of DSCR1-4 exhibited hyperglycemia due to increased glucose production.

다음으로, 글루카곤의 자극에 대한 cAMP response element-binding protein (CREB)와 CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2)의 인산화 수준을 조사했다. DSCR1-4의 과발현은 간세포에서 글루카곤 처리시 CREB의 인산화를 증가시켰다 (도 4h). 그러나, DSCR1-4 과발현은 CRTC2의 인산화에 영향을 미치지 않았다 (도 4h). 이러한 데이터는 DSCR1-4 매개 증가 당 신생합성이 CREB의 인산화를 강화하지만 CRTC2는 아닌 것을 시사한다. 또한, WT 마우스의 간과 DSCR1-4tri 마우스의 지방 생성 유전자 발현에는 차이가 없었다 (도 4i). 이러한 데이터는 DSCR1-4tri 마우스에서 손상된 포도당 항상성이 당 신생합성을 강화시키는 것과 관련이 있음을 나타낸다.Next, we examined the phosphorylation levels of cAMP response element-binding protein (CREB) and CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2) on stimulation of glucagon. Overexpression of DSCR1-4 increased phosphorylation of CREB during glucagon treatment in hepatocytes (Fig. 4h). However, overexpression of DSCR1-4 did not affect phosphorylation of CRTC2 (FIG. 4h). These data suggest that neogenesis per DSCR1-4 mediated enhancement enhances phosphorylation of CREB but not CRTC2. In addition, there was no difference in the expression of lipogenesis gene in the liver of WT mouse and DSCR1-4tri mouse (Fig. 4I). These data indicate that impaired glucose homeostasis in DSCR1-4tri mice is associated with enhancing glycosylation.

실시예 6. DSCR1-4의 당 신생합성 향상 확인(칼시뉴린과 무관한 방식)Example 6. Confirmation of Synthesized Synthesis of DSCR1-4 (Method Independent of Calcineurin)

최근 연구에 따르면 DSCR1은 cAMP response element-binding protein (CREB)의 탈인산화(dephosphorylation)를 방지하기 위해 칼시뉴린(calcineurin)의 포스파타아제(phosphatase) 활성을 억제함으로써 CREB 경로를 활성화시킨다. 또한, 금식시 칼시뉴린은 CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2)의 탈인산화를 통해 당 신생합성(gluconeohenesis)을 활성화시킨다. 칼시뉴린이 DSCR1-4 매개 증가된 당 신생합성에 필요한지 여부를 결정하기 위해 우리는 잘 알려진 칼시뉴린 억제제인 사이클로스포린 A(Cyclosporin A)를 간세포에 처리했다. 사이클로스포린 A 처리는 WT 간세포에서 용량 의존적으로 CREB의 인산화를 증가시켰다 (도 5a). 또한, 당 신생합성 효소의 mRNA 수준은 WT 간세포에서 사이클로스포린 A 처리시 증가하였는데, 이는 사이클로스포린 A 처리는 포도당 신생합성을 촉진시킨다는 것을 암시한다(도 5b). Recent studies have shown that DSCR1 activates the CREB pathway by inhibiting the phosphatase activity of calcineurin to prevent dephosphorylation of the cAMP response element-binding protein (CREB). Also, at fasting, calcineurin activates gluconeogenesis through dephosphorylation of CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2). To determine whether calcineurin is required for DSCR1-4-mediated increased glycosylation, we treated the well-known calcineurin inhibitor, Cyclosporin A, in hepatocytes. Cyclosporin A treatment increased phosphorylation of CREB dose-dependently in WT hepatocytes (Figure 5a). In addition, the level of mRNA of the syngeneic enzyme was increased upon treatment with cyclosporin A in WT hepatocytes, suggesting that cyclosporin A treatment promotes glucose neogenesis (Fig. 5B).

다음으로, WT 1차 간세포에서 간 내 상기 실시예 1-4와 같은 포도당 생산을 측정했다. Forskolin 처리는 사이클로스포린 A가 포도당 생산을 증가 시킴을 의미하며 (도 5c), 사이클로스포린 A가 CREB의 인산화 증가를 통해 당 신생합성을 양성으로 조절한다는 것을 시사한다.Next, glucose production was measured in the liver in WT primary hepatocytes as in Example 1-4. Forskolin treatment implies that cyclosporin A increases glucose production (Fig. 5c), suggesting that cyclosporin A positively regulates glycosylation through increased phosphorylation of CREB.

DSCR1-4 매개 간 내 당 신생합성 조절에서 칼시뉴린의 역할을 연구하기 위해 사이클로스포린 A의 처리 또는 칼시뉴린의 녹다운(Knock-down) 후 DSCR1-4 결핍 간세포의 당 신생합성 유전자 발현을 평가했다. DSCR1-4의 결핍에 의한 간 내 당 신생합성의 감소는 사이클로스포린 A 처리 또는 칼시뉴린 고갈에 영향을 받지 않았다 (도 5d-5g). 이러한 결과는 DSCR1-4 매개 당 신생합성이 독립적으로 칼시뉴린을 조절한다는 것을 나타낸다.DSCR1-4 To evaluate the role of calcineurin in mediating endogenous syngeneic regulation, we examined the expression of glycosylation genes in DSCR1-4 deficient hepatocytes following treatment with cyclosporin A or knockdown of calcineurin. The reduction in intracellular glycosylation due to the deficiency of DSCR1-4 was not affected by cyclosporin A treatment or calcineurin depletion (Fig. 5d-5g). These results indicate that DSCR1-4 mediated neogenesis independently regulates calcineurin.

실시예 7. DSCR1-4이 FoxO1와 물리적 상호 작용 과정 확인Example 7. Identification of Physical Interaction Process of DSCR1-4 with FoxO1

DSCR1-4 결핍이 간 내 당 신생합성(gluconeohenesis)에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 메커니즘 연구를 계속했다. 금식 중에는 글루카곤 신호전달(glucagon signaling) 이 CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2) 또는 FoxO1과 같은 전사 인자의 활성화를 통해 당 신생합성을 유도한다. 전사 인자에 의한 전사의 조절은 핵에서 일어난다. We have continued to study mechanisms of how DSCR1-4 deficiency affects hepatic gluconeogenesis. During fasting, glucagon signaling induces glycogen synthesis through the activation of transcription factors such as CREB-regulated transcription coactivator2 (CRTC2) or FoxO1. Regulation of transcription by transcription factors occurs in the nucleus.

DSCR1-4가 글루카곤 처리시 핵으로 이동되는지 여부를 조사했다. 그 결과, DSCR1-4는 글루카곤 (도 6a)의 처리시 핵으로 이동하여 DSCR1-4가 공동 전사 인자(co-transcription factor)로 작용할 수 있음을 확인할 수 있었다.DSCR1-4 was examined whether it was transferred to the nucleus upon glucagon treatment. As a result, it was confirmed that DSCR1-4 migrates to the nucleus upon treatment of glucagon (Fig. 6A), and DSCR1-4 can act as a co-transcription factor.

또한, DSCR1-4가 당 신생합성 전사인자 중 하나인 FoxO1과 상호 작용하여 핵에서 당 신생합성 유전자의 발현을 증가시키는지를 조사했다. 그 결과, DSCR1-4는 글루카곤의 처리시 DSCR1-4 과발현된 HEK293T 세포에서 FoxO1과 상호 작용 하였다 (도 6b). 일관되게, 글루카곤의 처리는 간세포에서 내인성 DSCR1-4(endogenous DSCR1-4) 와 FoxO1 사이의 상호 작용을 증가 시켰으며 (도 6c), DSCR1-4가 FoxO1과 상호 작용하여 당 신생합성을 조절한다는 것을 의미한다.We also investigated whether DSCR1-4 interacts with FoxO1, one of the autosomal transcription factors, to increase the expression of glycated genes in the nucleus. As a result, DSCR1-4 interacted with FoxO1 in DSCR1-4 over-expressing HEK293T cells upon treatment with glucagon (Fig. 6B). Consistently, the treatment of glucagon increased the interactions between endogenous DSCR1-4 (endogenous DSCR1-4) and FoxO1 in hepatocytes (Figure 6c), suggesting that DSCR1-4 interacts with FoxO1 to regulate glycogen synthesis it means.

DSCR1-4의 발현이 비만에서 증가되었다는 것을 고려하면(도 1), 우리는 DSCR1-4와 FoxO1 사이의 상호 작용이 비만에 영향을 받는지를 알아보았다. DSCR1-4-FoxO1의 상호 작용은 고지방식(HFD)을 섭취한 마우스 간에서 NCD 투여군과 비교하여 증가 하였다 (도 6d).Given the increased expression of DSCR1-4 in obesity (Figure 1), we examined whether the interaction between DSCR1-4 and FoxO1 is affected by obesity. The interaction of DSCR1-4-FoxO1 was increased in mice fed high-fat diet (HFD) compared to NCD-treated mice (Fig. 6d).

DSCR1-4 매개 간 내 당 신생합성 조절에서 FoxO1의 역할을 결정하기 위해, 우리는 FoxO1의 넉다운(knock-down) 후 DSCR1-4tri 간세포에서 당 신생합성 유전자 발현을 조사했다. 글루카곤의 처리시, 당 신생합성 유전자 발현의 DSCR1-4 매개 증가는 FoxO1의 결핍에 의해 사라졌다 (도 6e). 이러한 결과는 DSCR1-4가 FoxO1을 통해 당 신생합성을 향상시킨다는 것을 나타낸다.DSCR1-4 To determine the role of FoxO1 in mediating endogenous synaptogenesis, we examined the expression of glycated genes in DSCR1-4tri hepatocytes after knock-down of FoxO1. Upon treatment of glucagon, the DSCR1-4 mediated increase in glycated gene expression was abolished by the deficiency of FoxO1 (Fig. 6E). These results indicate that DSCR1-4 improves synaptic synthesis through FoxO1.

FoxO1은 당 신생합성을 활성화하기 위해 당 신생합성 유전자 프로모터에 결합한다. FoxO1 전사 활성이 DSCR1-4에 의해 매개되는지 여부를 결정하기 위해, 우리는 DSCR1-4 - / - 간세포 내 PEPCK 및 G6Pase(6 phosphatase) 프로모터에서 FoxO1의 점유를 평가했다. PEPCK 및 G6Pase 프로모터에서 FoxO1의 점유는 글루카곤 처리시 WT에 비해 DSCR1 - / - 간세포에서 감소 하였다 (도 6f).FoxO1 binds to the syngeneic gene promoter to activate the syngeneic synthesis. To determine whether FoxO1 transcriptional activity is mediated by DSCR1-4, we evaluated the occupancy of FoxO1 in the PEPCK and G6Pase (6 phosphatase) promoters in DSCR1-4 - / - hepatocytes. Occurrence of FoxO1 in PEPCK and G6Pase promoters was reduced in DSCR1 - / - hepatocytes compared to WT in glucagon treatment (Fig. 6f).

다음으로, DSCR1-4가 FoxO1 결합요소에서 당 신생합성 유전자의 프로모터에 결합하는지 여부를 조사했다. DSCR1-4가 과발현된 HEK293T 세포에서 PEPCK 및 G6Pase 프로모터에 대한 DSCR1-4의 결합은 글루카곤의 처리시 증가 하였다 (도 6g).Next, we examined whether DSCR1-4 binds to the promoter of the syngeneic gene in the FoxO1 binding element. The binding of DSCR1-4 to the PEPCK and G6Pase promoters in HEK293T cells overexpressing DSCR1-4 was increased upon treatment with glucagon (Fig. 6g).

종합하면, 글루카곤이 DSCR1-4의 핵으로 이동을 유도를 유도하여 FoxO1과의 상호 작용이 증가하여 당 신생합성 유전자 프로모터와 결합하여 G6Pase 및 PEPCK와 같은 당 신생합성 유전자의 전사를 향상 시킨다는 것을 나타낸다(도 6h).Taken together, it is shown that glucagon induces the induction of migration of DSCR1-4 into the nucleus, thereby increasing the interaction with FoxO1, thereby enhancing the transcription of glycosylation genes such as G6Pase and PEPCK by binding with the glycosyltransferase gene promoter 6h).

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

<110> Research & Business Foundation SUNGKYUNKWAN UNIVERSITY <120> A method for screening a therapeutic agent for type 2 diabetes using DSCR1-4, and a composition for diagnosing type 2 diabetes or predicting prognosis <130> MP16-412 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 597 <212> RNA <213> DSCR1-4 <400> 1 atggatttta gggactttag ctacaatttt agctccctga ttgcttgtgt ggcaaacgat 60 gatgtcttca gcgaaagtga gaccagggcc aaatttgaat ccctcttcag aacatatgac 120 aaggacacca ccttccagta ttttaagagc ttcaaacgtg tccggataaa cttcagcaac 180 cccttatctg cagccgatgc caggctgcgg ctgcacaaga ccgagttcct ggggaaggaa 240 atgaagttgt attttgctca gactttacac ataggaagtt cacacctggc tccgcccaat 300 cccgacaaac agttcctcat ctcccctccg gcctctcctc ccgttggctg gaaacaagta 360 gaagatgcca cccccgtcat aaattacgat cttttatatg ccatctccaa gctggggcca 420 ggagagaagt atgaactgca tgcagcgaca gaccccactc ccagtgtggt ggtccacgtg 480 tgtgagagtg accaagagaa tgaggaggaa gaggaagaga tggagagaat gaagagaccc 540 aagcccaaaa tcatccagac acggagaccg gagtacacac cgatccacct tagctga 597 <210> 2 <211> 198 <212> PRT <213> DSCR1-4 <400> 2 Met Asp Phe Arg Asp Phe Ser Tyr Asn Phe Ser Ser Leu Ile Ala Cys 1 5 10 15 Val Ala Asn Asp Asp Val Phe Ser Glu Ser Glu Thr Arg Ala Lys Phe 20 25 30 Glu Ser Leu Phe Arg Thr Tyr Asp Lys Asp Thr Thr Phe Gln Tyr Phe 35 40 45 Lys Ser Phe Lys Arg Val Arg Ile Asn Phe Ser Asn Pro Leu Ser Ala 50 55 60 Ala Asp Ala Arg Leu Arg Leu His Lys Thr Glu Phe Leu Gly Lys Glu 65 70 75 80 Met Lys Leu Tyr Phe Ala Gln Thr Leu His Ile Gly Ser Ser His Leu 85 90 95 Ala Pro Pro Asn Pro Asp Lys Gln Phe Leu Ile Ser Pro Pro Ala Ser 100 105 110 Pro Pro Val Gly Trp Lys Gln Val Glu Asp Ala Thr Pro Val Ile Asn 115 120 125 Tyr Asp Leu Leu Tyr Ala Ile Ser Lys Leu Gly Pro Gly Glu Lys Tyr 130 135 140 Glu Leu His Ala Ala Thr Asp Pro Thr Pro Ser Val Val Val His Val 145 150 155 160 Cys Glu Ser Asp Gln Glu Asn Glu Glu Glu Glu Glu Glu Met Glu Arg 165 170 175 Met Lys Arg Pro Lys Pro Lys Ile Ile Gln Thr Arg Arg Pro Glu Tyr 180 185 190 Thr Pro Ile His Leu Ser 195 <110> Research & Business Foundation SUNGKYUNKWAN UNIVERSITY <120> A method for screening a therapeutic agent for type 2 diabetes          using DSCR1-4, and a composition for diagnosing type 2 diabetes          or predicting prognosis <130> MP16-412 <160> 2 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 597 <212> RNA <213> DSCR1-4 <400> 1 atggatttta gggactttag ctacaatttt agctccctga ttgcttgtgt ggcaaacgat 60 gatgtcttca gcgaaagtga gaccagggcc aaatttgaat ccctcttcag aacatatgac 120 aaggacacca ccttccagta ttttaagagc ttcaaacgtg tccggataaa cttcagcaac 180 cccttatctg cagccgatgc caggctgcgg ctgcacaaga ccgagttcct ggggaaggaa 240 atgaagttgt attttgctca gactttacac ataggaagtt cacacctggc tccgcccaat 300 cccgacaaac agttcctcat ctcccctccg gcctctcctc ccgttggctg gaaacaagta 360 gaagatgcca cccccgtcat aaattacgat cttttatatg ccatctccaa gctggggcca 420 ggagagaagt atgaactgca tgcagcgaca gaccccactc ccagtgtggt ggtccacgtg 480 tgtgagagtg accaagagaa tgaggaggaa gaggaagaga tggagagaat gaagagaccc 540 aagcccaaaa tcatccagac acggagaccg gagtacacac cgatccacct tagctga 597 <210> 2 <211> 198 <212> PRT <213> DSCR1-4 <400> 2 Met Asp Phe Arg Asp Phe Ser Tyr Asn Phe Ser Ser Leu Ile Ala Cys   1 5 10 15 Val Ala Asn Asp Val Phe Ser Glu Ser Glu Thr Arg Ala Lys Phe              20 25 30 Glu Ser Leu Phe Arg Thr Tyr Asp Lys Asp Thr Thr Phe Gln Tyr Phe          35 40 45 Lys Ser Phe Lys Arg Val Arg Ile Asn Phe Ser Asn Pro Leu Ser Ala      50 55 60 Ala Asp Ala Arg Leu Arg Leu His Lys Thr Glu Phe Leu Gly Lys Glu  65 70 75 80 Met Lys Leu Tyr Phe Ala Gln Thr Leu His Ile Gly Ser Ser His Leu                  85 90 95 Ala Pro Pro Asn Pro Asp Lys Gln Phe Leu Ile Ser Pro Pro Ala Ser             100 105 110 Pro Pro Val Gly Trp Lys Gln Val Glu Asp Ala Thr Pro Val Ile Asn         115 120 125 Tyr Asp Leu Leu Tyr Ala Ile Ser Lys Leu Gly Pro Gly Glu Lys Tyr     130 135 140 Glu Leu His Ala Ala Thr Asp Pro Thr Pro Ser Val Val Val His Val 145 150 155 160 Cys Glu Ser Asp Glu Glu Asn Glu Glu Glu Glu Glu Glu Met Glu Arg                 165 170 175 Met Lys Arg Pro Lys Pro Lys Ile Ile Gln Thr Arg Arg Pro Glu Tyr             180 185 190 Thr Pro Ile His Leu Ser         195

Claims (13)

하기의 단계를 포함하는, 제2형 당뇨병 치료제의 스크리닝 방법:
(a) In vitro 상에서 세포에 후보물질을 처리하는 단계;
(b) 상기 세포의 DSCR1-4(Down syndrome critical region 1-4) 유전자와 FoxO1(Forkhead box protein O1)과의 결합정도를 측정하는 단계; 및
(c) 후보물질 비처리군에 비해 상기 DSCR1-4 유전자와 FoxO1 과의 결합정도를 감소시키는 물질을 제2형 당뇨병 치료제로 선정하는 단계.
A screening method for treating type 2 diabetes mellitus comprising the steps of:
(a) treating the candidate material in cells in vitro;
(b) measuring the degree of binding of the down-syndrome critical region 1-4 (DSCR 1-4) gene to the FoxO1 (Forkhead box protein O1) gene; And
(c) selecting a substance that reduces the degree of binding of the DSCR1-4 gene to FoxO1 as compared to the candidate substance-untreated group as a treatment for type 2 diabetes mellitus.
제1항에 있어서,
상기 세포는 간세포인 것을 특징으로 하는, 스크리닝 방법.
The method according to claim 1,
Wherein said cells are hepatocytes.
제1항에 있어서,
상기 후보물질은 화합물, 미생물 배양액 또는 추출물, 천연물 추출물, 핵산, 및 펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 스크리닝 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the candidate substance is selected from the group consisting of a compound, a microorganism culture solution or extract, a natural product extract, a nucleic acid, and a peptide.
제3항에 있어서,
상기 핵산은 microRNA, siRNA, shRNA, 안티센스 RNA, 앱타머(aptamer), LNA(locked nucleic acid), PNA(peptide nucleic acid), 및 모폴리노(morpholino)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 스크리닝 방법.
The method of claim 3,
Wherein the nucleic acid is selected from the group consisting of microRNA, siRNA, shRNA, antisense RNA, aptamer, locked nucleic acid (LNA), peptide nucleic acid (PNA), and morpholino. Screening method.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계는 면역침강법(immunoprecipitation), 면역화학염색법(immunohistochemistry), 마이크로어레이(microarray), 노던 블롯팅(northern blotting), 웨스턴 블롯팅(western blotting), 효소면역분석법(ELISA), 중합효소연쇄반응(PCR), 및 면역형광염색법(immunofluorescnce)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는, 스크리닝 방법.
The method according to claim 1,
The step (b) may be carried out by immunoprecipitation, immunohistochemistry, microarray, northern blotting, western blotting, ELISA, Wherein the measurement is carried out using at least one method selected from the group consisting of enzymatic chain reaction (PCR) and immunofluorescence.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 DSCR1-4 유전자와 FoxO1 과의 결합정도가 감소하면 DSCR1-4 유전자에 의한 당 신생합성을 억제하여 혈당을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 스크리닝 방법
The method according to claim 1,
Wherein the decrease in the degree of binding between the DSCR1-4 gene and FoxO1 in the step (b) reduces the glucose uptake by inhibiting glycation by the DSCR1-4 gene,
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