KR102109976B1 - Composition for suppressing Cutaneous Pigmentation Containing Arginase 2 Inhibitors - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아르기나제 2 억제제를 유효성분으로 함유하는 색소형성 억제용 조성물에 관한 것으로 상기 조성물은 피부 노화를 촉진하고, 멜라노좀 분해를 억제하는 아르기나제2의 발현을 억제할 수 있으므로 피부 색소 형성 억제 용도로 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a composition for inhibiting pigmentation containing an arginase 2 inhibitor as an active ingredient, and the composition promotes skin aging and can suppress the expression of arginase 2, which inhibits melanosome decomposition. It can be usefully used for suppressing formation.

Description

아르기나제 2 억제제를 유효성분으로 함유하는 색소형성 억제용 조성물{Composition for suppressing Cutaneous Pigmentation Containing Arginase 2 Inhibitors}Composition for suppressing pigmentation containing Arginase 2 inhibitor as an active ingredient {Composition for suppressing Cutaneous Pigmentation Containing Arginase 2 Inhibitors}

본 발명은 아르기나제 2 억제제를 유효성분으로 함유하는 색소형성 억제용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for inhibiting pigmentation, which contains an arginase 2 inhibitor as an active ingredient.

마이크로RNA(microRNAs, miRNAs)는 생물체의 유전자 발현을 조절하는 역할을 하는 작은 RNA 분자로 표적 유전자의 3'-비번역 부위(3'-untranslated region)에 있는 상보적 서열에 결합하여 유전자 발현을 억제하거나 단백질을 분해함으로써 피부 색소 생성에 관여하는 것으로 알려져 있다(Dynoodt et al., 2013; Kim et al., 2014b).MicroRNAs (microRNAs, miRNAs) are small RNA molecules that play a role in regulating the gene expression of an organism and inhibit gene expression by binding to complementary sequences in the 3'-untranslated region of the target gene Or it is known to be involved in skin pigment production by decomposing proteins (Dynoodt et al., 2013; Kim et al., 2014b).

피부는 크게 표피층(epidermis)과 진피층(dermis)으로 나눌 수 있으며, 표피에 존재하는 멜라닌세포(melanocyte) 는 멜라닌이라는 색소를 합성하여 피부 고유의 색을 나타내게 한다. 한편, 피부 색소침착(pigmentation)은 멜라닌세포에서의 멜라닌 합성, 각질형성세포로의 멜라노좀 이동 및 멜라노좀 분해의 과정으로 이루어지며, 멜라노좀 분해는 오토파지(autophagy)에 의하여 유도된다. 기미(melasma)는 가장 흔한 피부 질환의 하나로 피부에 색소 침착이 과도하게 일어나는 것뿐만 아니라 콜라겐 감소, 비정상적인 탄력섬유(elastotic materials)의 증가 등을 특징으로 하는 질환이다.The skin can be roughly divided into epidermis and dermis, and melanocytes present in the epidermis synthesize a pigment called melanin to show the skin's own color. On the other hand, skin pigmentation consists of melanin synthesis in melanocytes, migration of melanosomes to keratinocytes, and decomposition of melanosomes, and decomposition of melanosomes is induced by autophagy. Melasma is one of the most common skin diseases. It is a disease characterized by excessive pigmentation on the skin, as well as decreased collagen and increased abnormal elastic materials.

본 발명자들은 아르기나제2(arginase2, ARG2)가 오토파지(autophagy)를 감소시키고, 색소합성에 관여하는 단백질의 수준을 증가시킴으로써 피부 색소침착에 관여하는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.The present inventors completed the present invention by confirming that arginase2 (arginase2, ARG2) is involved in skin pigmentation by reducing autophagy and increasing the level of proteins involved in pigment synthesis.

1. 대한민국 공개특허 제10-2013-0001123호1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0001123

본 발명의 일 목적은 아르기나제 2(arginase 2, ARG2) 억제제를 유효성분으로 함유하는 색소형성 억제용 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a composition for inhibiting pigmentation, which contains an arginase 2 (ARG2) inhibitor as an active ingredient.

본 발명의 다른 목적은 Another object of the present invention

(a) 각질형성세포와 시험물질을 접촉시키는 단계;(a) contacting keratinocytes with a test substance;

(b) 상기 시험물질과 접촉한 각질형성세포를 배양하는 단계; 및(b) culturing keratinocytes in contact with the test substance; And

(c) 상기 배양한 각질형성세포에서 아르기나제 2(arginase 2), 티로시나제, PMEL17, Atg12-5(autophagy-related protein 12-5), LC3-II(microtubule-associated protein light chain 3-II), phospho-mTOR(mechanistic target of rapamycin), senescence-associated(SA) β-Gal, p53, p21, p16, 사이클린(cyclin) A, 사이클린 B, 사이클린 D 및 사이클린 E로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수준을 측정하여 시험물질의 유효성 여부를 판단하는 단계를 포함하는 색소형성 억제제 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.(c) Arginase 2, tyrosinase, PMEL17, Atg12-5 (autophagy-related protein 12-5), LC3-II (microtubule-associated protein light chain 3-II) in the cultured keratinocytes , phospho-mTOR (mechanistic target of rapamycin), senescence-associated (SA) β-Gal, p53, p21, p16, cyclin A, cyclin B, cyclin D and one or more levels selected from the group consisting of cyclin E It is to provide a method for screening a pigmentation inhibitor comprising the step of determining whether the test substance is effective by measuring.

본 발명의 또 다른 목적은 각질형성세포에서 아르기나제 2를 과발현시키는 단계; 및 상기 아르기나제 2가 과발현된 각질형성세포를 멜라닌세포와 공동배양하는 단계를 포함하는 색소형성 억제제 스크리닝용 세포모델의 제조방법과 상기 방법에 의하여 제조된 색소형성 억제제 스크리닝용 세포모델을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to overexpress arginase 2 in keratinocytes; And co-culturing the keratinocytes overexpressed with the arginase 2 with melanocytes, to provide a cell model for pigmentation inhibitor screening and a cell model for pigmentation inhibitor screening prepared by the method. will be.

본 발명의 일 양상은 아르기나제 2(arginase 2, ARG2) 억제제를 유효성분으로 함유하는 색소형성 억제용 조성물을 제공한다.One aspect of the present invention provides a composition for inhibiting pigmentation, which contains an arginase 2 (ARG2) inhibitor as an active ingredient.

본 명세서에서 사용하는 용어, "아르기나제(arginase)"는 요소 회로(urea cycle)의 마지막 단계에서 아르기닌(arginine)을 오르니틴(ornithine)과 요소로 가수분해하는 효소로 아르기나제 1 및 2의 아형(isoforms)이 존재한다. 아르기나제 1의 경우 건선(psoriasis), 표피 과증식증(epidermal hyperplasia) 또는 피부 상처를 가진 환자들에서 발현이 증가된다는 연구 결과가 보고된 바가 있으나(Bruch-Gerharz et al., 2003; Redmond and Rothberg, 1978; Kampfer et al., 2003), 아르기나제 2(arginase 2, 이하 ARG2로 표기함)와 색소침착과의 관계에 대해서는 알려진 바가 없다.As used herein, the term "arginase" is an enzyme that hydrolyzes arginine to ornithine and urea at the final stage of the urea cycle, arginases 1 and 2 Isoforms exist. There have been reports of increased expression in patients with psoriasis, epidermal hyperplasia, or skin wounds in case of arginase 1 (Bruch-Gerharz et al., 2003; Redmond and Rothberg , 1978; Kampfer et al., 2003), there is no known relationship between arginase 2 (hereinafter referred to as ARG2) and pigmentation.

본 명세서에서 사용하는 용어, "아르기나제 2 억제제"는 ARG2 유전자의 전사를 방해하여 mRNA 생성을 억제하거나 또는 mRNA가 번역되는 것을 억제하는 물질 및 ARG2 단백질의 분해를 촉진할 수 있는 물질을 포함한다.As used herein, the term "arginase 2 inhibitor" includes a substance that inhibits the transcription of the ARG2 gene, thereby inhibiting mRNA production or inhibiting the translation of the mRNA and promoting the degradation of the ARG2 protein. .

본 발명의 일 실시예에 따르면 ARG2의 발현이 증가하면 멜라닌 합성에 관여하는 티로시나제(tyrosinase) 및 PMEL17(premelanosome protein 17)의 단백질 수준이 증가하기 때문에 ARG2 억제제는 색소형성 억제 용도로 유용하게 사용될 수 있다.
상기 아르기나제 2 억제제는 아르기나제 mRNA에 상보결합하는 안티센스 뉴클레오티드일 수 있다.
상기 아르기나제 2 억제제는 miRNA일 수 있으며, 서열번호 1의 miRNA, 즉 miRNA-1299인 것이 바람직하다.
According to an embodiment of the present invention, when the expression of ARG2 increases, the protein levels of tyrosinase and premelanosome protein 17 (PMEL17), which are involved in melanin synthesis, increase, so the ARG2 inhibitor can be usefully used to inhibit pigmentation. .
The arginase 2 inhibitor may be an antisense nucleotide that complementarily binds to an arginase mRNA.
The arginase 2 inhibitor may be miRNA, and is preferably miRNA of SEQ ID NO: 1, that is, miRNA-1299.

본 명세서에서 사용하는 용어, "색소형성 억제용 조성물"이란 색소형성에 관여하는 유전자의 발현 또는 mRNA의 번역을 억제하거나, 색소형성에 관여하는 단백질들의 활성을 조절할 수 있는 조성물을 의미한다.As used herein, the term "composition for inhibiting pigmentation" refers to a composition capable of suppressing the expression of genes involved in pigmentation or translation of mRNA, or controlling the activity of proteins involved in pigmentation.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 색소는 멜라닌일 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.According to an embodiment of the present invention, the pigment may be melanin, but is not limited thereto.

또한, 상기 색소형성 억제용 조성물은 ARG2 유전자의 발현 또는 ARG2 단백질의 활성을 억제하여 멜라노좀 분해를 촉진할 수 있고, 멜라닌 합성에 관여하는 티로시나제 또는 PMEL17의 단백질 수준을 감소시킬 수 있다.In addition, the composition for inhibiting pigmentation may inhibit the expression of the ARG2 gene or the activity of the ARG2 protein to promote melanosomal degradation, and reduce the protein level of tyrosinase or PMEL17 involved in melanin synthesis.

본 명세서에서 사용하는 용어, "멜라노좀(melanosome)"은 멜라닌을 포함하고 있는 막 형태의 과립으로 멜라닌을 멜라닌세포에서 각질형성세포로 이동시키는 역할을 한다. 멜라노좀이 분해되면 멜라닌이 피부 각질층으로 이동하여 기미 등의 색소침착(pigmentation) 증상을 유발한다.As used herein, the term "melanosome (melanosome)" is a membrane-shaped granule containing melanin and serves to move melanin from melanocytes to keratinocytes. When the melanosomes are decomposed, melanin migrates to the stratum corneum of the skin and causes pigmentation symptoms such as stains.

본 발명의 색소형성 억제용 조성물은 약학 조성물 또는 기능성 화장료 조성물 중에서 선택된 다양한 형태로 제공될 수 있다.The composition for inhibiting pigmentation of the present invention may be provided in various forms selected from pharmaceutical compositions or functional cosmetic compositions.

본 발명의 조성물이 약학 조성물인 경우, 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 사용하는 적절한 담체, 부형제, 붕해제, 감미제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제, 향미제, 항산화제, 완충액, 정균제, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.When the composition of the present invention is a pharmaceutical composition, suitable carriers, excipients, disintegrants, sweeteners, coating agents, expanding agents, lubricants, lubricants, flavoring agents, antioxidants, buffers, bacteriostatic agents commonly used in the manufacture of pharmaceutical compositions , One or more additives selected from the group consisting of diluents, dispersants, surfactants, binders and lubricants.

본 발명의 조성물이 화장료 조성물인 경우, 화장료 조성물의 제형은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.When the composition of the present invention is a cosmetic composition, the formulation of the cosmetic composition may be prepared in any formulation conventionally prepared in the art, for example, solutions, suspensions, emulsions, pastes, gels, creams, lotions, Powder, soap, surfactant-containing cleansing, oil, powder foundation, emulsion foundation, wax foundation, and spray may be formulated, but is not limited thereto. More specifically, it can be prepared in the form of a flexible lotion, nutrition lotion, nutrition cream, massage cream, essence, eye cream, cleansing cream, cleansing foam, cleansing water, pack, spray or powder.

본 발명의 다른 양상은 Another aspect of the invention

(a) 각질형성세포와 시험물질을 접촉시키는 단계;(a) contacting keratinocytes with a test substance;

(b) 상기 시험물질과 접촉한 각질형성세포를 배양하는 단계; 및(b) culturing keratinocytes in contact with the test substance; And

(c) 상기 배양한 각질형성세포에서 아르기나제 2(arginase 2), 티로시나제, PMEL17, Atg12-5(autophagy-related protein 12-5), LC3-II(microtubule-associated protein light chain 3-II), phospho-mTOR(mechanistic target of rapamycin), senescence-associated(SA) β-Gal, p53, p21, p16, 사이클린(cyclin) A, 사이클린 B, 사이클린 D 및 사이클린 E로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수준을 측정하여 시험물질의 유효성 여부를 판단하는 단계를 포함하는 색소형성 억제제 스크리닝 방법을 제공한다.(c) Arginase 2, tyrosinase, PMEL17, Atg12-5 (autophagy-related protein 12-5), LC3-II (microtubule-associated protein light chain 3-II) in the cultured keratinocytes , phospho-mTOR (mechanistic target of rapamycin), senescence-associated (SA) β-Gal, p53, p21, p16, cyclin A, cyclin B, cyclin D and one or more levels selected from the group consisting of cyclin E It provides a method for screening a pigmentation inhibitor comprising the step of determining whether the test substance is effective by measuring.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 (a)의 각질형성세포는 아르기나제 2가 과발현된 세포일 수 있다. 아르기나제 2를 과발현시키는 방법은 당업계에 알려진 통상의 방법, 예를 들어 아르기나제 2를 암호화하는 유전자를 포함하는 벡터를 형질전환시키는 등의 방법을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.According to an embodiment of the present invention, the keratinocytes of (a) may be cells in which arginase 2 is overexpressed. The method for overexpressing Arginase 2 may use a conventional method known in the art, for example, a method including transforming a vector containing a gene encoding Arginase 2, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 (b)의 각질형성세포를 배양하는 단계는 멜라닌세포와 공동배양하여 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.According to an embodiment of the present invention, the step of culturing the keratinocytes of (b) may be performed by co-culture with melanocytes, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 (c)의 시험물질의 유효성 여부를 판단하는 단계는 시험물질 접촉 전과 비교하여 각질형성세포에서 아르기나제 2, 티로시나제, PMEL17, phospho-mTOR(인산화된 mTOR), 사이클린 A, 사이클린 B, 사이클린 D 또는 사이클린 E의 수준이 감소하거나, Atg12-5, LC3-II, senescence-associated β-Gal, p53, p21 또는 p16의 수준이 증가하는 경우 상기 시험물질이 색소형성 억제제로 유효한 것으로 판단하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of determining the validity of the test substance of (c) is compared with the test substance before contact with arginase 2, tyrosinase, PMEL17, phospho-mTOR (phosphorylated mTOR) in keratinocytes. , When the level of cyclin A, cyclin B, cyclin D or cyclin E decreases or the level of Atg12-5, LC3-II, senescence-associated β-Gal, p53, p21 or p16 increases, the test substance is pigmented It may be judged to be effective as an inhibitor.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 '수준'을 측정하는 것은 단백질 농도, 활성, mRNA의 발현 정도를 측정하는 것을 의미한다.According to an embodiment of the present invention, measuring the 'level' means measuring protein concentration, activity, and expression level of mRNA.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 단백질 농도를 측정하는 것은 당업계에 알려진 통상의 방법, 예를 들어 웨스턴 블롯, ELISA(enzyme-linked immunospecific assay) 등을 이용하여 이루어 수 있다.According to an embodiment of the present invention, measuring the protein concentration may be performed using a conventional method known in the art, for example, Western blot, ELISA (enzyme-linked immunospecific assay), or the like.

본 발명의 다른 양상은 각질형성세포에서 아르기나제 2를 과발현시키는 단계; 및 상기 아르기나제 2가 과발현된 각질형성세포를 멜라닌세포와 공동배양하는 단계를 포함하는 색소형성 억제제 스크리닝용 세포모델의 제조방법과 상기 방법에 의하여 제조된 색소형성 억제제 스크리닝용 세포모델을 제공한다.Another aspect of the present invention is the step of overexpressing arginase 2 in keratinocytes; And co-culturing the keratinocytes over-expressed with the arginase 2 with melanocytes, and a cell model for pigmentation inhibitor screening prepared by the method and a cell model for pigmentation inhibitor screening prepared by the method. .

본 발명의 일 실시예에 따르면 아르기나제 2를 과발현시킨 각질형성세포는 멜라노좀 분해가 억제되어 색소형성이 촉진되기 때문에 색소형성 억제제 스크리닝 용도로 유용하게 이용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, keratinocytes overexpressing arginase 2 can be usefully used for screening for pigmentation inhibitors because melanosome degradation is inhibited and pigmentation is promoted.

본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 피부 노화를 촉진하고, 멜라노좀 분해를 억제하는 아르기나제 2의 발현을 억제할 수 있으므로 피부 색소 형성 억제 용도로 유용하게 사용될 수 있다.The composition according to an embodiment of the present invention may be used for the purpose of inhibiting skin pigmentation because it can promote skin aging and suppress the expression of arginase 2, which inhibits melanosomal degradation.

도 1은 miR-1299를 과발현시킨 각질형성세포 및 멜라닌세포에서 티로시나제, ARG2(arginase2) 및 PMEL17의 발현을 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 2는 miR-1299와 ARG2 3'-UTR 부위의 상보적 서열 및 각질형성세포에서 루시퍼라제 활성을 측정한 결과를 보여주는 도이다.
도 3은 기미 환자의 피부에서 miR-1299 및 ARG2의 수준(level)을 측정한 결과를 보여주는 도이다.
도 4는 기미 환자로부터 분리한 피부 조직에서 정상 색소침착 및 과색소침착 피부 조직에서 ARG2의 발현 정도를 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 5는 ARG2를 과발현시킨 각질형성세포 및 멜라닌세포에서 티로시나제 및 PMEL17의 발현을 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 6은 ARG2를 과발현 또는 녹다운(knockdown)시킨 각질형성세포에서 티로시나제 및 PMEL17의 mRNA 수준을 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 7은 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 티로시나제 및 PMEL17의 상대적 발현 수준을 비교한 결과를 보여주는 도이다.
도 8은 멜라닌세포와 공동배양한 각질형성세포에서 ARG2를 과발현시킨 경우 멜라노좀 이동(melanosome transfer) 정도를 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 9는 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 Atg12-5, Atg 12, Atg5, LC3-II 및 p62의 발현 수준을 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 10은 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 p-AMPK, p-mTOR 및 Atg13의 발현 수준을 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 11은 라파마이신(rapamycin)을 처리한 각질형성세포에서 티로시나제, PMEL17, Atg12-5, LC3-II, p-mTOR의 발현 수준을 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 12는 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 라파마이신 처리 유무에 따른 단백질 변화를 공초점 현미경으로 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 13은 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 LC3 및 ARG2를 이중염색한 결과를 보여주는 도이다.
도 14는 멜라닌세포와 공동배양한 각질형성세포에서 ARG2를 과발현시킨 경우 및 3-MA(3-methyladenine) 처리에 따른 단백질 발현 변화를 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 15는 ARG2가 증가된 기미 환자의 피부 조직에서 LC3 및 PMEL17을 염색한 결과를 보여주는 도이다.
도 16은 ARG2를 과발현시킨 각질형성세포에서 SA β-Gal을 염색한 결과를 보여주는 도이다.
도 17은 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 p53, p16, p21, 사이클린(cyclins) A, B, D1 및 E1의 발현을 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 18은 서로 다른 계대수의 각질형성세포에서 p53, p16, p21, Atg12-5, LC3-II, p62, p-mTOR 및 ARG2의 발현을 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 19는 ARG2를 과발현시킨 초기 또는 후기 계대수의 각질형성세포에서 p16, p21, Atg12-5, LC3-II 및 p-mTOR의 발현을 확인한 결과를 보여주는 도이다.
도 20은 ARG2가 증가된 기미 환자의 과색소침착 및 정상색소침착 피부 조직에서 ARG2 및 p16을 염색한 결과를 보여주는 도이다.
1 is a view showing the results of confirming the expression of tyrosinase, ARG2 (arginase2) and PMEL17 in keratinocytes and melanocytes overexpressing miR-1299.
2 is a view showing the results of measuring the complementary sequence of miR-1299 and ARG2 3'-UTR sites and luciferase activity in keratinocytes.
3 is a view showing the result of measuring the level (level) of miR-1299 and ARG2 in the skin of a spotted patient.
FIG. 4 is a diagram showing the results of confirming the expression level of ARG2 in normal pigmented and hyperpigmented skin tissues from skin tissues isolated from blemish patients.
5 is a diagram showing the results of confirming the expression of tyrosinase and PMEL17 in keratinocytes and melanocytes overexpressing ARG2.
6 is a diagram showing the results of confirming the mRNA levels of tyrosinase and PMEL17 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.
7 is a diagram showing the results of comparing the relative expression levels of tyrosinase and PMEL17 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.
8 is a diagram showing the results of confirming the degree of melanosome transfer (melanosome transfer) when overexpressing ARG2 in keratinocytes co-cultured with melanocytes.
9 is a diagram showing the results of confirming the expression levels of Atg12-5, Atg 12, Atg5, LC3-II and p62 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.
10 is a diagram showing the results of confirming the expression levels of p-AMPK, p-mTOR and Atg13 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.
11 is a view showing the results of confirming the expression level of tyrosinase, PMEL17, Atg12-5, LC3-II, p-mTOR in keratinocytes treated with rapamycin.
12 is a diagram showing the results of confirming the protein change according to the presence or absence of rapamycin treatment in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2 by confocal microscopy.
13 is a diagram showing the results of double-staining LC3 and ARG2 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.
14 is a diagram showing the results of confirming the protein expression change according to 3-MA (3-methyladenine) treatment and overexpression of ARG2 in keratinocytes co-cultured with melanocytes.
15 is a diagram showing the results of staining LC3 and PMEL17 in the skin tissue of a patient with increased ARG2.
16 is a diagram showing the results of staining SA β-Gal in keratinocytes overexpressing ARG2.
17 is a diagram showing the results of confirming the expression of p53, p16, p21, cyclins (cyclins) A, B, D1 and E1 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.
18 is a diagram showing the results of confirming the expression of p53, p16, p21, Atg12-5, LC3-II, p62, p-mTOR and ARG2 in keratinocytes of different passage numbers.
19 is a diagram showing the results of confirming the expression of p16, p21, Atg12-5, LC3-II and p-mTOR in keratinocytes of early or late passage overexpressing ARG2.
20 is a diagram showing the results of staining ARG2 and p16 in hyperpigmentation and normal pigmentation skin tissue of patients with increased ARG2.

이하 하나 이상의 구체예를 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, one or more specific examples will be described in more detail through examples. However, these examples are intended to illustrate one or more embodiments by way of example, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실험 방법Experiment method

1. 피부 조직 샘플 및 세포 배양1. Skin tissue samples and cell culture

기미를 진단 받은 여성 환자(나이 44 내지 61세, 평균 나이 50.3세) 6명으로부터 과색소침착 및 정상색소침착(이하, 대조군) 부위의 피부 조직 일부를 생검(biopsy)으로 분리하였다.A portion of the skin tissue of the hyperpigmentation and normal pigmentation (hereinafter referred to as the control) site was separated from 6 female patients diagnosed with blemishes (ages 44 to 61, average age 50.3 years) by biopsy.

수술 과정에서 분리된 성인 피부 조직을 진피(dermis) 및 표피(epidermis)로 분리하여 표피세포(epidermal cell)를 준비하였다. 표피세포 중 각질형성세포(Keratinocytes)는 소 뇌하수체 추출물(bovine pituitary extract, 이하 BPE로 기재함), 소 인슐린(bovine insulin, 이하 BI로 기재함), 하이드로코르티존(hydrocortisone), 인간 표피 성장인자(human epidermal growth factor, 이하 hEGF로 기재함) 및 소 트랜스페린(bovine transferrin, 이하 BT로 기재함)을 포함하는 EpiLife Medium (Invitrogen, Carlsbad, CA)에서 배양하였다. 멜라닌세포(Melanocyte)는 BPE, BI, 소 태아 혈청(fetal bovine serum, 이하 FBS로 기재함), 하이드로코르티존, BT, 염기성 섬유모세포 성장인자(basic fibroblast growth factor, 이하 bFGF로 기재함), 헤파린 및 포볼 12-미리스테이트 13-아세테이트(phorbol 12-myristate 13-acetate)를 포함하는 Medium 254 (Invitrogen)에서 배양하였다. 상기 각질형성세포 및 멜라닌세포는 각각 3 내지 5 및 7 내지 20번까지 계대배양하면서 실험에 이용하였다.Adult skin tissues separated in the surgical process were separated into dermis and epidermis to prepare epidermal cells. Keratinocytes among epidermal cells include bovine pituitary extract (hereinafter referred to as BPE), bovine insulin (hereinafter referred to as BI), hydrocortisone, and human epidermal growth factor ( It was cultured in EpiLife Medium (Invitrogen, Carlsbad, CA) containing human epidermal growth factor (hereinafter referred to as hEGF) and bovine transferrin (hereinafter referred to as BT). Melanocytes are BPE, BI, fetal bovine serum (hereinafter referred to as FBS), hydrocortisone, BT, basic fibroblast growth factor (hereinafter referred to as bFGF), heparin And Phobol 12-myristate 13-acetate. Incubated in Medium 254 (Invitrogen). The keratinocytes and melanocytes were used in experiments while passaged up to 3 to 5 and 7 to 20 times, respectively.

2. 2. miRNAmiRNA 트랜스펙션Transfection

TransIT-siQUEST transfection reagent (Mirus, PanVera, Madison, WI)를 이용하여 제조사의 프로토콜에 따라 인간 miR-1299 유사체(Dharmacon Research, Lafayette, CO; 서열번호 1), 헤어핀 억제제(hairpin inhibitor; 음성 대조군) 또는 miR-1299 헤어핀 억제제를 각각 세포에 트랜스펙션하였으며, 대조군으로는 miRNA 유사체(miRNA mimics; Dharmacon)을 이용하였다.Human miR-1299 analogues (Dharmacon Research, Lafayette, CO; SEQ ID NO: 1), hairpin inhibitors (negative control) or according to the manufacturer's protocol using TransIT-siQUEST transfection reagent (Mirus, PanVera, Madison, WI) or Each miR-1299 hairpin inhibitor was transfected into cells, and a miRNA analog (miRNA mimics; Dharmacon) was used as a control.

3. 3. ARG2ARG2 과발현( Overexpression ( overexpressionoverexpression ) 및 녹다운(knockdown)) And knockdown

ARG2 과발현을 위하여 pCMV-ARG2를 Lipofectamine 2000(Invitrogen)을 이용하여 제조사의 프로토콜에 따라 세포에 트랜스펙션하였다. 또한, ARG2 녹다운을 위하여 인간 ARG2 siRNA(100 nM or 50 nM) 또는 음성 대조군(ON-TARGETplus SMARTpool 또는 Non-targeting siRNA; Dharmacon)을 TransIT-siQUEST transfection reagent를 이용하여 제조사의 프로토콜에 따라 세포에 트랜스펙션하였다. 24시간 후 100 내지 200 nM 농도의 라파마이신(Rapamycin; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)을 배지에 첨가하고, 추후 실험에 이용하였다.For ARG2 overexpression, pCMV-ARG2 was transfected into cells using Lipofectamine 2000 (Invitrogen) according to the manufacturer's protocol. In addition, for ARG2 knockdown, human ARG2 siRNA (100 nM or 50 nM) or negative control (ON-TARGETplus SMARTpool or Non-targeting siRNA; Dharmacon) was transfected into cells according to the manufacturer's protocol using TransIT-siQUEST transfection reagent. Sean. After 24 hours, rapamycin (Sapma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) at a concentration of 100 to 200 nM was added to the medium and used for further experiments.

4. 4. 루시퍼라제Luciferase 어세이Assay (( luciferaseluciferase activity assay) activity assay)

인간 ARG2 유전자에서 3'-UTR 부위를 PCR로 증폭하고, 증폭 산물을 pMIR-REPORT luciferase vector(Ambion, Austin, TX)의 루시퍼라제 유전자 뒤에 삽입시켜 pMIR-ARG2 벡터를 제작하였다. 상기 pMIR-ARG2 벡터를 각질형성세포 및 멜라닌세포에 트랜스펙션하였다.In the human ARG2 gene, a 3'-UTR site was amplified by PCR, and the amplification product was inserted after the luciferase gene of pMIR-REPORT luciferase vector (Ambion, Austin, TX) to construct a pMIR-ARG2 vector. The pMIR-ARG2 vector was transfected into keratinocytes and melanocytes.

pMIR-ARG2 벡터 제작시 PCR에 사용한 프라이머는 하기와 같다:Primers used for PCR in the construction of the pMIR-ARG2 vector are as follows:

ARG2-3'-UTR-F: 5'-AAAGCTGCGCACTAGTGAGACACTGTGCACTGAC-3'(서열번호 2)ARG2-3'-UTR-F: 5'-AAAGCTGCGCACTAGTGAGACACTGTGCACTGAC-3 '(SEQ ID NO: 2)

ARG2-3'-UTR-R: 5'-GATATCACGCACGCGTTTTCAGAATCCATTTTTATG-3'(서열번호 3)ARG2-3'-UTR-R: 5'-GATATCACGCACGCGTTTTCAGAATCCATTTTTATG-3 '(SEQ ID NO: 3)

QuickChange site-directed mutagenesis kit(Stratagene, Lo Jolla, CA, USA)를 이용하여 제조사의 프로토콜에 따라 인간 ARG2 유전자의 3'-UTR 부위에서 일부 염기서열을 제거하고, 이를 pMIR-REPORT luciferase vector에 삽입시켜 pMIR-mutant 벡터를 제작하였다.Using the QuickChange site-directed mutagenesis kit (Stratagene, Lo Jolla, CA, USA), some base sequences were removed from the 3'-UTR region of the human ARG2 gene according to the manufacturer's protocol, and inserted into the pMIR-REPORT luciferase vector. pMIR-mutant vector was constructed.

세포를 6-웰 플레이트에 분주하고, 각각의 웰에 레닐라 루시퍼라제(Renilla luciferase)를 포함하는 pRL-TK 벡터(Promega, Madison, WI)와 함께 상기 pMIR-ARG2 벡터 또는 pMIR-mutant 벡터를 트랜스펙션하고, 각각의 웰에 50 nM의 miR-1299, 50 nM의 miR-155, 또는 음성 대조군을 트랜스펙션하였다. 트랜스펙션은 Lipofectamine 2000을 이용하였으며, 24시간 후 Dual-Luciferase Reporter Assay (Promega)를 이용하여 루시퍼라제 활성을 측정하였다. 모든 실험은 3중(triplicate)으로 진행하였고, 총 3차례 실험하였다.Dispense cells into 6-well plates and transfect the pMIR-ARG2 vector or pMIR-mutant vector with pRL-TK vectors (Promega, Madison, WI) containing Renilla luciferase in each well. Specified and transfected with 50 nM miR-1299, 50 nM miR-155, or negative control in each well. As the transfection, Lipofectamine 2000 was used, and after 24 hours, luciferase activity was measured using a Dual-Luciferase Reporter Assay (Promega). All experiments were conducted in triplicate, and a total of three experiments were conducted.

5. 실시간 RT-5. Real-time RT- PCRPCR 분석 analysis

성숙한(mature) miRNA 발현 수준은 인간 miR-1299 특이적인 TaqMan MicroRNA Assays(Applied Biosystems, Foster, CA)를 이용하여 제조사의 프로토콜에 따라 측정하였다. 실험 결과의 정규화(normalization)를 위한 하우스키핑 유전자(housekeeping gene)는 U18(Roche, Mannheim, Germany)을 이용하였다. GAPDH 대비 mRNA의 상대적 발현 수준은 the Light Cycler Real-Time PCR (Roche)을 이용하여 측정하였으며, 이용한 프라이머는 하기와 같다:Mature miRNA expression levels were measured according to the manufacturer's protocol using human miR-1299 specific TaqMan MicroRNA Assays (Applied Biosystems, Foster, CA). As a housekeeping gene for normalization of experimental results (U18) (Roche, Mannheim, Germany) was used. The relative expression level of mRNA compared to GAPDH was measured using the Light Cycler Real-Time PCR (Roche), and the primers used were as follows:

ARG2-F: 5'-AGCAGAGCTGTGTCAGATGG-3' (서열번호 4)ARG2-F: 5'-AGCAGAGCTGTGTCAGATGG-3 '(SEQ ID NO: 4)

ARG2-R: 5'-GGCATGGCCACTAATGGTA-3' (서열번호 5)ARG2-R: 5'-GGCATGGCCACTAATGGTA-3 '(SEQ ID NO: 5)

GAPDH-F: 5'-TCCACTGGCGTCTTCACC-3' (서열번호 6)GAPDH-F: 5'-TCCACTGGCGTCTTCACC-3 '(SEQ ID NO: 6)

GAPDH-R: 5'-GCAGAGATGATGACCCTTT-3' (서열번호 7)GAPDH-R: 5'-GCAGAGATGATGACCCTTT-3 '(SEQ ID NO: 7)

6. 6. 웨스턴Western 블롯Blot (Western blot analysis)(Western blot analysis)

단백질 20 ㎍을 10% SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis)로 분리하고, 니트로셀룰로스 막(nitrocellulose membranes; 이하, NC 막으로 표기함)으로 단백질을 이동시킨 후 상기 NC 막을 일차 항체와 반응시켰다. 사용한 일차 항체는 하기와 같다: phospho-mTOR, mTOR, Atg12, Atg12-5, phospho-AMPK, AMPK, cyclin D(rabbit polyclonal; Cell Signaling Technology, Beverly, MA); cyclin B, cyclin E (mouse monoclonal; Cell Signaling Technology); ARG2, p21, cyclin A(rabbit polyclonal; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA); PMEL17, p53, Atg5 (mouse monoclonal; Santa Cruz Biotechnology); tyrosinase (goat; Santa Cruz Biotechnology); LC3 (rabbit polyclonal; MBL International, Woburn, MA); 및 Atg13, p16 (rabbit polyclonal; Bethyl Laboratories, Montgomery, TX).20 μg of protein is separated by 10% SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis), the protein is transferred to nitrocellulose membranes (hereinafter referred to as NC membrane), and the NC membrane is reacted with a primary antibody. Ordered. Primary antibodies used were as follows: phospho-mTOR, mTOR, Atg12, Atg12-5, phospho-AMPK, AMPK, cyclin D (rabbit polyclonal; Cell Signaling Technology, Beverly, MA); cyclin B, cyclin E (mouse monoclonal; Cell Signaling Technology); ARG2, p21, cyclin A (rabbit polyclonal; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA); PMEL17, p53, Atg5 (mouse monoclonal; Santa Cruz Biotechnology); tyrosinase (goat; Santa Cruz Biotechnology); LC3 (rabbit polyclonal; MBL International, Woburn, MA); And Atg13, p16 (rabbit polyclonal; Bethyl Laboratories, Montgomery, TX).

일차 항체와 반응이 끝난 NC 막을 anti-rabbit 또는 anti-mouse 이차 항체(horseradish peroxidase-conjugated antibodies)와 추가로 반응시키고, ELC 용액(enhanced chemiluminescence solution; Thermo, Rockford, IL, USA)을 처리하여 발색시켰다. 발색 신호는 Image Reader(LAS-3000; Fuji Photo Film, Tokyo, Japan)로 확인하였으며, 단백질 밴드는 덴시토메트리(densitometry)로 분석하였다.The NC membrane, which has been reacted with the primary antibody, was further reacted with anti-rabbit or anti-mouse secondary antibody (horseradish peroxidase-conjugated antibodies), and developed by treatment with an ELC solution (enhanced chemiluminescence solution; Thermo, Rockford, IL, USA) . The color development signal was confirmed by an image reader (LAS-3000; Fuji Photo Film, Tokyo, Japan), and the protein band was analyzed by densitometry.

7. 면역조직화학염색(immunohistochemistry)7. Immunohistochemistry

기미 환자에서 분리한 피부 조직을 파라핀에 포매(embedding)하여 파라핀 블록을 만들고, 상기 파라핀 블록에서 피부 조직 슬라이드를 제작하였다. 상기 슬라이드에서 파라핀 제거(deparaffinization) 및 재수화 과정(rehydration)을 진행한 후, 슬라이드를 3% 소 혈청 알부민과 전반응(preincubation)시켰다. 이후 anti-ARG2 또는 anti-LC3 항체와 1:200 Alexa Fluor-labeled goat anti-rabbit IgG (488; Molecular Probes, Eugene, OR) 항체를 순차적으로 반응시켰다. 다음으로 anti-c-kit, anti-PMEL17, 또는 anti-P16 항체와 Alexa Fluor-labeled labeled goat anti-mouse 또는 donkey anti-goat IgG (594; Molecular Probes) 항체를 반응시켰다. 형광 이미지는 image analysis system (Dp Manager 2.1; Olympus Optical Co., Tokyo, Japan) 및 Wright Cell Imaging Facility(WCIF) ImageJ software (http://www.uhnresearch.ca/facilities/wcif/ imagej)를 이용하여 확인 및 평가하였다.Paraffin blocks were made by embedding skin tissues separated from blemish patients in paraffin, and skin tissue slides were prepared from the paraffin blocks. After deparaffinization and rehydration of the slide, the slide was preincubated with 3% bovine serum albumin. Thereafter, an anti-ARG2 or anti-LC3 antibody and a 1: 200 Alexa Fluor-labeled goat anti-rabbit IgG (488; Molecular Probes, Eugene, OR) antibody were sequentially reacted. Next, anti-c-kit, anti-PMEL17, or anti-P16 antibodies were reacted with Alexa Fluor-labeled labeled goat anti-mouse or donkey anti-goat IgG (594; Molecular Probes) antibodies. Fluorescence images were imaged using an image analysis system (Dp Manager 2.1; Olympus Optical Co., Tokyo, Japan) and Wright Cell Imaging Facility (WCIF) ImageJ software (http://www.uhnresearch.ca/facilities/wcif/imagej). Confirmed and evaluated.

8. 공초점 현미경(Confocal microscopy) 관찰8. Confocal microscopy observation

ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 상태로 각질형성세포를 배양한 후 DMSO 또는 라파마이신을 처리하고, 제조사의 프로토콜에 따라 세포를 Cyto-ID(Enzo Life Sciences, Farmingdale, NY, USA)로 염색하였다. 또한, 세포를 anti-ARG2 또는 anti-LC3 항체와 반응시키고, 이후 1:200으로 희석한 Alexa Fluor-labeled goat anti-rabbit IgG 또는 Alexa Fluor-labeled goat anti-mouse IgG (Molecular Probes, Eugene, OR) 항체와 각각 반응시켰다. 세포핵은 Hoechst 33258(Sigma-Aldrich)로 교차염색하였다. 염색 이미지는 EZ-C1 software (EZ-C1; Nikon, Tokyo, Japan)를 이용하여 획득하였으며, NIS-Elements AR 3.2 software (Nikon Instruments, Melville, NY)를 이용하여 형광 신호를 측정하였다.After keratinocytes were cultured with ARG2 overexpressed or knocked down, DMSO or rapamycin was treated, and cells were stained with Cyto-ID (Enzo Life Sciences, Farmingdale, NY, USA) according to the manufacturer's protocol. In addition, the cells were reacted with anti-ARG2 or anti-LC3 antibodies, and then diluted 1: 200 to Alexa Fluor-labeled goat anti-rabbit IgG or Alexa Fluor-labeled goat anti-mouse IgG (Molecular Probes, Eugene, OR) Each was reacted with an antibody. Cell nuclei were cross-stained with Hoechst 33258 (Sigma-Aldrich). Staining images were obtained using EZ-C1 software (EZ-C1; Nikon, Tokyo, Japan), and fluorescence signals were measured using NIS-Elements AR 3.2 software (Nikon Instruments, Melville, NY).

9. β-9. β- 갈락토시다제Galactosidase (β-(β- galactosidasegalactosidase ) 염색) dyeing

2% 포름알데히드(formaldehyde)로 세포를 실온에서 15분 동안 고정시키고, PBS로 세포를 세척하였다. 이후 세포와 SA(senescence associated) β-Gal staining solution (Cell Signaling Technology)을 37℃에서 반응시킨 후 광학현미경(DM LB microscope; Leica Microsystems, Wetzla, Germany)으로 관찰하였다. 노화된 세포는 핵 주위에 파란색 침전물이 관찰된다.Cells were fixed with 2% formaldehyde at room temperature for 15 minutes, and the cells were washed with PBS. Thereafter, the cells were reacted with a senescence associated (SA) β-Gal staining solution (Cell Signaling Technology) at 37 ° C., and then observed with an optical microscope (DM LB microscope; Leica Microsystems, Wetzla, Germany). In the aged cells, a blue precipitate is observed around the nucleus.

10. 10. 멜라노좀Melanosome 이동( move( MelanosomeMelanosome transfer) 확인 transfer)

FACS를 이용하여 멜라닌세포에서 각질형성세포로 이동하는 멜라노좀의 양을 측정하였다(Lin et al., 2008). 먼저 세포를 2% 포름알데히드로 실온에서 고정시키고, BD PhosFlow Perm/Wash Buffer I(BD Biosciences, San Jose, CA)을 함유하고 있는 PBS로 10분 동안 세척하였다. 이후 세포와 FITC-conjugated goat anti-TYRP-1(Santa Cruz Biotechnology) 항체 및 phycoerythrin-conjugated mouse anti-Cytokeratin 14(BD Biosciences) 항체를 30분 동안 실온에서 반응시켰다. 다음으로 세포를 PBS로 세척하고, Cytomics FC500 Flow Cytometer (Beckman Coulter, Hialeah, FL) 및 CXP software (Beckman Coulter)를 이용하여 세포를 분석하였다. 멜라노좀 이동 효율은 사이토케라틴 14(Cytokeratin 14) 및 TYRP-1(tyrosinase-related protein 1)으로 이중 염색된 세포의 수를 사이토케라틴 14 양성인 세포의 수로 나누어 산출하였다.The amount of melanosomes moving from melanocytes to keratinocytes was measured using FACS (Lin et al., 2008). Cells were first fixed with 2% formaldehyde at room temperature and washed for 10 minutes with PBS containing BD PhosFlow Perm / Wash Buffer I (BD Biosciences, San Jose, CA). Then, the cells were reacted with FITC-conjugated goat anti-TYRP-1 (Santa Cruz Biotechnology) antibody and phycoerythrin-conjugated mouse anti-Cytokeratin 14 (BD Biosciences) antibody at room temperature for 30 minutes. Next, the cells were washed with PBS, and the cells were analyzed using a Cytomics FC500 Flow Cytometer (Beckman Coulter, Hialeah, FL) and CXP software (Beckman Coulter). Melanosome transfer efficiency was calculated by dividing the number of cells stained with cytokeratin 14 (Cytokeratin 14) and TYRP-1 (tyrosinase-related protein 1) by the number of cytokeratin 14 positive cells.

11. 통계 분석11. Statistical Analysis

실험 결과에 대한 통계 분석은 Student's t-test를 이용하였으며, 분석 결과는 평균±표준편차(means±SD)로 표시하였다. p 값이 0.05보다 작은 경우 통계적으로 유의성이 있는 것으로 판단하였다.Student's t-test was used for statistical analysis of the experimental results, and the analysis results were expressed as mean ± standard deviation (means ± SD). When the p value was less than 0.05, it was judged to be statistically significant.

실험 결과Experiment result

1. One. miRmiR -1299 과발현(-1299 overexpression ( overexpressionoverexpression ) 또는 녹다운(knockdown)에 의한 ) Or by knockdown 티로시나제Tyrosinase (tyrosinase), (tyrosinase), ARG2ARG2  And PMEL17의PMEL17 발현 변화 확인 Confirmation of expression change

miR-1299의 과발현 또는 녹다운에 의한 티로시나제 및 ARG2의 발현 변화를 각질형성세포(keratinocyte, KC) 및 멜라닌세포(melanocyte, MC)에서 확인하였다.Expression changes of tyrosinase and ARG2 by overexpression or knockdown of miR-1299 were confirmed in keratinocytes (KC) and melanocytes (melanocytes, MC).

일차배양한 멜라닌세포에서 miR-1299를 과발현시킨 결과 miR-1299의 농도 의존적(50 및 100 nM)으로 티로시나제, ARG2 및 PMEL17(premelanosome protein 17)의 발현이 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 일반 멜라닌세포와 공동배양(co-culture)한 각질형성세포에서 miR-1299를 과발현시킨 결과 멜라닌세포와 동일한 결과를 보이는 것을 확인하였다.As a result of over-expressing miR-1299 in primary cultured melanocytes, it was confirmed that the expression of tyrosinase, ARG2, and premelanosome protein 17 (PMEL17) was suppressed in a concentration-dependent manner (50 and 100 nM) of miR-1299. In addition, it was confirmed that miR-1299 was overexpressed in keratinocytes co-cultured with normal melanocytes, and that the same results were observed with melanocytes.

반면, miR-1299의 발현을 녹다운시킨 경우 각질형성세포 및 멜라닌세포 모두에서 티로시나제, ARG2 및 PMEL17의 발현이 증가하는 것을 확인할 수 있었다(p<0.05).On the other hand, when the expression of miR-1299 was knocked down, it was confirmed that the expression of tyrosinase, ARG2 and PMEL17 was increased in both keratinocytes and melanocytes ( p <0.05).

도 1은 miR-1299를 과발현시킨 각질형성세포 및 멜라닌세포에서 티로시나제, ARG2 및 PMEL17의 발현을 웨스턴 블롯으로 확인한 결과이다: KC-각질형성세포; MC-멜라닌세포; miR-1299Inh는 miR-1299 억제제이다.1 is a result of Western blot expression of tyrosinase, ARG2 and PMEL17 in keratinocytes and melanocytes overexpressing miR-1299: KC- keratinocytes; MC-melanin cells; miR-1299Inh is a miR-1299 inhibitor.

또한, miR-1299가 ARG2 3'-UTR 부위의 루시퍼라제 활성을 현저히 감소시키는 것을 확인하여 ARG2가 miR-1299의 표적 유전자임을 알 수 있었다.In addition, it was confirmed that ARG2 is a target gene of miR-1299 by confirming that miR-1299 significantly reduces luciferase activity of the ARG2 3'-UTR site.

도 2는 miR-1299과 ARG2 3'-UTR 부위의 상보적 서열 및 루시퍼라제 활성 측정 결과를 보여주는 것으로, miR-1299 처리에 의하여 루시퍼라제 활성이 감소하는 것을 알 수 있다.Figure 2 shows the results of measuring the complementary sequence and luciferase activity of miR-1299 and ARG2 3'-UTR sites, and it can be seen that luciferase activity decreases by miR-1299 treatment.

아울러, 기미 환자에서 분리한 피부 조직에서 실시간 RT-PCR로 ARG2의 수준을 측정한 결과 정상 색소침착 피부와 비교하여 과색소침착 피부에서 ARG2의 수준이 1.5배 이상 증가한 것을 확인할 수 있었으며, 피부 조직을 ARG2 항체로 염색한 결과 과색소침착 피부에서 ARG2 발현이 증가한 것을 알 수 있었다. In addition, as a result of measuring the level of ARG2 in real-time RT-PCR in skin tissues isolated from blemished patients, it was confirmed that the level of ARG2 in hyperpigmented skin increased more than 1.5 times compared to normal pigmented skin. As a result of staining with ARG2 antibody, it was found that ARG2 expression increased in hyperpigmented skin.

도 3은 기미 환자의 피부에서 miR-1299 및 ARG2의 수준을 측정한 결과를 보여주는 것으로, ARG2의 수준이 현저하게 증가된 것을 알 수 있다.Figure 3 shows the results of measuring the levels of miR-1299 and ARG2 in the skin of a spotted patient, and it can be seen that the level of ARG2 was significantly increased.

도 4는 기미 환자로부터 분리한 피부 조직에서 ARG2의 발현 정도를 확인한 결과를 보여주는 것으로, 정상 색소 침착 피부(Normal)와 비교하여 과색소침착 피부(Lesion)에서 ARG2의 발현이 증가한 것을 알 수 있다. FIG. 4 shows the result of confirming the expression level of ARG2 in skin tissues isolated from blemish patients, and it can be seen that the expression of ARG2 in hyperpigmented skin (Lesion) is increased compared to normal pigmented skin (Normal).

2. 2. ARG2ARG2 과발현 또는 녹다운에 의한  By overexpression or knockdown 티로시나제Tyrosinase  And PMEL17의PMEL17 발현 변화 확인 Confirmation of expression change

일차배양한 멜라닌세포에서 ARG2를 과발현시킨 결과 티로시나제 및 PMEL17의 발현이 증가하는 것을 알 수 있었으며, 일반 멜라닌세포와 공동배양한 각질형성세포에서 ARG2를 과발현시킨 결과 멜라닌세포와 동일한 결과를 보이는 것을 확인하였다. 그러나, ARG2 과발현에 의한 mRNA 수준 변화를 확인한 결과 티로시나제 및 PMEL17 모두 mRNA 수준에는 유의한 차이가 없는 것을 확인하였다.As a result of overexpression of ARG2 in primary cultured melanocytes, it was found that the expression of tyrosinase and PMEL17 increased, and it was confirmed that overexpression of ARG2 in keratinocytes co-cultured with normal melanocytes showed the same results as melanocytes. . However, as a result of confirming the mRNA level change by ARG2 overexpression, it was confirmed that there was no significant difference in the mRNA levels of both tyrosinase and PMEL17.

반면, ARG2의 발현을 녹다운시킨 경우에는 각질형성세포 및 멜라닌세포 모두에서 티로시나제 및 PMEL17의 발현이 감소하는 것을 확인할 수 있었다(p<0.05).On the other hand, when the expression of ARG2 was knocked down, it was confirmed that the expression of tyrosinase and PMEL17 was decreased in both keratinocytes and melanocytes ( p <0.05).

도 5는 ARG2를 과발현시킨 각질형성세포 및 멜라닌세포에서 티로시나제 및 PMEL17의 발현을 확인한 결과를 보여주는 것이다. KC(ARG2)+MC는 ARG2를 과발현시킨 각질형성세포(KC)와 멜라닌세포(MC)를 공동배양한 것을 의미하며, KC+MC(ARG2)는 ARG2를 과발현시킨 멜라닌세포와 각질형성세포를 공동배양한 것을 의미한다(이하 동일).Figure 5 shows the results confirming the expression of tyrosinase and PMEL17 in keratinocytes and melanocytes overexpressing ARG2. KC (ARG2) + MC means co-culture of keratinocytes (KC) and melanocytes (MC) overexpressing ARG2, and KC + MC (ARG2) co-exists melanocytes and keratinocytes overexpressing ARG2. It means cultured (hereinafter the same).

도 6은 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 티로시나제 및 PMEL17의 mRNA 수준을 확인한 결과를 보여주는 것이다.Figure 6 shows the results confirming the mRNA levels of tyrosinase and PMEL17 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.

도 7은 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 티로시나제 및 PMEL17의 상대적 발현 수준을 비교한 결과를 보여주는 것이다.Figure 7 shows the results of comparing the relative expression levels of tyrosinase and PMEL17 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.

또한, FACS를 이용하여 ARG2 과발현이 멜라노좀 이동에 영향을 미치는지 확인한 결과 대조군과 비교하여 멜라노좀 이동 정도에 유의미한 차이가 없는 것을 알 수 있었다.In addition, as a result of confirming that ARG2 overexpression affects melanosome migration using FACS, it was found that there was no significant difference in the degree of melanosome migration compared to the control group.

도 8은 멜라닌세포와 공동배양한 각질형성세포에서 ARG2를 과발현시킨 경우 멜라노좀 이동 정도를 확인한 결과를 보여주는 것이다.Figure 8 shows the results of confirming the degree of melanosome migration when overexpressing ARG2 in keratinocytes co-cultured with melanocytes.

3. 3. ARG2ARG2 발현에 의한  Expressive 멜라노좀Melanosome (( melanosomemelanosome ) 분해 감소 효과 확인) Decomposition reduction effect check

정상 멜라닌세포와 공동배양한 각질형성세포에서 ARG2를 과발현시킨 경우 티로시나제 및 PMEL17의 단백질 수준이 증가함에도 불구하고 mRNA 수준 및 멜라노좀 이동 정도는 변화가 없었기 때문에 멜라노좀 분해 정도가 영향을 받는지 확인하였다.In the case of overexpression of ARG2 in keratinocytes co-cultured with normal melanocytes, it was confirmed that the level of melanosomal decomposition was affected because protein levels of tyrosinase and PMEL17 did not change, but mRNA levels and melanosome migration did not change.

먼저, 멜라노좀은 오토파지(autophagy)에 의하여 분해되기 때문에 ARG2 과발현에 의하여 오토파지 관련 단백질들의 발현이 변하는지 확인하였다. 확인 결과, ARG2 과발현에 의하여 Atg12-5(Atg12-Atg5 conjugation) 및 microtubule-associated protein light chain 3 (LC3)-II의 단백질 수준이 감소하는 것을 알 수 있었다. 반면, 단일배양한 각질형성세포 또는 정상 멜라닌세포와 공동배양한 각질형성세포에서 ARG2를 녹다운에서 시킨 경우 반대의 결과가 나오는 것을 확인하였다(P<0.05).First, since the melanosomes are degraded by autophagy, it was confirmed whether the expression of autophage-related proteins changes due to ARG2 overexpression. As a result, it was found that the protein levels of Atg12-5 (Atg12-Atg5 conjugation) and microtubule-associated protein light chain 3 (LC3) -II decreased by ARG2 overexpression. On the other hand, when ARG2 was knocked down from keratinocytes cultured in a single culture or keratinocytes co-cultured with normal melanocytes, it was confirmed that the opposite result was produced ( P <0.05).

도 9는 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 Atg12-5, Atg 12, Atg5, LC3-II 및 p62의 발현 수준을 확인한 결과를 보여주는 것이다.Figure 9 shows the results confirming the expression levels of Atg12-5, Atg 12, Atg5, LC3-II and p62 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.

또한, ARG2의 과발현에 의하여 Atg13의 단백질 수준이 감소하였으며, AMPK (AMP-activated kinase)의 인산화(phosphorylation) 또한 감소하였다. 그러나, mTOR(the mechanistic target of rapamycin) C1의 인산화는 증가하였다.In addition, the protein level of Atg13 was decreased by overexpression of ARG2, and phosphorylation of AMPK (AMP-activated kinase) was also reduced. However, phosphorylation of the mechanistic target of rapamycin (mTOR) C1 increased.

도 10은 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 p-AMPK, p-mTOR 및 Atg13의 발현 수준을 확인한 결과를 보여주는 것이다.Figure 10 shows the results confirming the expression level of p-AMPK, p-mTOR and Atg13 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.

아울러, ARG2 과발현시킨 세포에 라파마이신(rapamycin)을 처리하여 매크로오토파지를 유도한 결과 티로시나제, PMEL17 및 phospho-mTORC1의 단백질 수준은 증가하지 않는 반면 Atg12-5 및 LC3-II의 단백질 수준은 증가하는 것을 확인할 수 있었다.In addition, as a result of inducing macroautophagy by treating rapamycin with ARG2 overexpressed cells, protein levels of tyrosinase, PMEL17 and phospho-mTORC1 did not increase, while protein levels of Atg12-5 and LC3-II increased. I could confirm that.

도 11은 라파마이신(rapamycin)을 처리한 각질형성세포에서 티로시나제, PMEL17, Atg12-5, LC3-II, p-mTOR의 발현 수준을 확인한 결과를 보여주는 것이다.Figure 11 shows the results confirming the expression level of tyrosinase, PMEL17, Atg12-5, LC3-II, p-mTOR in keratinocytes treated with rapamycin.

또한, 각질형성세포에서 공초점 현미경으로 오토파지 정도를 확인한 결과 ARG2를 과발현시키면 세포 내에서 Cyto-ID 양성인 부위가 감소하여 멜라노좀 분해가 감소하는 것을 알 수 있었다. 반면, 라파마이신을 처리한 세포에서는 Cyto-ID 양성인 부위가 증가하였다.In addition, as a result of confirming the degree of autophagy in keratinocytes by confocal microscopy, it was found that overexpression of ARG2 decreases the cytosolic cytotoxicity in the cell and decreases melanosome degradation. On the other hand, in the cells treated with rapamycin, the site of Cyto-ID positive increased.

도 12는 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 라파마이신 처리 유무에 따른 단백질 변화를 공초점 현미경으로 확인한 결과를 보여주는 도이다.12 is a diagram showing the results of confirming the protein change according to the presence or absence of rapamycin treatment in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2 by confocal microscopy.

아울러 ARG2 및 LC3를 이중염색하여 관찰한 결과 ARG2를 과발현시키면 LC-3의 형광 염색 신호가 감소하는 것을 알 수 있었으며, ARG2를 녹다운시키면 반대의 결과가 나오는 것을 확인하였다.In addition, as a result of observing ARG2 and LC3 by double staining, it was found that overexpressing ARG2 reduced the fluorescence staining signal of LC-3, and knocked down ARG2 to confirm the opposite result.

도 13은 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 LC3 및 ARG2를 이중염색한 결과를 보여주는 것이다.13 shows the results of double staining of LC3 and ARG2 in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2.

또한, 매크로오토파지(macroautophagy) 저해제인 3-methyladenine(3-MA)을 처리하여 단백질 수준을 확인한 결과, Atg12-5 및 LC3-II는 감소하지만 티로시나제, PMEL17 및 phospho-mTOR의 단백질 수준은 증가하는 것을 확인하였다.In addition, the treatment of macroautophagy (macroautophagy) inhibitor 3-methyladenine (3-MA) confirmed the protein level. As a result, Atg12-5 and LC3-II decreased, but protein levels of tyrosinase, PMEL17 and phospho-mTOR increased. Was confirmed.

도 14는 멜라닌세포와 공동배양한 각질형성세포에서 ARG2를 과발현시킨 경우 및 3-MA 처리에 따른 단백질 발현 변화를 확인한 결과를 보여주는 도이다.14 is a diagram showing the results of confirming a protein expression change according to 3-MA treatment and overexpression of ARG2 in keratinocytes co-cultured with melanocytes.

또한, 기미 환자에서 분리한 피부 조직 샘플에서 PMEL17 및 LC3를 염색한 결과 ARG2가 과발현된 경우 과색소침착된 표피에서 LC3의 형광 신호가 약한 것을 확인할 수 있었다.In addition, as a result of staining PMEL17 and LC3 in a skin tissue sample isolated from a spotted patient, it was confirmed that the fluorescence signal of LC3 was weak in the hyperpigmented epidermis when ARG2 was overexpressed.

도 15는 ARG2가 증가된 기미 환자의 피부 조직에서 LC3 및 PMEL17을 염색한 결과를 보여주는 것이다.15 shows the results of staining LC3 and PMEL17 in skin tissue of patients with increased ARG2.

4.4. ARG2ARG2 발현에 의한 노화 촉진 효과 확인 Confirm the effect of promoting aging by expression

상기 3의 결과를 통하여 ARG2가 오토파지를 감소시킨다는 것을 유추할 수 있으며, 노화가 진행된 피부세포에서 오토파지가 손상되어 있다는 사실이 이미 알려져 있기 때문에(Tashiro et al., 2014; Xiong et al., 2014; Capasso et al., 2015; Ott et al., 2016) ARG2가 각질형성세포의 노화에 관여하는지 여부 및 노화된 각질형성세포에서 오토파지의 손상 여부를 확인하였다. 노화된 각질형성세포는 계대수가 오래된 세포를 이용하였다.Through the results of the above 3, it can be inferred that ARG2 decreases autophagy, and it is already known that autophagy is damaged in aging advanced skin cells (Tashiro et al., 2014; Xiong et al., 2014; Capasso et al., 2015; Ott et al., 2016) It was confirmed whether ARG2 is involved in aging of keratinocytes and whether autophagy is damaged in aged keratinocytes. As the aged keratinocytes, cells with an old passage number were used.

각질형성세포에서 ARG2를 과발현시킨 결과 노화-연관 β-Gal(senescence-associated β-Gal; 이하 SA β-Gal)의 발현이 증가하였다(P<0.05). 또한, p53, p21 및 p16의 단백질 수준이 증가하였으며, 사이클린(cyclin) A, B, D1 및 E1의 단백질 수준은 감소하였다(P<0.05).As a result of overexpression of ARG2 in keratinocytes, expression of senescence-associated β-Gal (SA β-Gal) was increased (P <0.05). In addition, the protein levels of p53, p21 and p16 increased, and the protein levels of cyclin A, B, D1 and E1 decreased (P <0.05).

도 16은 ARG2를 과발현시킨 각질형성세포에서 SA β-Gal을 염색한 결과를 보여주는 것이고, 도 17은 ARG2를 과발현 또는 녹다운시킨 각질형성세포에서 p53, p16, p21, 사이클린(cyclins) A, B, D1 및 E1의 발현을 확인한 결과를 보여주는 것이다.Figure 16 shows the results of staining SA β-Gal in keratinocytes overexpressing ARG2, Figure 17 shows p53, p16, p21, cyclins A, B, in keratinocytes overexpressing or knocking down ARG2. It shows the results confirming the expression of D1 and E1.

또한, 각질형성세포의 계대수가 증가할수록 p53, p21 및 p16의 발현이 증가하였으며, Atg12-5 및 LC3-II의 발현은 감소하였다. 반면, mTOR 인산화 및 ARG2 수준은 증가하였다(P<0.05). 또한, 초기 계대수의 각질형성세포에서 ARG2를 과발현시키면 Atg12-5 및 LC3-II의 수준(level)은 감소하고, phospho-mTOR, p21 및 p16의 수준은 증가하였다. 이러한 변화는 늦은 계대수의 각질형성세포에서 ARG2를 과발현시키는 경우 현저하게 나타났다.In addition, the expression of p53, p21 and p16 increased as the passage number of keratinocytes increased, and the expression of Atg12-5 and LC3-II decreased. On the other hand, mTOR phosphorylation and ARG2 levels increased (P <0.05). In addition, overexpression of ARG2 in the initial passage number of keratinocytes decreased the levels of Atg12-5 and LC3-II, and increased the levels of phospho-mTOR, p21 and p16. This change was remarkable when ARG2 was overexpressed in late passaged keratinocytes.

도 18은 서로 다른 계대수의 각질형성세포에서 p53, p16, p21, Atg12-5, LC3-II, p62, p-mTOR 및 ARG2의 발현을 확인한 결과를 보여주는 것이고, 도 19는 ARG2를 과발현시킨 초기 또는 후기 계대수의 각질형성세포에서 p16, p21, Atg12-5, LC3-II 및 p-mTOR의 발현을 확인한 결과를 보여주는 것이다.Figure 18 shows the results confirming the expression of p53, p16, p21, Atg12-5, LC3-II, p62, p-mTOR and ARG2 in keratinocytes of different passage numbers, Figure 19 shows the initial overexpression of ARG2 Or it shows the results confirming the expression of p16, p21, Atg12-5, LC3-II and p-mTOR in keratinocytes of late passage.

또한, 기미환자의 과색소침착 표피에서 p16 수준을 측정한 결과 ARG2의 증가와 함께 p16 수준 또한 증가된 것을 확인하였다.In addition, as a result of measuring the p16 level in hyperpigmented epidermis of the patient, it was confirmed that the p16 level increased with the increase of ARG2.

도 20은 ARG2가 증가된 기미 환자의 과색소침착 및 정상색소침착 피부 조직에서 ARG2 및 p16을 염색한 결과를 보여주는 것이다.FIG. 20 shows the results of staining ARG2 and p16 in hyperpigmented and normal pigmented skin tissue of patients with increased ARG2.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been focused on the preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.

<110> DONGGUK UNIVERSITY <120> Composition for suppressing Cutaneous Pigmentation Containing Arginase 2 Inhibitors <130> PN170148 <160> 7 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 22 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> misc_RNA <222> (1)..(22) <223> miR-1299 <400> 1 agggagugug ucuuaagguc uu 22 <210> 2 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 2 aaagctgcgc actagtgaga cactgtgcac tgac 34 <210> 3 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 3 gatatcacgc acgcgttttc agaatccatt tttatg 36 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 4 agcagagctg tgtcagatgg 20 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 5 ggcatggcca ctaatggta 19 <210> 6 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 6 tccactggcg tcttcacc 18 <210> 7 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 7 gcagagatga tgacccttt 19 <110> DONGGUK UNIVERSITY <120> Composition for suppressing Cutaneous Pigmentation Containing          Arginase 2 Inhibitors <130> PN170148 <160> 7 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 22 <212> RNA <213> Homo sapiens <220> <221> misc_RNA <222> (1) .. (22) <223> miR-1299 <400> 1 agggagugug ucuuaagguc uu 22 <210> 2 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 2 aaagctgcgc actagtgaga cactgtgcac tgac 34 <210> 3 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 3 gatatcacgc acgcgttttc agaatccatt tttatg 36 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 4 agcagagctg tgtcagatgg 20 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 5 ggcatggcca ctaatggta 19 <210> 6 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 6 tccactggcg tcttcacc 18 <210> 7 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic polynucleotide <400> 7 gcagagatga tgacccttt 19

Claims (11)

아르기나제 2(arginase2, ARG2) 억제제를 유효성분으로 함유하고,
상기 아르기나제 2 억제제는 아르기나제 mRNA에 상보결합하는 안티센스 뉴클레오티드인,
기미형성 억제용 조성물.
Arginase 2 (arginase2, ARG2) inhibitor as an active ingredient,
The arginase 2 inhibitor is an antisense nucleotide that complementarily binds to an arginase mRNA,
A composition for inhibiting blemish formation.
제1항에 있어서, 상기 기미형성 억제는 멜라닌 색소 형성 억제에 의한 것인 조성물.
The composition of claim 1, wherein the inhibition of blemish formation is caused by inhibition of melanin pigment formation.
제1항에 있어서, 상기 아르기나제 2 억제제는 서열번호 1의 miRNA인 것인 조성물.
The composition of claim 1, wherein the arginase 2 inhibitor is a miRNA of SEQ ID NO: 1.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 멜라노좀(melanosome) 분해를 촉진하는 것인 조성물.
The composition of claim 1, wherein the composition promotes melanosome degradation.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 티로시나제(tyrosinase) 또는 PMEL17(premelanosome protein 17)의 단백질 수준을 감소시키는 것인 조성물.
The composition of claim 1, wherein the composition decreases the protein level of tyrosinase or premelanosome protein 17 (PMEL17).
(a) 각질형성세포와 시험물질을 접촉시키는 단계;
(b) 상기 시험물질과 접촉한 각질형성세포를 배양하는 단계; 및
(c) 상기 배양한 각질형성세포에서 아르기나제 2(arginase 2), PMEL17, Atg12-5(autophagy-related protein 12-5), LC3-II(microtubule-associated protein light chain 3-II), phospho-mTOR(mechanistic target of rapamycin), senescence-associated(SA) β-Gal, p53, p21, p16, 사이클린(cyclin) A, 사이클린 B, 사이클린 D 및 사이클린 E로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수준을 측정하여 시험물질의 유효성 여부를 판단하는 단계를 포함하는 기미형성 억제제 스크리닝 방법.
(a) contacting keratinocytes with a test substance;
(b) culturing keratinocytes in contact with the test substance; And
(c) In the cultured keratinocytes, arginase 2, PMEL17, Atg12-5 (autophagy-related protein 12-5), LC3-II (microtubule-associated protein light chain 3-II), phospho Measure one or more levels selected from the group consisting of -mechanistic target of rapamycin (mTOR), senescence-associated (SA) β-Gal, p53, p21, p16, cyclin A, cyclin B, cyclin D and cyclin E Screening method comprising the step of determining whether the test substance is effective.
제6항에 있어서, 상기 (a)의 각질형성세포는 아르기나제 2가 과발현된 것인 방법.
The method of claim 6, wherein the keratinocytes of (a) are arginase 2 overexpressed.
제6항에 있어서, 상기 (b)의 각질형성세포를 배양하는 단계는 멜라닌세포와 공동배양하는 것인 방법.
The method of claim 6, wherein culturing the keratinocytes of (b) is co-cultured with melanocytes.
제6항에 있어서, 상기 (c)의 시험물질의 유효성 여부를 판단하는 단계는 시험물질 접촉 전과 비교하여 각질형성세포에서 아르기나제 2, PMEL17, phospho-mTOR, 사이클린 A, 사이클린 B, 사이클린 D 또는 사이클린 E의 수준이 감소하거나, Atg12-5, LC3-II, senescence-associated β-Gal, p53, p21 또는 p16의 수준이 증가하는 경우 상기 시험물질이 기미형성 억제제로 유효한 것으로 판단하는 것인 방법.
The method of claim 6, wherein the step of determining whether or not the test substance in (c) is effective is arginase 2, PMEL17, phospho-mTOR, cyclin A, cyclin B, cyclin D in keratinocytes compared to before contact with the test substance. Or when the level of cyclin E decreases, or the level of Atg12-5, LC3-II, senescence-associated β-Gal, p53, p21 or p16 increases, the test substance is judged to be effective as a mitogenesis inhibitor .
각질형성세포에서 아르기나제 2를 과발현시키는 단계; 및
상기 아르기나제 2가 과발현된 각질형성세포를 멜라닌세포와 공동배양하는 단계를 포함하는 기미형성 억제제 스크리닝용 세포모델의 제조방법.
Overexpressing arginase 2 in keratinocytes; And
A method of manufacturing a cell model for screening inhibitors comprising the step of co-culturing keratinocytes overexpressed with arginase 2 with melanocytes.
제10항의 방법에 의하여 제조된 기미형성 억제제 스크리닝용 세포모델.
Cell model for screening inhibitors prepared by the method of claim 10.
KR1020170094040A 2017-07-25 2017-07-25 Composition for suppressing Cutaneous Pigmentation Containing Arginase 2 Inhibitors KR102109976B1 (en)

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