KR20030080675A - Rna specifically binding to nfatc - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: RNA specifically binding to NFATc is provided, thereby inhibiting the activity of NFATc, so that the RNA can be useful as a immunosuppressive drug without toxicity to human. CONSTITUTION: RNA specifically binding to NFATc from NFATs(nuclear factor of activated T cells) which induces transcription of genes relating to immune reaction contains the nucleotide sequence specifically binding to the DNA binding region of NFATc in order to inhibit the DNA binding ability of NFATc, wherein the nucleotide sequence specifically binding to the DNA binding region of NFATc is selected from the nucleotide sequences represented by SEQ ID NO: 1 to 6.

Description

엔에프에이티씨에 특이적으로 결합하는 알엔에이{RNA Specifically Binding to NFATc}RNA Specific Binding to NFATc

(기술분야)(Technology)

본 발명은 면역반응조절에 작용하는 NFAT(Nuclear factor of activated Tcells)의 활성을 특이적으로 억제하는 RNA에 관한 것이며, 보다 상세하게는 NFAT의 멤버들 중에 NFATc에 특이적으로 결합하여 다른 멤버들에 대하여 영향을 미침이 없이 NFATc의 DNA 결합활성만을 특이적으로 억제함으로써, 독성 없는 면역억제제로서 사용될 수 있는 RNA를 제공하고자 하는 것이다.The present invention relates to RNA that specifically inhibits the activity of NFAT (Nuclear factor of activated Tcells) acting on immune response regulation, and more specifically to other members by specifically binding to NFATc among the members of NFAT By specifically inhibiting only the DNA-binding activity of NFATc without affecting, it is to provide RNA that can be used as an immunosuppressant without toxicity.

(배경기술)(Background)

NFAT(Nuclear factor of activated T cells)는, 면역세포에서 발현되어지는 다양한 성분으로 이루어진 전사 인자로서, 주로 면역반응 조절에 중요한 여러 사이토카인이나 세포표면 리간드 발현에 중추적인 역할을 하고, 면역세포에 존재하는 항원 수용체와 같은 칼슘 변화에 관계된 수용체들의 자극에 의해서 활성화가 이루지는 것으로 알려져 있다(하기 참고문헌1 및 2 참조)NFAT (Nuclear factor of activated T cells), a transcription factor composed of various components expressed in immune cells, plays a pivotal role in the expression of various cytokines or cell surface ligands, which are important for the regulation of immune responses, and are present in immune cells. It is known that activation is caused by stimulation of receptors involved in calcium changes, such as antigen receptors (see references 1 and 2 below).

상기 수용체 자극과 칼슘 변화는, 활성화 상태의 포스파타제 칼시뉴린(phosphatase calcineurin)을 생산해내고 이것이 NFAT 단백질의 인산그룹을 제거시킴으로써, NFAT의 핵 내로의 이동을 증진시켜 준다(참고문헌 3 내지 5 참조).The receptor stimulation and calcium changes promote the migration of NFAT into the nucleus by producing an activated phosphatase calcineurin, which removes phosphate groups of NFAT proteins (see Refs. 3-5).

NFAT는 5개의 멤버들로 구성되어져 있으며, 그 중 4개(NFAT1/p, NFAT2/c, NFAT3, NFAT4/x)는 칼시뉴린에 의해 조절되어지고, 각각의 넉 아웃 마우스 모델에서 그것들의 기능이 이미 분석되어졌다(참고문헌 6 참조).NFAT consists of five members, four of which (NFAT1 / p, NFAT2 / c, NFAT3, NFAT4 / x) are regulated by calcineurin, and their function in each knockout mouse model It has already been analyzed (see Ref. 6).

현재 이식수술동안에 야기되는 조직거부반응을 막기 위해 사용되어지는 면역억제제인 시크로스포린 A(cyclosporin A)와 FK506은, 칼시뉴린의 포스파타제 활성을 억제하여 NFAT 단백질의 인산제거와 핵 내로의 이동을 막아주는 기작으로 이루어진다(참고문헌 7 참조).Cyclosporin A and FK506, the immunosuppressive agents currently used to prevent tissue rejection during transplantation, inhibit phosphatase activity of calcineurin, preventing the phosphorylation of NFAT protein and migration into the nucleus. Notes are made by mechanism (see Ref. 7).

그러나 이러한 약물들은 신장, 신경, 위장에 대한 독성, 당뇨병 그리고 높은 암 발병률을 유발시키는 부작용을 가지고 있기 때문에, 다른 의학적 상황을 고려할 때 그 사용이 상당히 제한적일 수밖에 없으며(참고문헌 8 내지 10 참조), 이러한 독성은 여러 기관이나 세포유형에서 칼시뉴린을 불활성화시킴으로써 다양한 생리적 부작용을 야기할 수 있다(참고문헌 1 및 6 참조). 따라서, 칼시뉴린의 포스파타제 활성에 영향 없이 직접 NFAT만을 목표로 하는 성분을 찾아내는 것이 독성 없는 면역억제 치료제 개발에 대한 하나의 해결책일 것이다.However, since these drugs have side effects that cause kidney, nerve, and gastrointestinal toxicity, diabetes and a high incidence of cancer, their use is very limited given other medical conditions (see references 8 to 10). Toxicity can lead to various physiological side effects by inactivating calcineurin in various organs or cell types (see Refs. 1 and 6). Therefore, finding a component targeting only NFAT directly without affecting the phosphatase activity of calcineurin would be one solution to the development of non-toxic immunosuppressive therapies.

최근, 칼시뉴린의 포스파타제 활성은 감소시키지 않고 칼시뉴린-NFAT 결합만을 방해하여 NFAT 활성을 억제하는 약물이 분리되어졌다(참고문헌 11 및 12 참조). 또한 CsA(cyclosporin A)나 FK506과는 다른 기작으로 NFAT활성을 방해하는 작은 분자도 알려졌다(참고문헌 13 및 14 참조).Recently, drugs have been isolated that inhibit NFAT activity by only inhibiting calcineurin-NFAT binding without reducing phosphatase activity of calcineurin (see references 11 and 12). Also known are small molecules that interfere with NFAT activity by mechanisms other than CsA (cyclosporin A) or FK506 (see references 13 and 14).

다른 경로로의 잠재적인 면역반응문제에도 불구하고, 각각의 NFAT 단백질을 타겟으로 하는 것이 보다 선택적으로 면역을 조절 할 수 있는 해결방안이 될 수 있을 것이다(참고문헌 6 참조).Despite the potential immune response to other pathways, targeting each NFAT protein may be a more selective solution to control immunity (see Ref. 6).

목적 단백질에 강한 결합력을 가지는 짧은 펩티드 같은 작은 약물의 분리는 넓은 특이성과 불안정한 접힘 구조 때문에 쉽지 않다(참고문헌 15 참조). 그러나, 짧은 RNA 분자는, 분자내 염기결합에 의해 상당히 안정적이고 독특한 3차 구조를 이룰 수 있는 점(참고문헌 15, 16 참조); SELEX(systemic evolution of ligands by exponential enrichment) 기술을 통해 무작위 RNA 라이브러리로부터 RNA 비결합 단백질 등에도 높은 결합력과 특이성을 가지는 짧은 RNA 탐책 분자들을 얻을 수 있다는 점(참고문헌 17 및 18 참조); 실험관내에서 선별된 자기항체에 대한 RNA 탐책이 자신의 항체에 항원이 붙는 것을 방해하여 자가면역병에 대한 강력한 약물로 사용되어질 수 있다는 점(참고문헌 19 내지 21 참조); 및 다른 그룹에서도 동물 모델을 사용하여 실험관내에서 선별된 어떤 RNA 분자가 목적 단백질과 관련되어졌다고 알려진 생리적 기능을 방해한다고 보고되고 있는 점(참고문헌 22 참조); 등을 고려할 때, NFAT에 관여하는 RNA 분자도 특이적이고, 효율적인 면역억제제로 작용 할 수 있는 강력한 후보가 될 수 있을 것이다.Isolation of small drugs such as short peptides with strong binding to the protein of interest is not easy due to their broad specificity and unstable folding structure (see Ref. 15). However, short RNA molecules are capable of forming a fairly stable and unique tertiary structure by intramolecular base bonds (see Refs. 15 and 16); Systemic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX) technology allows short RNA detection molecules with high binding and specificity to RNA-binding proteins, etc., from random RNA libraries (see references 17 and 18); RNA detection of autoantibodies selected in vitro can interfere with the attachment of antigens to their antibodies and thus can be used as a potent drug against autoimmune diseases (see references 19-21); And in other groups, it has been reported that certain RNA molecules selected in vitro using animal models interfere with physiological functions known to be associated with the target protein (see Ref. 22); In view of the above, RNA molecules involved in NFAT may be strong candidates for specific and efficient immunosuppressive agents.

본 발명의 목적은, NFAT의 멤버들 중에 다른 멤버들에 대하여 영향을 미침이 없이 NFATc의 DNA 결합활성만을 특이적으로 억제하는 신규의 RNA를 제공함으로써, 독성 없는 면역억제 치료제로 적용할 수 있도록 하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a novel RNA that specifically inhibits only the DNA binding activity of NFATc without affecting other members of the NFAT, so that it can be applied as a non-toxic immunosuppressive therapy It is.

도1은 본 발명에 따른 RNA의 변화부위에 대한 염기서열1 is a base sequence for the change site of RNA according to the present invention

도2는 본 발명에 따른 RNA의 염기서열로부터 예측되는 2차 구조도,Figure 2 is a secondary structure predicted from the base sequence of the RNA according to the present invention,

도3은 본 발명에 따른 RNA의 NFATc DBD에 대한 특이적 결합을 보여주는 도면,Figure 3 shows specific binding of NFATc DBD of RNA according to the present invention,

도4는 본 발명의 RNA와 NFATc DBD간의 결합력을 보여주는 도면,4 is a view showing the binding force between the RNA and the NFATc DBD of the present invention,

도5는 본 발명의 RNA가 NFATp에는 영향 없이 NFATc의 DNA 결합활성을 억제함을 보여주는 도면,Figure 5 shows that the RNA of the present invention inhibits the DNA binding activity of NFATc without affecting NFATp,

도6은 본 발명의 RNA가 인간세포에 대해 NFATc 활성을 특이적으로 억제하는 것을 보여주는 도면.Figure 6 shows that the RNA of the present invention specifically inhibits NFATc activity against human cells.

본 발명에 따라, 면역 반응에 관여하는 유전자들의 전사를 유발시키는 역할을 하는 NFAT의 구성요소 중에 NFATc의 DNA 결합부위(DNA binding domain, 이하, DBD라 한다)에 특이적으로 결합하는 염기서열을 포함하여, 상기 NFATc의 DNA의 결합능력만을 특이적으로 억제하는 RNA가 제공된다.According to the present invention, a base sequence that specifically binds to the DNA binding domain (DNA binding domain, hereinafter referred to as DBD) of NFATc among the components of NFAT that serves to induce transcription of genes involved in immune response Thus, RNA that specifically inhibits only the binding ability of the DNA of the NFATc is provided.

바람직하게 본 발명에 따른 RNA는 서열번호1 내지 서열번호 6 중에 선택되는 하나의 염기서열을 포함한다.Preferably the RNA according to the present invention comprises one nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 6.

본 발명에 따른 RNA는, 선택적 면역억제제의 개발과 관련하여, RNA 조합 라이브러리를 사용하여 Th2 유형의 면역반응(참고문헌 23 참조)에 관여하는 NFATc의 DNA 결합부위에 특이적으로 결합하는 RNA 탐책을 새로이 발견한 것에서 비롯된 것이다.RNA according to the present invention, in connection with the development of selective immunosuppressants, uses RNA combinatorial libraries to detect RNA probes that specifically bind to the DNA binding site of NFATc involved in Th2 type of immune response (see Ref. 23). It comes from a new discovery.

본 발명에 따른 RNA는 높은 특이성과 결합력을 가지고 NFATc에 결합하며, 특히 NFATp에는 영향 없이 NFATc의 DNA 결합능력만을 특이적으로 억제한다. 더욱이 본 발명의 RNA는 세포 내에서 하나의 교란물(decoy)로 작용할 수 있을 것이며, NFkB나 NFATp가 아닌 NFATc에 의해서만 유도되어지는 탐지유전자 발현을 효율적, 선택적으로 억제할 것이다.RNA according to the present invention binds to NFATc with high specificity and avidity, and specifically inhibits only DNA binding ability of NFATc without affecting NFATp. Moreover, the RNA of the present invention may act as a decay in the cell and efficiently and selectively inhibit the expression of a detection gene induced only by NFATc and not by NFkB or NFATp.

실시예Example

이하, 실시예와 첨부도면을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

먼저, 본 발명에 관련하여 적용된 일연의 선별 및 분석과정을 설명한다.First, a description will be given of the screening and analysis process applied in connection with the present invention.

1. 재조합 단백질1. Recombinant Protein

인체 NFATc DBD(아미노산 392-699)와 인체 NFATp DBD(아미노산 390-694)의 재조합 단편, 즉, NFATc DBD의 N-말단 2/3(아미노산 392-583) 부분과 NFATp DBD의 C-말단 1/3(아미노산 581-694) 부분을 합하여 만든 키메릭 NFAT 단백질을 pET21 발현벡터에 클로닝하여 C-말단에 6개의 히스티딘이 붙어있는 재조합 단백질로 발현시킨다.Recombinant fragments of human NFATc DBD (amino acids 392-699) and human NFATp DBD (amino acids 390-694), that is, the N-terminal 2/3 (amino acids 392-583) portion of NFATc DBD and the C-terminal 1 / of NFATp DBD The chimeric NFAT protein, made by combining 3 (amino acids 581-694), was cloned into the pET21 expression vector and expressed as a recombinant protein with six histidines attached to the C-terminus.

단백질은 대장균 BL21DE3에서 대량 발현시키고 설명서대로 니켈 킬레이트 레진(Ni-NTA 아가로스, Qiagen)으로 분리한다(참고문헌 24 참조). 아미노산 392와 699 사이에 존재하는 NFATc DBD는 NFAT 패밀리들 간에 보존성이 높다고 보고되어져 있다(참고문헌 1 참조).Proteins are expressed in E. coli BL21DE3 in large quantities and isolated with nickel chelate resin (Ni-NTA agarose, Qiagen) as described (see Ref. 24). NFATc DBDs present between amino acids 392 and 699 have been reported to be highly conserved between NFAT families (see Ref. 1).

2. 선별2. Screening

알려진 방법으로 선별을 실행한다(참고문헌 18 내지 20 참조).Screening is performed by known methods (see Refs. 18-20).

염기서열5'-GGGAGAGCGGAAGCGUGCUGGGCCN41CAUAACCCAGAGGUCGAUGGAUCCCCCC-3'으로 이루어진 무작위 RNA 올리고머 집단을 NTP들과 T7 RNA 중합효소를 이용하여 합성된 DNA 주형으로부터 실험관 내 전사로 얻는다. 여기서 N41은 각 위치에 동량의 A, G, C 혹은 U의 삽입을 가지는 41개의 뉴클레오타이드들이다.A random RNA oligomer population consisting of SEQ ID NO: 5′-GGGAGAGCGGAAGCGUGCUGGGCCN 41 CAUAACCCAGAGGUCGAUGGAUCCCCCC-3 ′ is obtained by in vitro transcription from a DNA template synthesized using NTPs and T7 RNA polymerase. Where N 41 is 41 nucleotides having the same insertion of A, G, C or U at each position.

아가로스 비드(Agarose bead)에 비특이적으로 결합하는 RNA를 제거하기 위해서, 10mg의 RNA 라이브러리와 20ul의 Ni-NTA 아가로스 비드를 함께 100ml의 결합완충용액(30mM Tris-HCl, pH7.5, 150mM NaCl, 1.5mM MgCl2, 2mM 디티오트레이톨(dithiothreitol), 1% BSA)에 넣어, 각 사이클마다 상온에서 30분간 미리 진탕 반응 후 침전시켜서 침전물을 버린다.To remove RNA that specifically binds to agarose beads, 10 ml of RNA library and 20 ul of Ni-NTA agarose beads are combined with 100 ml of binding buffer solution (30 mM Tris-HCl, pH 7.5, 150 mM NaCl). , 1.5mM MgCl 2, 2mM dithiothreitol (1% BSA), put into the precipitate after the shaking reaction for 30 minutes in advance at room temperature for each cycle to discard the precipitate.

침전물이 제거된 상층액은 새 튜브로 옮기고, 2mg의 히스티딘이 붙어있는 NFATc DBD와 상온에서 30분 간 더 반응시켜준다. RNA-NFATc 결합체를 비드를 이용하여 침전시키고, 침전물은 0.5ml의 결합완충용액으로 3번 씻어 준다. RNA들을 다시 얻어서 RT-PCR로 증폭시키고, 실험관내 전사하여 위의 과정을 반복한다.The supernatant from which the sediment is removed is transferred to a new tube and allowed to react with NFATc DBD with 2 mg of histidine for 30 minutes at room temperature. The RNA-NFATc conjugate is precipitated using beads, and the precipitate is washed three times with 0.5 ml of binding buffer solution. RNAs are obtained again and amplified by RT-PCR, in vitro transcribed and the above procedure repeated.

선별과정 8번째 사이클로부터는 NFATc DBD농도가 5배 감소되어지고, RNA-NFATc 침전물을 5번 씻어준다. 10번째 사이클 이후로는, 증폭된 DNA를 클로닝하고 클론들로부터 염기서열을 분석한다.From the eighth cycle of the screening, the NFATc DBD concentration was reduced by five times and the RNA-NFATc precipitate was washed five times. After the tenth cycle, the amplified DNA is cloned and sequenced from the clones.

3. 선별된 RNA의 분석3. Analysis of Selected RNA

선별된 본 발명의 RNA의 내부를 동위원소로 표지하고 설명서대로 분리한다(참조문헌 18 내지 20 참조). 분리된 RNA는 통상의 방법대로 단백질과 함께 반응시킨다. RNA-NFAT 결합체는 Ni-NTA 아가로스 비드로 침전시키고, 침전물로부터 RNA를 추출한다. 추출된 RNA는 6% 우레아 폴리아크릴아미드 겔(urea polyacrylamide gel)로 분석하다. 또한 RNA는 NFATc DBD와 함께 1mg의 tRNA가 들어있는 40ml의 결합완충용액에서 반응시킨다. RNA-NFAT 결합체는 2% 글리세롤을 가지는 6% 비변성 폴리아크릴아미드 겔(nondenaturing polyacrylamide gel)에서 겔이동 분석한다.The interior of the selected RNA of the present invention is labeled with an isotope and separated as directed (see references 18-20). The isolated RNA is reacted with the protein as usual. RNA-NFAT conjugates precipitate with Ni-NTA agarose beads and extract RNA from the precipitate. The extracted RNA is analyzed by 6% urea polyacrylamide gel. RNA is also reacted with NFATc DBD in 40 ml of binding buffer containing 1 mg of tRNA. RNA-NFAT conjugates were subjected to gel transfer analysis on 6% nondenaturing polyacrylamide gel with 2% glycerol.

4. NFAT-RNA의 전기영동에 의한 이동변화 분석(EMSA)4. Analysis of migration change by electrophoresis of NFAT-RNA (EMSA)

마우스의 IL-2 프로모터로부터 파생된 NFAT 결합부위말단에 해당하는 올리고머 탐침은 33mer 이며, 이것의 염기서열은 5'-GATCGCCCAAAGAGGAAAATTTGTTTCATACAG-3'이다(참조문헌 25 참조). 두 가닥의 올리고머는 한가닥의 올리고머와 그것의 상보체를 결합시켜 얻으며, T4 DNA 키나제(kinase)를 이용하여 [-32P]dATP(3000Ci/mmol, Amersham)로 표지한다. EMSA분석을 위한 결합반응은 약간의 변형과 함께 통상의 방법대로 수행한다(참조문헌 26 참조). 이를 간단히 설명하면, NFAT는 표지하지 않은 RNA 경쟁자로 1mg의 tRNA와 함께 결합완충용액(30mM Tris-HCl, pH7.5, 150mM NaCl, 1.5mM MgCl2, 2mM 디티오트레이톨, 1% BSA)에 넣고 상온에서 반응시킨다. 10분간 반응시킨 후, 동위원소로 표지된 NFAT 올리고머 탐침을넣고 20분간 더 반응을 유지시켜 준다. DNA-NFAT 결합체는 6% 비변성 폴리아크릴아미드 겔로 분석한다.The oligomer probe corresponding to the NFAT binding site terminus derived from the IL-2 promoter of the mouse is 33mer, and its base sequence is 5'-GATCGCCCAAAGAGGAAAATTTGTTTCATACAG-3 '(see Reference 25). Two strands of oligomers are obtained by combining one strand of oligomer with its complement and labeled with [-32P] dATP (3000 Ci / mmol, Amersham) using T4 DNA kinase. The binding reaction for EMSA analysis is carried out in the usual manner with minor modifications (see Ref. 26). To explain this briefly, NFAT was added to a binding buffer solution (30 mM Tris-HCl, pH7.5, 150 mM NaCl, 1.5 mM MgCl2, 2 mM dithiothreitol, 1% BSA) with 1 mg of tRNA as an unlabeled RNA competitor. Reaction at room temperature. After reacting for 10 minutes, an isotopically labeled NFAT oligomer probe is added and the reaction is maintained for 20 minutes. DNA-NFAT conjugates are analyzed on 6% unmodified polyacrylamide gels.

5. 세포 내 RNA투입5. Intracellular RNA Injection

HeLa 세포는 37℃에서 10%의 소 태아 혈청액과 1%의 페니실린/스트렙토마이신이 공급된 DMEM(Gibco BRL) 배지로 배양한다. NFATc. 전체길이를 암호화하는 부분의 발현은 SR 프로모터 조절에 의해 이루어지도록 하기 위해 이전에 알려진 NFATc 발현벡터를 사용한다(참조문헌 24 참조).HeLa cells are cultured in DMEM (Gibco BRL) medium supplied with 10% fetal bovine serum and 1% penicillin / streptomycin at 37 ° C. NFATc. The expression of the portion encoding the full length uses a previously known NFATc expression vector to be achieved by SR promoter regulation (see Ref. 24).

pLGP3을 변형시켜 만들어진 NFATp 발현벡터는 하버드 의대 Dr. A. Rao로부터 제공받을 수 있다(참조문헌 27 참조).The NFATp expression vector produced by modifying pLGP3 was produced by Harvard Medical School. A. Rao may be provided (see Ref. 27).

Dr. T. Hoey(Tularik Inc.)로부터 얻은 탐지 가능한 플라스미드인 pXIL2-Luc은 마우스의 IL-2 프로모터 45에 위치한 3개의 NFAT부분에 의해 유도되어지는 개똥벌레 루시페라제(firefly luciferase)를 발현한다(참조문헌 28 참조).Dr. PXIL2-Luc, a detectable plasmid from T. Hoey (Tularik Inc.), expresses a firefly luciferase induced by three NFAT moieties located at IL-2 promoter 45 in mice (see See Document 28).

NFkB 프로모터-루시페라제 플라스미드(promoter-luciferase plasmid)로 주요 조직적합성 콤플렉스(major histocompatability complex: MHC) 클래스 I kB 엘리먼트 3카피를 가지는 최소의 포스 프로모터(fos promoter) 조절 하에서 개똥벌레 루시페라제 유전자를 발현시키는 p3XkB-Luc은, 위스콘신대학의 Dr. B. Sugden으로부터 제공받을 수 있다(참조문헌 29 참조).The NFkB promoter-luciferase plasmid is used to control the firefly luciferase gene under minimal fos promoter control with three copies of a major histocompatability complex (MHC) class I kB element. P3XkB-Luc to express is Dr. University of Wisconsin B. Available from Sugden (see Ref. 29).

헤르페스 심플렉스 비루스 티미딘 키나제 프로모터(Herpes simplex virus thymidine kinase promoter)에 의해 조절되어지는 레닐라 루시페라제(renilla luciferase)를 발현하는 pRLTK는 세포 내 투입의 효율을 측정하기 위한 내부수단으로 사용한다.PRLTK, which expresses renilla luciferase regulated by the Herpes simplex virus thymidine kinase promoter, is used as an internal means to measure the efficiency of intracellular input.

기하급수적으로 자란 HeLa세포(1x106 cells)에 1mg의 NFAT발현벡터, 2mg의 pXIL2-Luc, 그리고 0.2mg의 pRLTK를 각각 RNA 존재 유무에 따라 6ml의 DMRIE-C(Gibco BRL)와 함께 투입한다. NFkB실험에서는 2mg의 p3XkB-Luc와 0.2mg의 pRLTK를 각각 RNA 존재 유무와 함께 리포펙타민(lipofectamine)으로 세포 내 투입한다. 처리 8시간 후에, 세포를 모으고 탐지유전자의 활성을 루미노메터(luminometer) TD-20/20(Turner Designs Instrument)과 두얼-루시페라제 리포터 분석시스템(dual-luciferase reporter assay system, Promega)을 사용하여 상대적 빛의 양을 측정한다.In exponentially grown HeLa cells (1x106 cells), 1 mg of NFAT expression vector, 2 mg of pXIL2-Luc, and 0.2 mg of pRLTK are injected with 6 ml of DMRIE-C (Gibco BRL) depending on the presence of RNA. In the NFkB experiment, 2 mg of p3XkB-Luc and 0.2 mg of pRLTK were injected into the cells as lipofectamine with or without RNA, respectively. After 8 hours of treatment, the cells were collected and the activity of the detection gene was determined using a luminometer TD-20 / 20 (Turner Designs Instrument) and a dual-luciferase reporter assay system (Promega). Measure the relative amount of light.

실시예1. RNA의 선별Example 1 RNA Screening

앞서 설명한 방법대로 NFATc에 특이적으로 결합하는 본 발명의 RNA들을 선별하였다. 명확한 염기서열에 의해 연결되어져 있는 41개의 무작위 염기서열(N41)을 가지는 염기서열5'-GGGAGAGCGGAAGCGUGCUGGGCCN41CAUAACCCAGAGGUCGAUGGAUCCCCCC-3'의 대략 1014개의 다른 분자로 이루어진 RNA 라이브러리를 생산한 후에, 10회의 선별작업을 거쳐 cDNA를 증폭시키고, 클로닝하여 최종적으로 13개의 RNA를 선택하여 그 염기서열을 분석하였다.RNAs of the present invention that specifically bind to NFATc were selected as described above. After producing an RNA library consisting of approximately 1014 different molecules of 5'-GGGAGAGCGGAAGCGUGCUGGGCCN 41 CAUAACCCAGAGGUCGAUGGAUCCCCCC-3 'with 41 random sequences (N 41 ) linked by clear sequences, 10 screening operations were performed. The cDNA was amplified, cloned, and finally 13 RNAs were selected and analyzed for nucleotide sequence.

선별된 RNA(이하, 'SE RNA'라 한다)는, 도2의 전체 90개의 염기서열 중 상기 41개 위치의 염기서열(#25-65)이 도1과 같은 RNA이다. 도1에서 괄호 안의 숫자는 존재하는 개수를 의미하고, 염기 대신 줄로 나타난 부분은 각 위치에서 보여지는염기가 #1의 염기와 동일함을 의미한다. 도1에 도시된 바와 같이 13개의 클론들은 아주 유사한 염기서열로 이루어진 6개의 다른 염기서열을 보였다.The selected RNA (hereinafter, referred to as 'SE RNA') is an RNA such as that shown in FIG. 1 in the base sequence (# 25-65) at the 41 position among the total 90 base sequences of FIG. 2. In FIG. 1, the numbers in parentheses indicate the number present, and the part indicated by a line instead of the base means that the base shown at each position is the same as the base of # 1. As shown in FIG. 1, 13 clones showed 6 different sequences consisting of very similar sequences.

도1의 SE RNA의 #1로부터 예측되는 RNA의 2차 구조는 도2와 같다. 도2의 가장 안전한 RNA의 2차 구조는 물포드(MULFOLD) 프로그램을 통해 얻어졌다(참조문헌 30 참조). 상기 접힌 구조를 보면, RNA 라이브러리로부터 선별되어진 41개의 염기서열이 자기들끼리 혹은 고정된 염기와 함께 결합을 하여 2개의 길고 내부루프(internal loops)가 내부에 형성된 스템 루프(stem loop)로 형성되어 있음을 알 수 있다. 다른 선별된 RNA 클론들도 클론 #1에서 예측되어진 2차 구조와 유사한 형태를 보였다.The secondary structure of the RNA predicted from # 1 of the SE RNA of FIG. 1 is shown in FIG. 2. The secondary structure of the safest RNA of FIG. 2 was obtained via the MULFOLD program (see Ref. 30). In the folded structure, 41 nucleotide sequences selected from the RNA library are formed by a stem loop having two long internal loops formed by binding themselves or fixed bases together. It can be seen. Other selected RNA clones showed similar morphology to the secondary structure predicted in clone # 1.

실시예2. 선별된 RNA의 NFATc DBD에 결합특성Example 2. Binding Properties of Selected RNA to NFATc DBD

실시예1을 통해 선별된 SE RNA의 결합 특이성을 알아보기 위해서, RNA를 내부를 동위원소로 표지하여 침강실험을 수행하였으며, 그 결과는 도3과 같다.In order to determine the binding specificity of the SE RNA selected through Example 1, the inside of the RNA was labeled with an isotope, and the sedimentation experiment was performed.

도3A에 도시된 바와 같이, 1nM의 내부가 동위원소로 표지된 RNA 라이브러리, 선별 10회 후에 얻어진 RNA집단(10th SE RNA), 및 SE RNA #1을 NFAT DBD(100nM) 존재 유(+E) 및 무(-E)와 함께 반응시켰으며, RNA-단백질 결합체는 Ni-NTA 비드와 함께 침전되었다. 침전된 RNA는 추출하여 우레아가 포함된 6% 폴리아크릴아미드 겔로 분석하였다. 첫번째 레인은 각각에 투입된 표지 RNA의 20%를 보여준다. SE RNA #1과 10번 반복 후에 얻어진 RNA집단 모두는, 아가로스 비드에는 반응하지 않고 NFATc DBD에만 강하고 특이적으로 결합하였고, 반대로, 처음의 RNA라이브러리는 단백질에 거의 결합하지 못 함을 알 수 있다. 선별된 다른 RNA 클론들 역시 비드에는전혀 반응하지 않고 NFATc DBD에만 강하게 특이적으로 결합하였다.As shown in FIG. 3A, an RNA library labeled with an isotope of 1 nM, an RNA population obtained after 10 selections (10th SE RNA), and SE RNA # 1 were present with NFAT DBD (100 nM) presence (+ E). And (-E), and the RNA-protein conjugate precipitated with Ni-NTA beads. Precipitated RNA was extracted and analyzed on 6% polyacrylamide gel with urea. The first lane shows 20% of the labeled RNA injected into each. Both SE RNA # 1 and the RNA population obtained after 10 iterations showed strong and specific binding to NFATc DBD without reacting to agarose beads, whereas the first RNA library showed little binding to protein. . Other RNA clones that were selected also bound specifically to the NFATc DBD without any reaction to the beads.

히스티딘이 붙어있는 NFATp DBD 단백질과 SE RNA를 반응시켰을 때 상호 결합하지 않으며, 이것은 NFATc와 SE RNA 간의 결합은 SE RNA가 다른 NFAT 멤버 내에도 존재하는 보존적 DNA 결합부위나 단백질 발현 시 표식으로 이용한 히스티딘 조각에 비특이적으로 결합하는 것은 아님을 보여주는 것이다(도시 생략).Histidine-binding NFATp DBD protein and SE RNA do not bind to each other, which means that the binding between NFATc and SE RNA is a conservative DNA binding site where SE RNA is also present in other NFAT members or as a marker for protein expression. It does not show non-specific binding to the fragment (not shown).

NFATp는 Th1유형의 면역반응활성과 Th2유형의 사이토카인 후기 전사의 다운 레귤레이션(down-regulation)에 관여한다고 알려져 있는바(참고문헌 6 참조), 선별된 클론들 가운데 가장 많이 얻어진 것이 SE RNA #1이며, SE RNA #1로 이하의 실험들을 수행하였다.NFATp is known to be involved in the immune response activity of Th1 type and down-regulation of late cytokine late transcription of Th2 type (see Ref. 6). Among the selected clones, SE RNA # 1 was the most obtained. The following experiments were performed with SE RNA # 1.

SE RNA가 NFATc DBD 단백질에 특이적으로 결합한다는 것을 확인하기 위해서, 겔 리타데이션 분석(gel retardation assay)을 행하였으며 그 결과는 도3B와 같다. 동위원소로 표지된 SE RNA#1(50pM)을 NFATc DBD(50nM)가 각각 있을 시(+E)와 없을 시(-E)에 반응시켰다. RNA-단백질 결합체는 6% 비변성 폴리아크릴아미드 겔을 사용하여 비결합 RNA와 구별시켰다. NFATc DBD와 SE RNA의 결합 특이성을 조사하기 위해서, 표지되지 않은 RNA 혹은 SE RNA #1의 양(3, 6째 레인, 5nM; 4,7째 레인, 5nM; 5, 8째 레인, 500nM)을 증가시키면서 결합반응을 수행한 것이다. SE RNA #1은 효과적으로 NFATc DBD와 결합하여 겔상에서 올라간 결합체를 형성하였다. 상기 핵산 단백질간의 결합체 형성은 과량의 표지하지 않은 SE RNA#1을 농도별로 넣어준 결과 완전히 억제되어졌다. 그러나 비특이적 억제제인 처음의 RNA 라이브러리에 대해서는 억제가 이루어지지 않았다.In order to confirm that the SE RNA specifically binds to the NFATc DBD protein, a gel retardation assay was performed and the result is shown in FIG. 3B. Isotopically labeled SE RNA # 1 (50pM) was reacted with and without NFATc DBD (50nM), respectively (+ E). RNA-protein conjugates were distinguished from unbound RNA using a 6% unmodified polyacrylamide gel. To investigate the binding specificity of NFATc DBD and SE RNA, the amount of unlabeled RNA or SE RNA # 1 (lanes 3, 6, 5nM; lanes 4,7, 5nM; lanes 5, 8, 500nM) was determined. The binding reaction was performed while increasing. SE RNA # 1 effectively combined with NFATc DBD to form a conjugate on the gel. The formation of conjugates between the nucleic acid proteins was completely inhibited by the addition of excess unlabeled SE RNA # 1 by concentration. However, no inhibition was made on the first RNA library, which was a nonspecific inhibitor.

실시예3. 선별된 RNA의 NFATc에 대한 결합력Example 3. Binding Ability of Selected RNA to NFATc

NFATc에 대한 선별된 RNA의 결합력을 테스트하였다. NFATc DBD에 SE RNA #1의 결합력은 증가시킨 양의 단백질과 미량의 동위원소로 표지된 RNA간의 침강실험으로 측정하였고, 그 결과는 도4A 내지 도4C와 같다.The binding of selected RNA to NFATc was tested. The binding force of SE RNA # 1 to the NFATc DBD was measured by the settling experiment between the increased amount of protein and the trace isotopically labeled RNA, the results are shown in Figures 4A to 4C.

도4A와 도4B는 동위원소로 표지된 라이브러리 RNA(A, 200pM)와 SE RNA#1(B, 200pM)을 NFATc DBD(0-960nM)의 양을 증가시키면서 반응시킨 것이다. RNA-단백질 결합체는 Ni-NTA 비드로 침전되어졌다. 침전된 RNA들은 추출하여 우레아가 포함된 6% 폴리아크릴아미드 겔로 전기영동하였다. RNA-NFATc 결합체에 존재하는 동위원소 양을 측정하여 NFATc DBD에 대한 RNA결합 비율을 계산하여 도4C에 그래프로 표시하였다. 단백질 농도가 960nM일 때 NFATc에 대한 RNA의 최대 결합비율을 보여주었다. 표시된 숫자는 3번의 실험을 통해 측정된 평균값으로 표준화한 것이다.4A and 4B are reactions of isotopically labeled library RNAs (A, 200pM) and SE RNA # 1 (B, 200pM) with increasing amounts of NFATc DBD (0-960nM). RNA-protein conjugates were precipitated with Ni-NTA beads. Precipitated RNAs were extracted and electrophoresed on 6% polyacrylamide gel with urea. The amount of isotope present in the RNA-NFATc conjugate was measured to calculate the RNA binding ratio for the NFATc DBD and graphed in FIG. 4C. The maximum binding ratio of RNA to NFATc was shown when the protein concentration was 960 nM. Numbers shown are normalized to mean values measured in three experiments.

그래프로부터 알 수 있는 바와 같이 사용되어진 41개 무작위 염기서열로 이루어진 RNA 라이브러리는 아주 높은 농도의 NFATc DBD 단백질에 대해서도 그렇게 강력히 결합할 수 없음을 알 수 있다. 그러나, SE RNA #1은 30nM의 해리상수(kd)를 가지며 높은 결합력을 보여주었다. 결국, SE RNA는 NFATc DBD 단백질에 강력하게 결합함을 알 수 있다.As can be seen from the graph, the RNA library of 41 random sequences used cannot be so strongly bound to very high concentrations of NFATc DBD protein. However, SE RNA # 1 had a dissociation constant (kd) of 30 nM and showed high binding force. Eventually, it can be seen that SE RNA binds strongly to the NFATc DBD protein.

실시예4. 선별된 RNA의 NFATp에는 영향 없는 NFATc의 DNA 결합활성의 억제Example 4. Inhibition of DNA Binding Activity of NFATc Without Affecting NFATp of Selected RNA

SE RNA가 NFATc DBD의 DNA 결합 능력에 영향을 끼치는지를 실험하였다. DNA 결합은 마우스의 IL-2 프로모터 내 NFAT결합부위에 해당하는 올리고머를 표지한 후 겔 리타데이션 분석을 통해 측정하였고(참조문헌 25 참조), 그 결과는 도5A 내지도5C에 나타내었다. 마우스의 IL-2 프로모터 부위는 Fos와 Jun 단백질이 없을 시에도 NFAT와 직접 결합할 수 있으므로 이를 이용하여 NFAT에 대한 SE RNA 결합능력효율이 NFAT와 DNA 간의 결합에 영향을 끼치는지 테스트할 수 있을 것이다(참고문헌 31 참조).It was tested whether SE RNA affected the DNA binding ability of NFATc DBD. DNA binding was measured by gel retardation analysis after labeling the oligomer corresponding to the NFAT binding site in the IL-2 promoter of the mouse (see reference 25), the results are shown in Figures 5A to 5C. The IL-2 promoter region in mice can directly bind to NFAT even in the absence of Fos and Jun proteins, which can be used to test whether SE RNA binding capacity to NFAT affects the binding between NFAT and DNA. (See Ref. 31).

마우스의 IL-2프로모터(300pM) 말단의 NFAT 결합부위에 해당하는 올리고머를 32P로 표지하고 NFATc DBD(800nM) 존재 유(+E) 무(-E)와 함께 반응시키고, 5% 비변성 폴리아크릴아미드 겔로 전기영동하여 DNA-NFATc 결합체와 비결합 RNA를 구별하였으며, SE RNA의 억제기능을 측정하기 위해서 경쟁자로서 표지되지 않은 SE RNA#1 및 tRNA의 양(3,7째 줄, 3nM; 4,8째 줄, 30 nM; 5,9째 줄, 300 nM; 6,10째 줄; 3mM)을 증가시켜 결합반응을 수행하여 그 결과를 도5A에 나타내었다. 도5A에 나타난 바와 같이, 선별된 RNA가 농도에 의존하여 NFATc DBD단백질이 DNA에 붙는 것을 효과적으로 억제한 반면에, tRNA는 본 실험에 사용된 가장 높은 농도 하에서조차 거의 억제하지 못한다는 것을 알 수 있다.The oligomer corresponding to the NFAT binding site of the IL-2 promoter (300pM) terminal of the mouse was labeled with 32P and reacted with (+ E) free (-E) with NFATc DBD (800nM), and 5% unmodified polyacrylic. Electrophoresis was performed on amide gels to distinguish DNA-NFATc conjugates from unbound RNA, and the amount of unlabeled SE RNA # 1 and tRNA as competitors to determine the inhibitory function of SE RNA (lines 3, 7, 3nM; 4, Line 8, 30 nM; line 5, 9, line 300 nM; line 6, 10; 3mM) to increase the binding reaction was shown in Figure 5A. As shown in FIG. 5A, it can be seen that, while the selected RNA effectively inhibited NFATc DBD protein attaching to DNA depending on the concentration, tRNA hardly inhibited even under the highest concentration used in this experiment. .

20ng의 정제된 재조합 NFATp DBD를 가지고 EMSA를 수행하였다. SE RNA의 억제기능을 평가하기 위해서, 5-, 10-, 100-, 그리고 200-배 많은 양의 표지 되지 않은 SE RNA #1과 tRNA를 반응시료에 더하였으며, 그 결과를 도5B에 나타내었다. 또한, NFATp DBD의 C-말단의 1/3과 NFATc DBD의 N-말단 2/3으로 구성되어진 키메릭 NFAT 단백질(Nc-Np) 10ng으로 결합반응을 수행하였고, SE RNA의 억제효과를 측정하기 위해서, 과량의 표지 안된 SE RNA #1 및 tRNA를 반응 시료에 더하였으며, 그 결과를 도5C에 나타내었다.EMSA was performed with 20ng of purified recombinant NFATp DBD. To assess the inhibitory function of SE RNA, 5-, 10-, 100-, and 200-fold large amounts of unlabeled SE RNA # 1 and tRNA were added to the reaction sample and the results are shown in FIG. 5B. . In addition, the binding reaction was carried out with 10ng of chimeric NFAT protein (Nc-Np) consisting of 1/3 of the C-terminus of NFATp DBD and 2/3 of the N-terminus of NFATc DBD, and measuring the inhibitory effect of SE RNA. To this end, excess unlabeled SE RNA # 1 and tRNA were added to the reaction sample and the results are shown in Figure 5C.

도5B로부터 과량의 표지 않은 경쟁(competitive) RNA 존재 시의 NFATp DBD를 이용한 EMSA 실험으로부터 SE RNA가 NFATc DBD의 DNA 결합능력을 매우 특이적으로 억제함을 알 수 있다. 또한, 도5C로부터 SE RNA와 tRNA 모두 NFATp DBD가 NFAT결합부위에 결합하는 것을 막을 수 없음을 알 수 있다. 이것은 도1에 관련하여 설명했듯이 SE RNA가 NFATp DBD에는 영향 없이 NFATc DBD에만 특이적으로 결합하기 때문일 것이다. 반대로 SE RNA는 NFATc DBD의 N-말단 2/3(아미노산 392-583)부분과 NFATp DBD의 C-말단l 1/3(아미노산 581-694)을 합하여 만든 키메릭 NFAT 단백질의 DNA결합능력을 효과적으로 억제하였다(도5C). 이런 결과들로부터 SE RNA가 NFATc DBD의 N-말단 2/3부위(아미노산 392-583)에 특이적으로 결합한다는 것을 알 수 있다.It can be seen from the EMSA experiment using NFATp DBD in the presence of excessive unlabeled competitive RNA from FIG. 5B that SE RNA specifically inhibits the DNA binding ability of NFATc DBD. In addition, it can be seen from FIG. 5C that neither SE RNA nor tRNA can prevent NFATp DBD from binding to the NFAT binding site. This may be because the SE RNA specifically binds only to NFATc DBD without affecting NFATp DBD as described with reference to FIG. 1. In contrast, SE RNA effectively reduces the DNA-binding ability of the chimeric NFAT protein made by combining the N-terminal 2/3 (amino acid 392-583) portion of NFATc DBD and the C-terminal l 1/3 (amino acid 581-694) of NFATp DBD. Inhibition (FIG. 5C). These results show that SE RNA specifically binds to the N-terminal 2/3 site (amino acids 392-583) of the NFATc DBD.

실시예5. 선별된 RNA의 인간세포에서의 NFATc 활성 억제Example 5. Inhibition of NFATc Activity in Human Cells of Selected RNA

위 실시예로부터 SE RNA가 NFATc DBD에 특이적으로 결합하고, NFATc가 DNA 결합부위에 결합하는 것을 억제할 수 있음이 밝혀졌으므로, 이하 SE RNA가 NFATc DBD 전사 인자에 의해 조절되어지는 유전자 발현의 유도를 억제 할 수 있는지 살펴본다.Since it was found from the above examples that SE RNA specifically binds to NFATc DBD and can inhibit NFATc from binding to DNA binding sites, induction of gene expression in which SE RNA is regulated by NFATc DBD transcription factors See if you can suppress it.

이를 위해서, HeLa 세포에 NFATc 발현벡터와 NFAT 프로모터-루시페라제 리포터 컨스트럭트(promoter-luciferase reporter construct)를 함께 일시적으로 투입시켜 발현정도를 분석하였고, 그 결과를 도6에 나타내었다. 대조군으로는 어떤 RNA도 투입시키지 않은 세포를 사용하였다.To this end, NFATc expression vector and NFAT promoter-luciferase reporter construct (temporal promoter-luciferase reporter construct) were temporarily put together in HeLa cells to analyze the expression level, and the results are shown in FIG. 6. As a control, cells to which no RNA was added were used.

HeLa세포에 도6A는 NFATc 발현벡터와 함께 pXIL2-Luc 리포터 컨스트럭트를투입한 것이고, 도6B는 p3XkB-Luc 리포터 컨스트럭트를 투입한 것이며, 도6C는 NFATp 발현벡터와 함께 pXIL2-Luc 리포터 컨스트럭트를 투입한 것이다.Figure 6A is a pXIL2-Luc reporter construct was injected into HeLa cells with NFATc expression vector, Figure 6B is a p3XkB-Luc reporter construct, Figure 6C is a pXIL2-Luc reporter with NFATp expression vector Constructed.

이때 SE RNA의 억제기능을 측정하기 위해서, 세포에 RNA를 투입시키지 않거나(w/o RNA), tRNA(50nM), SE RNA #1(50nM)을 투입시켜 실험을 수행하였다. 또한 세포 내 일시적 투입 24시간 후에, 8시간동안 PMA와 이오노마이신(ionomycin)을 처리하거나(검은 막대) 하지 않거나(흰 막대)하여 루시페라제 활성을 측정하였다. 그 결과 값은 어떤 RNA도 투입시키지 않고 PMA와 이오노마이신을 처리한 세포에서 얻어진 루시페라제 활성에 대한 비율로 표시하였으며, 3번의 독립적인 실험을 거쳐 값을 나타내었다.At this time, in order to measure the inhibitory function of SE RNA, RNA was not added to the cell (w / o RNA), tRNA (50nM), SE RNA # 1 (50nM) was carried out the experiment. In addition, luciferase activity was measured by treatment (black bars) or not (white bars) with PMA and ionomycin for 8 hours after transient intracellular injection. The result was expressed as the ratio of luciferase activity obtained in cells treated with PMA and ionomycin without any RNA addition, and was shown through three independent experiments.

또한, SE RNA에 의해 조절되어지는 NFATc 활성의 SE RNA의 양적 의존성을 살펴보기 위해, NFATc발현벡터, pXIL2-Luc 리포터 컨스트럭트와 함께 tRNA양을 증가시키거나, SE RNA #1양을 증가시키면서 HeLa세포로 투입시켰고, 그 결과를 도4D에 나타내었다. 이때 세포에 PMA와 이오노마이신을 처리한 후에, 측정되어진 루시페라제 값은 도4A 내지 도4C와 같은 방법으로 결정하였다.In addition, in order to examine the quantitative dependence of SE RNA on NFATc activity regulated by SE RNA, the amount of tRNA is increased with NFATc expression vector, pXIL2-Luc reporter construct, or the amount of SE RNA # 1 is increased. HeLa cells were injected and the results are shown in FIG. 4D. At this time, after treatment with PMA and ionomycin in the cells, the measured luciferase value was determined by the same method as in FIGS. 4A to 4C.

도6A에서 알 수 있는 바와 같이, 루시페라제의 활성은 PMA와 이오노마이신 처리 후 약 2배 증가되어졌다. tRNA와 같은 비특이적 RNA 경쟁자를 투입한 경우에는 탐지 유전자발현의 증가를 막지 못한 반면에, SE RNA는 NFATc를 효과적으로 방해하여 NFATc 의존 유전자 발현을 PMA와 이오노마이신을 처리하지 않은 HeLa 세포에서 관찰되어지는 정도의 수준으로 억제하였다.As can be seen in Figure 6A, the activity of luciferase was increased approximately 2-fold after treatment with PMA and ionomycin. Whereas nonspecific RNA competitors, such as tRNA, were not used to prevent increased detection gene expression, SE RNA effectively interfered with NFATc, suggesting that NFATc dependent gene expression was observed in HeLa cells not treated with PMA and ionomycin. It was suppressed to the level of degree.

NFAT내 Rel 상동(homology) 부위와의 유사성이 거의 없는 염기서열을 가지는NFkB에 의해 유도되어지는 탐지벡터를 사용하여 일시적 세포 내 투입한 도6B에 있어서, NFATc와는 너무나 다르게 tRNA와 SE RNA 둘 다 처리한 세포에서 NFkB조절 탐지 유전자 발현의 유도가 거의 방해되지 못함을 알 수 있으므로, SE RNA가 사람 세포 내에서 NFATc에 의해 조절되어지는 유전자 발현을 특이적으로 막는다는 것을 알 수 있다.In FIG. 6B, which was introduced into transient cells using a detection vector derived by NFkB having a nucleotide sequence with little similarity to the Rel homology site in NFAT, both tRNA and SE RNA were treated differently from NFATc. It can be seen that the induction of NFkB regulation detection gene expression in one cell is almost impeded, so that SE RNA specifically blocks gene expression regulated by NFATc in human cells.

또한, 도6C로부터 알 수 있는 바와 같이, NFATp에 의해 조절되어지는 NFAT-루시페라제 리포터 발현의 경우도 SE RNA를 처리한 세포 내에서 거의 영향을 받지 않았다.In addition, as can be seen from FIG. 6C, NFAT-luciferase reporter expression regulated by NFATp was hardly affected in the cells treated with SE RNA.

또한, 도6D에서 알 수 있는 바와 같이, SE RNA에 의해 조절되어지는 NFATc에 의해 유도되어지는 유전자 활성억제는 약 4nM의 IC50값을 가지면서 SE RNA 양에 의존적으로 발생하였다.In addition, as can be seen in FIG. 6D, gene activity inhibition induced by NFATc regulated by SE RNA occurred depending on the amount of SE RNA with an IC 50 value of about 4 nM.

이상의 실시예들로부터, 본 발명의 RNA는 NFAT의 멤버들 중에 NFATc에 특이적으로 결합하여 다른 멤버들에 대하여 영향을 미침이 없이 NFATc의 DNA 결합활성만을 특이적으로 억제함을 알 수 있다. 특히, 본 발명의 RNA는 NFATc DBD의 N-말단 2/3과 NFATp DBD의 C-말단 1/3으로 이루어진 키메릭 NFAT단백질의 DNA 결합능력을 억제하는 바, 이로부터 본 발명의 RNA가 NFATc DBD의 N-말단 2/3부위에 특이적으로 결합함을 알 수 있다.From the above embodiments, it can be seen that the RNA of the present invention specifically binds to NFATc specifically among members of NFAT and specifically inhibits only the DNA binding activity of NFATc without affecting other members. In particular, the RNA of the present invention inhibits the DNA binding ability of the chimeric NFAT protein consisting of the N-terminal 2/3 of the NFATc DBD and the C-terminal 1/3 of the NFATp DBD, from which the RNA of the present invention is NFATc DBD It can be seen that it specifically binds to the N-terminal 2/3 site of.

NFATc DBD의 N-말단 2/3부위가 NFAT 단백질 멤버 내에 가장 보존적 염기서열을 가지는 부분(참고자료 32 참조)임을 고려할 때, 본 발명의 RNA가 NFATp와는 구조적으로 다른 DNA 결합부위 및/또는 그 근처가 포함된 NFATc DBD의 N-말단부위에결합할 수 있다는 것을 예측케 하며, 본 발명으로부터 NFAT 멤버들간의 구조적 차이로부터 NFAT 종류간의 특이적인 억제제 개발에 토대가 될 것이다.Given that the N-terminal 2/3 portion of the NFATc DBD is the portion with the most conservative sequence in the NFAT protein member (see Reference 32), the RNA of the present invention is a DNA binding site that is structurally different from NFATp and / or It can be predicted that it can bind to the N-terminus of the NFATc DBD containing nearby, and from the present invention will be the basis for the development of specific inhibitors between NFAT types from the structural differences between NFAT members.

즉, 본 발명의 RNA가 NFkB나 NFATp에 의해 조절되어지는 유전자의 발현에는 영향 없이 NFATc에 의한 유전자 발현만을 특이적으로 억제함에 따라, NFAT의 멤버들을 구분 없이 칼시뉴린의 포스파타제 활성을 억제하여 NFAT 단백질의 인산제거와 핵 내로의 이동을 막아주는 기존의 면역억제제가 여러 기관이나 세포유형에서 칼시뉴린을 불활성화시킴으로써 다양한 생리적 부작용을 야기할 수 있다는 점에 비추어, 본 발명의 RNA로부터 독성 없는 면역억제 치료제가 개발될 수 있을 것으로 기대된다.That is, the RNA of the present invention specifically inhibits only the gene expression by NFATc without affecting the expression of genes regulated by NFkB or NFATp, thereby inhibiting the phosphatase activity of calcineurin without distinguishing NFAT members, thereby NFAT protein. In view of the fact that existing immunosuppressive agents that prevent phosphate removal and migration into the nucleus can cause various physiological side effects by inactivating calcineurin in various organs or cell types, immunosuppressive therapeutic agents without toxicity from RNA of the present invention Is expected to be developed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 RNA는 NFAT의 멤버들 중에 NFATc에 특이적으로 결합하여 다른 멤버들에 대하여 영향을 미침이 없이 NFATc의 DNA 결합활성만을 특이적으로 억제하므로, 기존의 NFAT 억제제들이 면역성이 없는 세포에서도 칼시뉴린을 불활성시킴으로써 신장, 신경, 위장에 대한 독성, 당뇨병 그리고 높은 암 발병률을 유발시키는 다양한 생리적 부작용을 야기시키고 있는 것에 반하여, 본 발명의 RNA는 독성 없는 면역억제 치료제의 개발에 유용하게 적용될 수 있을 것이며, 아울러 NFAT 기능연구에도 일조하게 될 것이다.As described above, the RNA according to the present invention specifically binds to NFATc among members of NFAT and thus specifically inhibits only the DNA binding activity of NFATc without affecting other members. Inactivation of calcineurin in non-immune cells leads to a variety of physiological side effects leading to kidney, nerve, and gastrointestinal toxicity, diabetes and high incidence of cancer, whereas the RNA of the present invention has been developed to develop a non-toxic immunosuppressive drug. It will be useful for the research and will also contribute to NFAT functional studies.

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Claims (2)

면역반응에 관여하는 유전자들의 전사를 유발시키는 역할을 하는 NFAT의 구성요소 중에 NFATc의 DNA 결합부위에 특이적으로 결합하여 상기 NFATc의 DNA의 결합능력만을 특이적으로 억제하는 염기서열을 포함하는 것을 특징으로 하는, NFATc에 특이적으로 결합하는 RNA.Among the components of the NFAT that plays a role in inducing the transcription of genes involved in the immune response specific binding to the DNA binding site of NFATc comprises a base sequence that specifically inhibits only the binding capacity of the DNA of the NFATc RNA specifically binding to NFATc. 제1항에 있어서, 서열번호1 내지 서열번호6으로부터 선택되는 하나의 염기서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 NFATc에 특이적으로 결합하는 RNA.According to claim 1, RNA specifically binding to NFATc, characterized in that it comprises one base sequence selected from SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 6.
KR10-2002-0019425A 2002-04-10 2002-04-10 RNA Specifically Binding to NFATc KR100468388B1 (en)

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