KR101997994B1 - High sensitive peptides for target receptor AXL, and the inhibiting agent of development of AXL in Zika virus entry - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지카 바이러스 수용체 AXL단백질에 대해 고특이적 고선택적 결합능을 가지는 펩타이드, 이를 이용한 지카 바이러스 수용체 AXL 결합제 및 억제제에 관한 것이다.
지카 바이러스는 숙주세포 속으로 감염되는 과정에서 수용체로 알려진 AXL과 결합한 후 일련의 메카니즘을 통해서 체내로 유입이 된다고 알려져 있는바, 본 발명은 이 과정에서 중요한 역할을 하는 수용체 AXL에 고특이적이며 고선택적 결합능을 가지는 펩타이드, 이를 이용한 지카 바이러스 수용체 AXL에 대한 결합제 및 억제제를 제공한다.
이를 이용하여 지카 바이러스의 숙주세포 내로의 억제를 포함하여 및 지카 바이러스 진단에도 이용될 수 있다.The present invention relates to a peptide having a high specific and high binding capacity to a chicavirus receptor AXL protein, a chikavirus receptor AXL binding agent and an inhibitor using the same.
It is known that Zikagavirus is introduced into the body via a series of mechanisms after binding to AXL, known as a receptor, in the process of infection into host cells. The present invention is based on the fact that the receptor AXL, which plays an important role in this process, A peptide having selective binding ability, and a binding agent and an inhibitor for chikavirus receptor AXL using the same.
Which can be used for the diagnosis of zikavirus including inhibition of zikavirus into host cells.
Description
본 발명은 지카 바이러스 수용체 AXL에 고특이적이며 고선택적 결합능을 가지는 펩타이드 및 그를 이용한 지카 바이러스 AXL 억제제에 관한 것이다.The present invention relates to peptides having high specificity and high selective binding ability to chicavirus receptor AXL and chicavirus AXL inhibitors using the same.
본 발명의 펩타이드는 변이생성과 추가 개량을 통해 지카 바이러스 수용체인 AXL에 대한 target specificity를 쉽게 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통해 지카 바이러스의 숙주세포 내의 유입을 막을 수 있는 억제제를 획득할 수 있다.The peptide of the present invention not only can easily increase the target specificity to AXL, a zikavir receptor, through mutation generation and further modification, but also can obtain an inhibitor capable of preventing entry of zikavirus into a host cell.
지카 바이러스(zika virus)는 지카 바이러스를 보유하고 있는 이집트 숲 모기를 통해서 전염되며, 지카 바이러스에 감염된 산모에게서 난 신생아의 소두증과 관련되어 있는 바이러스이다. 증상은 가벼운 뎅기열과 같고, 휴식을 통해 치료하며, 약이나 백신으로 예방할 수 없는 것이 큰 특징이다. 현재 지카 바이러스의 백신이나 예방법이 확실히 연구된 바가 없으므로 지카 바이러스의 백신 및 예방에 대한 연구는 매우 필요시되고 있다 (Hamel et al., J. Virol, 2015; Musso et al., Clin, Microbiolo. INfect, 2014).The zika virus is transmitted through Egyptian forest mosquitoes with Zicca viruses and is associated with microcephaly in newborn infants who are infected with Zicca viruses. Symptoms are like mild dengue fever, are treated through rest, and can not be prevented by drugs or vaccines. Since there is no definitive study of the vaccine or prevention of Zikavirus, studies on the vaccine and prevention of Zikavirus have become very necessary (Hamel et al., J. Virol, 2015; Musso et al., Clin, Microbiolo. , 2014).
지카 바이러스에 감염된 환자 5명 중 1명 정보가 발병을 하게 되는데, 감염되었지만 증상이 없을 수도 있고, 눈에 통증을 동반한 충혈증세가 심하게 나타나며, 피부에 발진이 나타난다 (Fonseca et al., Am. J. Trop. Med. Hyg, 2014). 약간의 두통과 관절 쪽의 통증이 나타나며, 감염된 환자는 일주일 동안 고열과 발진, 복합 통증, 안구 충혈 등의 증상을 보이게 된다. 건강한 성인의 경우 치사 위험도는 3%로 매우 적지만, 지카 바이러스에 감염된 산모에게서 난 신생아의 소두증과 연관이 있어 이에 대한 치료법 및 예방법에 대한 연구가 필요하다.One in five patients infected with Zicca virus develops the information, which may be infected but not symptomatic, has severe redness with pain in the eye, and rash appears on the skin (Fonseca et al., Am. J. Trop. Med Hyg., 2014). There is a slight headache and pain on the joint side, and the infected patient has symptoms such as fever and rash, complex pain and eye congestion for a week. The risk of mortality in healthy adults is very low at 3%, but it is related to the microcephaly of newborn infants who are infected with Zicca virus.
지카 바이러스의 신생아 소두증 유발 메커니즘을 관찰한 결과, AXL 단백질 수용체를 통해서 감염이 이루어지는 것으로 밝혀졌다 (OLAGNIER ET AL., Dna and Cell Biology, 2016).Observation of the mechanism of neonatal microcephaly induced by Zicca virus has been shown to result in infection through the AXL protein receptor (OLAGNIER ET AL., Dna and Cell Biology, 2016).
이에 본 발명자들은 지카 바이러스의 감염 억제제를 개발하기 위해서, 여러 문헌을 통해 지카 바이러스의 감염이 이루어지는 것으로 검증된 AXL 단백질 수용체를 타깃으로 사용하여 AXL에 특이적이며 선택적 결합이 가능한 펩타이드를 선별하여 이를 활용한 지카 바이러스의 억제제를 안출하였다.Therefore, in order to develop an inhibitor of Zikavirus infection, the present inventors selected AXL-specific and selective binding-capable peptides using AXL protein receptors that have been proven to be infected with Zikavirus through various documents, Inhibitors of one zycavirus were found.
본 발명자들은 지카 바이러스가 대표적 단백질 수용체인 AXL에 결합하고 일련의 메카니즘을 통해 숙주세포로 감염된다는 사실을 인지하여, AXL 수용체에 고특이적이며 고결합 성능을 가지는 펩타이드를 선별하여 간단 간편하게 변이생성과 추가 개량을 통해 지카 바이러스 AXL 억제를 하는 방안을 도출하고자 하였다.The present inventors recognized that zikavirus binds to AXL, a representative protein receptor, and is infected with a host cell through a series of mechanisms. By selecting peptides having high specificity and high binding ability to AXL receptors, And to elucidate the mechanism of Zikavirus AXL inhibition by further improvement.
그 결과, 분자진화방법 중의 하나인 M13 박테리오파지를 활용한 biopanning을 수행하여 지카 바이러스 수용체 단백질로 알려진 AXL에 특이적이며 선택적 결합이 가능한 저분자량의 12개 아미노산으로 이루어진 펩타이드를 발굴하고 지카 바이러스의 AXL 억제제 개발에 활용하였다.As a result, biopanning using M13 bacteriophage, which is one of the molecular evolutionary methods, was performed to discover peptides composed of 12 amino acids of low molecular weight capable of selective binding to AXL, known as chikavirus receptor protein, and AXL inhibitor of chikavirus Development.
결국, 본 발명의 주된 목적은 지카 바이러스 수용체 AXL에 고특이적 (high specific)이면서 고선택적인 (high selective) 결합 (binding)이 가능한 펩타이드를 발굴하고, 상기 펩타이드를 구성하는 아미노산을 기본적으로 포함하는 펩타이드 라이브러리를 구축하여, 이를 지카 바이러스 수용체 AXL 억제제에 연결하는 것이다.As a result, it is a main object of the present invention to find a peptide capable of high specific binding and highly selective binding to Zicavirus receptor AXL, and to provide a peptide containing essentially the amino acid constituting the peptide Peptide library and link it to a Zikavir receptor AXL inhibitor.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,
지카 바이러스가 숙주세포 내로 유입시 결합한다고 알려진 수용체 단백질인 AXL 단백질에 고특이적 고선택적 결합능을 가지는 펩타이드를 제공한다.The present invention provides a peptide having high specificity and high selective binding ability to AXL protein, which is a receptor protein known to bind when Zikagavirus is introduced into a host cell.
이때, 지카 바이러스 수용체 단백질 AXL에 대한 펩타이드 프로브는 아미노산 서열목록 1 (AHNHTPIKQKYL)을 포함하는 서열로 구성되는 것을 특징으로 한다.Herein, the peptide probe for the chikavirus receptor protein AXL is characterized in that it comprises a sequence comprising amino acid sequence listing 1 (AHNHTPIKQKYL).
또한 펩타이드를 구성하는 아미노산은 D형, L형, 펩토이드 모노머를 포함한 펩타이드 모방체 또는 비천연 아미노산 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.Further, the amino acid constituting the peptide is characterized in that it is any one of peptide mimetics including D-form, L-form, peptoid monomer, and unnatural amino acid.
또한 펩타이드는 N말단 혹은 C말단에 다양한 기능기를 포함하는 이중체 (dimer), 삼중체 (trimer) 또는 다중체 (multimer)인 것을 특징으로 한다.Also, the peptide is characterized by being a dimer, trimer, or multimer containing various functional groups at the N-terminus or C-terminus.
또한 펩타이드 N말단 기능기는 free amine, acetylation, biotin 또는 flurophore를 포함하고, C말단 기능기는 free acid, amidation, biotin 또는 flurophore를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, the peptide N-terminal functional group includes free amine, acetylation, biotin or flurophore, and the C-terminal functional group includes free acid, amidation, biotin or flurophore.
본 발명은 또한 상기 펩타이드를 포함하는 지카 바이러스 수용체 AXL 결합제 및 억제제를 제공한다.The present invention also provides zicavirus receptor AXL binding agents and inhibitors comprising said peptides.
상기와 같은 본 발명에 대해 부연하여 설명한다.The present invention as described above will be further described.
본 발명자는 지카 바이러스 수용체 AXL 억제제를 선별하기 위하여 M13 bacteriophage를 이용한 biopanning 과정을 포함한 융합된 형태의 기술을 통해서 펩타이드를 발굴하였으며, 이때 상기 융합된 형태의 기술의 범위는 적어도 SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment)를 기본적으로 포함하도록 하였다.The inventors have uncovered peptides through a fusion technique including a biopanning process using M13 bacteriophage to select a zikavir receptor AXL inhibitor, wherein the fused form technique has at least a systematic evolution of ligands exponential enrichment) is basically included.
본 발명의 지카 바이러스 수용체 AXL 결합 펩타이드는, attachment, protection, coupling, deprotection, cleavage 과정을 기본적으로 포함하는 liquid-phase synthesis 혹은 solid-phase synthesis 방법을 통해서 제조할 수 있다.The Zikavir receptor AXL-binding peptide of the present invention can be prepared by liquid-phase synthesis or solid-phase synthesis including basically attachment, protection, coupling, deprotection and cleavage processes.
상기 방법을 통해서 제조된 펩타이드는 각기 다른 아미노산으로 구성된 최소 12개 이상의 아미노산 (D형, L형, 펩토이드를 포함한 펩타이드 모방체, 비천연 아미노산)을 포함한다.The peptides prepared by the above method include at least 12 amino acids (D-type, L-type, peptide mimetic including peptoid, non-natural amino acid) composed of different amino acids.
또한, 상기 방법을 통해서 제조된 최소 12개 이상의 아미노산을 포함하는 펩타이드의 N말단 혹은 C말단은 다양한 기능기를 포함할 수 있다.In addition, the N-terminus or C-terminus of the peptide comprising at least 12 amino acids produced by the above method may contain various functional groups.
또한 상기 방법을 통해서 제조된 펩타이드의 기능기는 N말단은 free amine, acetylation, biotin, 다양한 flurophore를 포함할 수 있고, C말단은 free acid, amidation, biotin, 다양한 flurophore를 포함할 수 있다.Also, functional groups of the peptides prepared by the above method may include free amine, acetylation, biotin, various flurophores, and C terminus may include free acid, amidation, biotin and various flurophores.
본 발명은 지카 바이러스 수용체 AXL에 고특이적이며 고선택능을 가지는 펩타이드를 선별하고 이를 이용하여 지카 바이러스 AXL 억제제를 획득하게 하므로, 지카 바이러스의 체내 진입을 막아주어 지카 바이러스의 예방에 효과가 있을 것으로 예상된다. 또한, 현재 지카 바이러스의 백신이나 치료법이 없는 상황에서 지카 바이러스의 예방을 효과적으로 할 수 있을 것으로 보인다.The present invention is directed to screening peptides with high specificity and high selectivity for Zicavirus receptor AXL and obtaining Zicavirus AXL inhibitors by using them to prevent zikavirus from entering the body, It is expected. In addition, it seems to be able to effectively prevent Zicca virus in the absence of vaccine or treatment for Zicca virus.
도 1은 선택된 3개의 펩타이드를 함유하고 있는 박테리오파지를 이용하여 타깃단백질인 AXL에 대한 결합력을 비교하기 위해 ELISA를 진행한 결과이다.
도 2는 선택된 3개의 펩타이드를 함유하고 있는 박테리오파지를 이용하여 타깃단백질인 AXL에 대한 결합력을 비교하기 위해 EIS를 진행한 결과이다.
도 3은 타깃단백질인 AXL과 BSA 농도에 따른 선택된 펩타이드를 함유하고 있는 박테리오파지 (AXL R4#1)의 결합력을 측정한 결과이다.
도 4는 타깃단백질인 AXL과 선택된 펩타이드를 함유하고 있는 박테리오파지(AXL R4#1)의 결합상수를 계산한 결과이다.
도 5는 선택된 파지 (AXL R4#1) 농도에 따른 AXL, BSA 단백질에 대한 결합력을 측정한 결과이다.
도 6은 Serum 첨가에 따른 선택된 펩타이드를 함유하고 있는 박테리오파지 (AXL R4#1)의 결합력을 측정한 결과이다.FIG. 1 shows the result of ELISA for comparing the binding ability to the target protein AXL using the bacteriophage containing the selected three peptides.
FIG. 2 shows the results of EIS performed to compare the binding ability to the target protein AXL using the bacteriophage containing the selected three peptides.
Fig. 3 shows the result of measuring the binding strength of AXL, a target protein, and bacteriophage (AXL R4 # 1) containing a selected peptide according to BSA concentration.
4 shows the result of calculation of the binding constant of the target protein AXL and the bacteriophage containing the selected peptide (AXL R4 # 1).
FIG. 5 shows the results of measurement of binding force against AXL and BSA proteins according to the concentration of the selected phage (AXL R4 # 1).
6 shows the result of measurement of binding force of bacteriophage (AXL R4 # 1) containing a selected peptide according to addition of Serum.
본 발명자는 지카 바이러스의 감염 경로로 알려진 AXL 단백질 수용체를 타깃으로 사용함으로써, 타깃 단백질을 대상으로 M13 bacteriophage를 이용한 biopanning 과정을 통해 AXL에 대해 높은 선택적 결합능을 가지는 신규 펩타이드를 선별하였다.The present inventors selected a novel peptide having a high selective binding capacity to AXL through a biopanning process using M13 bacteriophage against a target protein using AXL protein receptor, which is known as a pathway of infection with Zikavirus.
상기 방법을 통해서 발굴된 신규 펩타이드는 기본적으로 12개의 아미노산을 포함하는데, 상기 펩타이드는 N말단 혹은 C말단에 다양한 기능기를 포함하는 이중체, 삼중체 혹은 다중체일 수 있다.The novel peptides discovered through the above method basically contain 12 amino acids, which may be dicentric, trinuclear, or multimeric, including various functional groups at the N-terminus or C-terminus.
본 발명에서 선별된 펩타이드는 숙주세포에서 재조합단백질 형태로 생산 가능하다. 숙주세포는 대장균으로 할 수 있고, 상기 재조합단백질 형태의 목적단백질의 다양한 태그는 N말단, C말단에 결합될 수 있다.The peptides selected in the present invention can be produced in the form of recombinant proteins in host cells. The host cell can be E. coli, and various tags of the target protein in the recombinant protein form can be bound to the N-terminus and the C-terminus.
그리고 목적단백질인 AXL과 펩타이드 간의 상호작용연구 또는 활용을 통해서 지카 바이러스의 숙주세포 내로의 감염을 차단하는 감염 억제에 사용할 수 있다.And can be used to inhibit infection by blocking the infection of Zikavirus into host cells by studying or exploiting the interaction between the target protein AXL and the peptide.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지는 않음을 밝힌다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. It is to be understood, however, that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not limited by these examples.
실시예 1 : 타깃 단백질 (AXL) Example 1 : Target protein (AXL)
본 발명에서 사용된 타깃 단백질 AXL은 사람유래 재조합 단백질(human recombinant protein)으로서, Abnova 사에서 구입하여 사용하였으며, 사용 전까지 -80℃ 냉동고에 보관하였다.The target protein AXL used in the present invention was purchased from Abnova as a human recombinant protein and stored in a freezer at -80 ° C. until use.
실시예 2: M13 박테리오파지 디스플레이를 이용한 AXL에 고특이적 고선택적 결합이 가능한 신규 펩타이드 라이브러리 발굴 Example 2: Detection of novel peptide library capable of highly specific and selective binding to AXL using M13 bacteriophage display
본 발명에서 사용된 박테리오파지 랜덤 펩타이드 라이브러리 (Phage display peptide library)는 Ph.D.-12 (New England BioLab)로, 이는 M13 박테리오파지의 게놈 중에서 코트 단백질 (coat protein)의 일종인 pIII를 생산하는 유전자 말단에 12개의 무작위 아미노산 서열의 펩타이드가 발현되도록 인위적으로 유전자 서열을 삽입한 후, 대장균 (E.coli)에 감염시켜 얻은 수억 종 이상의 서로 다른 펩타이드를 발현한 재조합 박테리오파지로 구성되어 있다.The bacteriophage random peptide library used in the present invention is Ph.D.-12 (New England BioLab), which is a gene terminator that produces pIII, a kind of coat protein in the genome of M13 bacteriophage Is composed of recombinant bacteriophage expressing hundreds of millions of different peptides obtained by artificially inserting gene sequences to express peptides of 12 random amino acid sequences and then infecting E. coli.
총 4회의 패닝 (panning)을 수행하였으며, 이 실험에 사용된 마이크로웰(micro well)은 Polystyrene Plate를 사용하였다.A total of four panning steps were performed. Polystyrene plates were used for the microwell used in this experiment.
먼저, Polystyrene 평판을 3회 TBS (트리스 완충 식염수)로 씻어 준 후, AXL 단백질을 150 μL를 microwell에 넣고 4℃에서 16시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. 그다음, AXL 단백질이 고정화되어 있지 않은 부분을 막아주기 위해 0.5% BSA 200 μL를 microwell에 넣고 4℃에서 1시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. 고정화되어 있지 않은 나머지 AXL이나 BSA를 씻어 내기 위해 TBS (트리스 완충 식염수) 중의 0.1% Tween 20으로 씻어주었으며, 그 후, 박테리오파지 100 μL를 microwell에 넣고 상온에서 1시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. binding되지 않은 박테리오파지는 TBS (트리스 완충 식염수) 중의 0.1% Tween 20으로 씻어주었으며, 최종적으로 AXL에 특이적으로 결합하는 파지는 100 μL의 0.2M Glycin-HCl (pH 2.2) 용액에 용출되었고, neutralization를 위해 15 μL의 Tris-HCl (pH 9.0)이 첨가되었다. 상기의 과정을 통하여 AXL에 잘 결합하는 3개의 박테리오파지 후보군을 1차적으로 선별하였고, DNA sequencing을 통해 아미노산서열을 확인하였다(표 1).First, the polystyrene plate was washed with TBS (Tris buffered saline) three times, 150 μL of AXL protein was added to the microwell, and the mixture was stirred at 150 rpm for 16 hours at 4 ° C. Then, 200 μL of 0.5% BSA was added to the microwell to block the portion where the AXL protein was not immobilized, and the mixture was stirred at 150 rpm for 1 hour at 4 ° C. The remaining AXL or BSA that had not been immobilized was washed with 0.1%
실시예 3: 효소면역측정법 (ELISA)을 이용한, AXL에 고특이적 고선택적 결합이 가능한 신규 펩타이드를 포함하고 있는 박테리오파지 후보군의 결합력 측정 Example 3: Measurement of binding force of candidate bacteriophage containing novel peptide capable of highly specific and highly selective binding to AXL using enzyme immunoassay (ELISA)
총 4회 biopanning을 거쳐서 선별된 3개의 펩타이드를 함유하고 있는 박테리오파지 후보군를 ELISA 실험에 이용하기 위해 Amplification을 진행하였다. 각각의 파지 stock을 미리 배양해둔 E.coli ER2738과 함께 LB 배지에 넣은 후 37℃, 150 rpm에서 4-5시간 동안 배양하였다. 원심분리하여 상층액을 회수한 후 20% PEG/2.5M NaCl을 첨가하여 얼음에 1시간 동안 방치하였다. 다시 원심분리하여 얻어진 침전물은 TBS (트리스 완충 식염수)에 녹인 후 파지 Titration을 실시하여 각각의 파지의 농도 (PFU/mL: Plaque forming units/mL)를 계산하였다.Amplification was carried out in order to use the bacteriophage candidate group containing three peptides selected through a total of 4 times of biopanning for the ELISA experiment. Each phage stock was inoculated into LB medium with previously cultured E. coli ER2738 and cultured at 37 DEG C and 150 rpm for 4-5 hours. The supernatant was recovered by centrifugation, and then 20% PEG / 2.5M NaCl was added and left on ice for 1 hour. After centrifuging again, the precipitate was dissolved in TBS (Tris buffered saline) and subjected to phage titration to calculate the concentration of each phage (PFU / mL: Plaque forming units / mL).
각각 3개의 파지와 AXL의 결합력을 비교하기 위하여 다음과 같이 ELISA를 진행하였다. 먼저, Polystyrene 평판을 3회 TBS (트리스 완충 식염수)로 씻어 준 후, AXL 단백질을 150 μL를 microwell에 넣고 4℃에서 16시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. 그 다음, AXL 단백질이 고정화 되어 있지 않은 부분을 막아주기 위해 0.5% BSA 200 μL를 microwell에 넣고 4℃에서 1시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. 고정화 되어 있지 않은 나머지 AXL이나 BSA를 씻어 내기 위해 TBS (트리스 완충 식염수) 중의 0.1% Tween 20으로 씻어주었으며, 그 후, 박테리오파지 100 μL를 microwell에 넣고 상온에서 1시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. binding되지 않은 박테리오파지는 TBS (트리스 완충 식염수) 중의 0.1% Tween 20으로 씻어주었으며, M13-HRP 항체와 ABTS를 이용하여 405nm에서 OD 값을 측정 비교하였다. 그 결과, 3개의 파지 중 AXL R4#1가 상대적으로 높은 결합력을 보이는 것으로 관찰되었다(도면 1).ELISA was performed as follows to compare the binding strength of three phages and AXL, respectively. First, the polystyrene plate was washed with TBS (Tris buffered saline) three times, 150 μL of AXL protein was added to the microwell, and the mixture was stirred at 150 rpm for 16 hours at 4 ° C. Then, 200 μL of 0.5% BSA was added to the microwell to block the portion where the AXL protein was not immobilized, and the mixture was stirred at 150 rpm for 1 hour at 4 ° C. The remaining AXL or BSA that had not been immobilized was washed with 0.1%
실시예 4: 전기화학분석장치(EIS)을 이용한 AXL에 고특이적 고선택적 결합이 가능한 신규 펩타이드를 포함하고 있는 박테리오파지 후보군의 결합력 측정 Example 4: Measurement of binding force of candidate bacteriophage containing novel peptide capable of highly specific and highly selective binding to AXL using an electrochemical analyzer (EIS)
4회 biopanning을 거쳐서 선별된 3개의 박테리오파지 후보군를 EIS 실험에 이용하기 위해 Amplification을 진행하였다. 각각의 파지 stock을 미리 배양해둔 E.coli ER2738과 함께 LB 배지에 넣은 후 37℃, 150 rpm에서 4-5시간 동안 배양하였다. 원심분리하여 상층액을 회수한 후 20% PEG/2.5M NaCl을 첨가하여 얼음에 1시간 동안 방치하였다. 다시 원심분리하여 얻어진 침전물은 TBS (트리스 완충 식염수)에 녹인 후 파지 Titration을 실시하여 각각의 파지의 농도 (PFU/mL: Plaque forming units/mL)을 계산하였다.Amplification was performed to use three bacteriophage candidates selected through 4 biopanning for EIS experiments. Each phage stock was inoculated into LB medium with previously cultured E. coli ER2738 and cultured at 37 DEG C and 150 rpm for 4-5 hours. The supernatant was recovered by centrifugation, and then 20% PEG / 2.5M NaCl was added and left on ice for 1 hour. After centrifuging again, the precipitate was dissolved in TBS (Tris buffered saline) and subjected to phage titration to calculate the concentration of each phage (PFU / mL: Plaque forming units / mL).
각각 3개의 파지와 AXL의 결합력을 비교하기 위하여 다음과 같이 EIS를 진행하였다. 먼저, Gold 표면에 50 mM Cysteamine를 처리하여, 4℃에서 16시간 동안 Incubation 해주었다. 고정화되지 않은 Cysteamine은 PBS (인산 완충 생리식염수)로 씻어 준 다음, 5% Glutaraldehyde를 처리하여 상온에서 1시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. binding되지 않은 Glutaraldehyde는 PBS(인산 완충 생리식염수)로 씻어 준 다음, AXL 단백질을 고정화하기 위해 AXL 단백질을 Cysteamine-Glutaraldehyde가 처리 된 Gold에 올린다. 고정화되지 않은 AXL 단백질을 PBS(인산 완충 생리식염수)로 씻어 준 다음, 박테리오 파지 50 μL를 Gold 표면에 올리고 상온에서 1시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. binding되지 않은 박테리오파지는 PBS (인산 완충 생리식염수)로 씻어주었으며, 각 단계별 임피던스 값의 차이를 통해서 3개의 파지의 AXL에 대한 결합능을 알아보았다. 그 결과, ELISA Test와 동일한 결과로, 3개의 파지 중 AXL R4#1가 상대적으로 높은 결합력을 보이는 것으로 관찰되었다(도면 2).In order to compare the binding strength of three phages and AXL, EIS was performed as follows. First, Gold surface was treated with 50 mM cysteamine and incubated at 4 ° C for 16 hours. Unimmobilized cysteamine was washed with PBS (phosphate buffered saline), treated with 5% glutaraldehyde, and stirred at room temperature for 1 hour at 150 rpm. Unbound glutaraldehyde is washed with PBS (phosphate buffered saline) and the AXL protein is loaded onto cysteamine-glutaraldehyde-treated Gold to immobilize the AXL protein. The immobilized AXL protein was washed with PBS (phosphate buffered saline), and then 50 μL of the bacteriophage was placed on the Gold surface and stirred at 150 rpm for 1 hour at room temperature. The unbound bacteriophages were washed with PBS (phosphate buffered saline), and the binding ability of the three phages to AXL was examined through differences in impedance values at each step. As a result, it was observed that
상기와 동일한 EIS 방법으로 AXL과 BSA농도 변화에 따른 AXL R4#1의 결합력 측정 비교한 결과, AXL R4#1의 결합력은 AXL의 농도 증가에 비례하여 결합력이 증가함을 확인하였다. 단, AXL의 농도가 20 μg/mL 이상일 경우에는 유의하게 증가하지 않았다(도면 3). 또한, AXL의 농도별 실험 결과를 통해 K d (결합상수) 값을 계산한 결과 약 10 nM의 결합상수를 가지는 것으로 관찰하였다(도면 4).As a result of comparing the binding force of
상기와 동일한 EIS 방법으로 동일한 농도의 AXL과 BSA 단백질을 고정화한 Gold에 AXL R4#1 파지 농도별로 처리하여 그 결합력을 비교한 결과 마찬가지로 농도 비례하여 결합력이 증가함을 관찰하였다(도면 5). 이 결과는 선택된 파지 AXL R4#1가 AXL에 특이적으로 잘 결합함을 보여주는 것이며, AXL R4#1이 가지고 있는 12개 peptide의 서열 "AHNHTPIKQKYL"이 peptide 유래 지카 바이러스 수용체 AXL억제제 등에 이용될 수 있음을 보여준다.As a result of comparing the binding strengths of
위에서 살핀 바와 같이, 본 발명자가 발명한 펩타이드는 지카 바이러스 감염 경로인 AXL 에 고특이적이고 고선택적으로 결합 가능하여 타깃 바이오마커 단백질에 정확히 결합할 수 있어, 이를 통하여 지카 바이러스의 감염 억제가 가능해진다.As shown above, the peptide of the present invention can be highly specific and highly selectively bindable to AXL, which is a pathway of chikavirus infection, so that it can bind to a target biomarker protein precisely, thereby enabling inhibition of infection with Zikavirus.
실시예 5: Serum의 첨가가 AXL에 고특이적 고선택적 결합이 가능한 신규 펩타이드를 포함하고 있는 박테리오파지 후보군의 결합력에 미치는 영향 Example 5: Influence of addition of serum on binding force of bacteriophage candidate group containing novel peptide capable of highly specific and highly selective binding to AXL
실제로, 최종 후보군으로 선택된 박테리오파지 AXL R4#1의, serum 샘플 (FBS:Fetal bovine serum)과 AXL이 혼재되어 있는 조건에서의 AXL에 대한 고특이적 고선택적 결합력의 변화를 알아보기 위해 다음과 같은 실험을 진행하였다.In order to investigate the change of high specific binding capacity of AXL in the condition of mixed serum sample (FBS: Fetal bovine serum) and AXL of bacteriophage
먼저, Gold 표면에 50 mM Cysteamine를 처리하여, 4℃에서 16시간 동안 Incubation 해주었다. 고정화되지 않은 Cysteamine은 PBS (인산 완충 생리식염수)로 씻어 준 다음, 5% Glutaraldehyde를 처리하여 상온에서 1시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. binding되지 않은 Glutaraldehyde는 PBS (인산 완충 생리식염수)로 씻어 준 다음, AXL 단백질을 고정화하기 위해 AXL 단백질을 Cysteamine-Glutaraldehyde가 처리 된 Gold에 올린다. 고정화되지 않은 AXL 단백질을 PBS (인산 완충 생리식염수)로 씻어 준 다음, 박테리오파지 AXL R4#1를 다양한 농도의 FBS (serum 0.1%, 1%)와 함께 Gold에 올리고 상온에서 1시간 동안 150 rpm으로 교반하여 주었다. PBS (인산 완출 생리식염수)로 씻어 준 다음, 임피던스 값을 비교하였다.First, Gold surface was treated with 50 mM cysteamine and incubated at 4 ° C for 16 hours. Unimmobilized cysteamine was washed with PBS (phosphate buffered saline), treated with 5% glutaraldehyde, and stirred at room temperature for 1 hour at 150 rpm. Unbound glutaraldehyde is washed with PBS (phosphate buffered saline) and the AXL protein is loaded onto cysteamine-glutaraldehyde-treated Gold to immobilize the AXL protein. The non-immobilized AXL protein was washed with PBS (phosphate buffered saline), then the bacteriophage
그 결과, serum을 첨가하지 않은 경우와 비교할 때, serum 첨가로 인해 AXL에 고특이적 고선택적 결합이 가능한 신규 펩타이드를 포함하고 있는 박테리오파지 AXL R4#1의 결합력이 첨가된 serum의 농도가 올라감에 따라 다소 감소하는 것으로 나타났다(도면 6). 이는 serum 속에 들어있는 다양한 단백질(unknown component)들이 펩타이드와 AXL 단백질간 상호작용을 통한 결합을 방해하는 인자로서 작용했기 때문이다. 이러한 문제는 펩타이드공학기술을 통해 펩타이드 프로브의 재설계와 기능화를 통해 달성할 수 있음은 이 분야에 통상적인 지식을 가진 자에게 있어서는 자명한 사실이다.As a result, as the concentration of serum added with the binding force of bacteriophage
<110> Industry-academic cooperation foundation Daegu Hanny University
<120> High sensitive peptides for target receptor AXL, and the
inhibiting agent of development of AXL in Zika virus entry
<130> ULA-1712
<160> 3
<170> KopatentIn 2.0
<210> 1
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<212> PRT
<213> bacteriophage
<400> 1
Ala His Asn His Thr Pro Ile Lys Gln Lys Tyr Leu
1 5 10
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<120> High sensitive peptides for target receptor AXL, and the
inhibiting agent of development of AXL in Zika virus entry
<130> ULA-1712
<160> 3
<170> Kopatentin 2.0
<210> 1
<211> 12
<212> PRT
<213> bacteriophage
<400> 1
Ala His Asn His Thr Pro Ile Lys Gln
Claims (7)
펩타이드는 D형, L형, 펩토이드 모노머를 포함한 펩타이드 모방체 또는 비천연 아미노산 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 펩타이드.3. The method of claim 2,
Wherein the peptide is any one of D-type, L-type, peptide mimetics including peptoid monomers, or unnatural amino acids.
펩타이드는 N말단 혹은 C말단에 다양한 기능기를 포함하는 이중체(dimer), 삼중체(trimer) 또는 다중체(multimer)인 것을 특징으로 하는 펩타이드.3. The method of claim 2,
Wherein the peptide is a dimer, trimer or multimer comprising various functional groups at the N-terminus or C-terminus.
펩타이드의 N말단 기능기는 free amine, acetylation, biotin 또는 flurophore를 포함하고,
C말단 기능기는 free acid, amidation, biotin 또는 flurophore를 포함하는 것을 특징으로 하는 펩타이드.3. The method of claim 2,
The N-terminal functional group of the peptide includes free amine, acetylation, biotin or flurophore,
Wherein the C-terminal functional group comprises free acid, amidation, biotin or flurophore.
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KR (1) | KR101997994B1 (en) |
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- 2017-12-05 KR KR1020170165755A patent/KR101997994B1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (4)
Title |
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Cell Reports, Vol. 18, pp. 324-333(2017.01.10.) |
J. Bioanal. Biomed., Vol. 9, No. 4, pp. 177-185(2017.07.04.)* |
Nat. Chem. Biol., Vol. 10, No. 11, pp. 977-983(2015.11.01.) |
The Journal of Clinical Investigation, Vol. 127, No. 1, pp. 183-198(2017.01.) |
Also Published As
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