KR20040050344A - Cancer apoptotic indication vector and cancer apoptotic expression promoter - Google Patents

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KR20040050344A
KR20040050344A KR1020020078156A KR20020078156A KR20040050344A KR 20040050344 A KR20040050344 A KR 20040050344A KR 1020020078156 A KR1020020078156 A KR 1020020078156A KR 20020078156 A KR20020078156 A KR 20020078156A KR 20040050344 A KR20040050344 A KR 20040050344A
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신현진
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Abstract

PURPOSE: A cancer apoptotic indication vector and a cancer apoptotic expression promoter are provided, thereby screening compounds selectively inducing the apoptosis of various cancer cells. CONSTITUTION: The cancer apoptotic indication vector comprises p53 DNA binding motif comprising the common DNA binding sequence of p53 having the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1; a minimum promoter of thymine kinase gene of Herpes simplex virus at nucleotide position -81 to +52; and a detection marker bound to the promoter selected from luciferase, beta-galactosidase and green fluorescent protein, wherein the vector may further comprises a selection marker selected from zeosine, hygromycine and neomycin. The cancer apoptotic expression promoter hBubR1/hMad3 has the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2.

Description

암 세포 사멸 표식 벡터 및 암 세포 사멸 발현 프로모터{CANCER APOPTOTIC INDICATION VECTOR AND CANCER APOPTOTIC EXPRESSION PROMOTER}Cancer cell death marker vector and cancer cell death expression promoter {CANCER APOPTOTIC INDICATION VECTOR AND CANCER APOPTOTIC EXPRESSION PROMOTER}

[산업상 이용 분야][Industrial use]

본 발명은 암 세포 사멸 표식 벡터, 암 세포 사멸 발현 프로모터 및 암 세포 사멸 세포주에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 암 세포 사멸만 특이적으로 사멸시킬 수 있는 종양 억제 후보 화학 물질의 암 세포 사멸 효과를 효과적으로 측정할 수 있는 암 세포 사멸 표식 벡터, 암 세포 사멸 발현 프로모터 및 암 세포 사멸 세포주에 관한 것이다.The present invention relates to cancer cell death marker vectors, cancer cell death expression promoters and cancer cell death cell lines, and more particularly to effectively effect cancer cell killing effects of tumor suppressor candidate chemicals capable of specifically killing cancer cell death. Cancer cell death marker vectors, cancer cell death expression promoters, and cancer cell death cell lines that can be measured.

[종래 기술][Prior art]

현재 암치료는 여러 발생 기전에 관한 연구를 토대로 다양한 방법의 물리화학, 면역학 및 유전자적 치료법이 시도되고 있으나 그 효과 및 적용의 한계로 인하여 큰 실효를 거두지 못하고 있는 실정이다.At present, various methods of physicochemistry, immunology, and genetic therapy have been attempted based on studies on various developmental mechanisms. However, cancer treatment is not effective due to its effects and limitations of application.

최근 여러 연구를 통하여 거의 모든 암세포의 발생 초기 단계에서 이수체(aneuploid), 배수체(polyploid) 및 과수체(hyperploid)(이하 이수체, 배수체 및 과수체를 총칭하여 이수체라 명명))의 형성이 중요한 역할을 하고, 대부분의 악성종양 세포들이 이수체 세포들이라는 사실이 밝혀지고 있어 이수체의 중요성이크게 부각되고 있다(Cancer Biology, 1999, 9, 289-302 ; Nature, 1998, 396, 643-649 ; 36, 3-12 ; Am. J. Pathol., 1998, 152, 495-503 ; J. Natl. Cancer Inst., 1995, 87, 1694-1704 ; Nature, 1997, 386, 623-627; Cancer, 1996, 77, 315-320 ; Int. J. Cancer, 1989, 44, 828-832 등).Recent studies have shown that the formation of aneuploids, polyploids, and hyperploids (hereafter referred to as dimers, diploids, and orchards) is important in the early stages of almost all cancer cells. It has been found that most malignant tumor cells are diploid cells, and the importance of diploids has been highlighted (Cancer Biology, 1999, 9, 289-302; Nature, 1998, 396, 643-649). ; 36, 3-12; Am. J. Pathol., 1998, 152, 495-503; J. Natl. Cancer Inst., 1995, 87, 1694-1704; Nature, 1997, 386, 623-627; Cancer, 1996, 77, 315-320; Int. J. Cancer, 1989, 44, 828-832, etc.).

특히 최근의 발표에서 미국 세포주 은행(ATCC)의 보관되어 있는 모든 악성 종양 세포를 이용해 이수체의 형성을 조사한 결과, 정상 세포에서 관찰되지 않던 이수체가 거의 모든 악성 종양 세포들에서 관찰되는 것이 보고되었다(Cancer Biology, 1999, 9, 289-302). 이것은 정상세포에서 암세포로의 형질전환에 가장 대표적인 현상이 이수체의 형성임을 입증하는 결과이다.In particular, in a recent publication, the formation of dimers using all stored malignant tumor cells of the American Cell Line Bank (ATCC) showed that dimers that were not observed in normal cells were observed in almost all malignant tumor cells. Cancer Biology, 1999, 9, 289-302). This proves that the most representative phenomenon in the transformation of normal cells to cancer cells is the formation of a dimer.

이수체가 야기되는 원인에 대해서 간단히 살펴보면, 많은 인간이나 동물세포의in vitroin vivo실험결과에서 이수체는 종양성 형질전환(neoplastic transformation)과 세포들의 불멸화(immortalization)와 직접 관련되어 있음이 밝혀져 있다. 종양성 형질전환(neoplastic transformation)과 세포들의 불멸화는 암유발 바이러스(oncogenic virus), 화학적 발암 물질(chemical carcinogen), 이온화 방사선(ionizing radiation)등에 의해 유도되고 유전자의 돌연변이에 의해서도 흔히 야기된다. 결국, 이러한 세포의 구조적인 비정상과 세포성장의 변화는 게놈에 직접적인 영향을 미치게 되고 마침내 이수체의 원인이 되는 염색체 불안정(chromosomal instability(CIN))을 초래한다(Nature, 1998. 396. 643-649 ; Cell, 2000. 100. 57-70 ; PNAS, 2000. 97. 3236-3241). 최근 많은 연구 결과에 따르면 체세포분열(mitosis) 세포 주기 단계에서 지속되는 유사분열(mitotic) 손상에 의해 유발된 염색체 불안정화 상태의 세포들이 세포 사멸기전을 탈출함으로써 이수체가 생성된다고 알려지고 있다. 이렇게 생성된 이수체 세포는 암의 악성 과정(malignant progress)을 가속화시키는 원인이 된다.A brief review of the causes of the diploids has shown that in vitro and in vivo experiments in many human or animal cells are directly related to neoplastic transformation and immortalization of cells. . Neoplastic transformation and immortalization of cells are induced by oncogenic viruses, chemical carcinogens, ionizing radiation and the like and are often caused by mutations in genes. Eventually, structural abnormalities and changes in cell growth of these cells have a direct effect on the genome and eventually lead to chromosomal instability (CIN), which causes dimers (Nature, 1998. 396. 643-649). Cell, 2000. 100. 57-70; PNAS, 2000. 97. 3236-3241). Recent studies have shown that chromosomal destabilized cells, caused by mitotic damage sustained in the mitosis cell cycle, escape the cell death mechanism, resulting in dimers. The resulting dimeric cells cause accelerated malignant progression of cancer.

한편으로, 암에 대한 연구는 특정 유전자의 돌연변이나 발암물질 그리고 다양한 원인에 의한 시그널이나 세포주기 경로 또는 이와 관련된 유전적 변화 등에 초점을 두고 있으며 지난 수십년 동안 이러한 암형성화(tumorigenesis) 기작을 이해하기 위해서 엄청난 노력을 기울여왔다. 암형성화 기작은 단순히 특정 세포 주기 체크포인트의 탈조절(deregulation)에 의해 나타난 결과만이 아닌 장기간에 걸친 멀티-스텝(multi-steps)에 의해서 진행된다. 이러한 멀티 체크포인트 과정에서 다양한 원인에 의해 암형성화가 진행되지만 앞서 언급한 바와 같이 공통적인 현상으로 많은 종양세포에서 이수체가 관찰된다. 그러므로 이수체는 암치료를 위한 새로운 접근방법으로 부각되고 있다.Cancer research, on the other hand, focuses on mutations and carcinogens of specific genes and signals, cell cycle pathways, or related genetic changes caused by a variety of causes and understands these mechanisms of cancer formation over the past decades. In order to do that I have made a huge effort. Cancer formation mechanisms proceed by long-term multi-steps, not just as a result of deregulation of specific cell cycle checkpoints. In the multi-checkpoint process, cancer formation progresses due to various causes, but as mentioned above, dimers are observed in many tumor cells as a common phenomenon. Thus, dimers are emerging as new approaches for cancer treatment.

이수체를 암치료에 이용할 수 있는 방법에 관하여 살펴보면, 이수체가 원인인 악성 종양 세포들을 세포 사멸 경로로 유도할 수 있는 화학적 종양 억제 후보 화학 물질들을 스크리닝하기 위해 이수체 클론을 확보하는 것이 중요하다. 비록, 기존의 많은 악성 종양 세포들이 이수체-프론(anueploid-prone) 세포들이지만in vivoin vitro에서 염색체 불안정화를 유도함으로 해서 이수체 형성의 유전적 형질들이 증폭되어 있는 이수체 클론의 구축은 이수체 세포의 유전적 생화학적 특이성을 최대화 할 수 있는 장점을 갖게 된다(도 1).Regarding the methods that can be used for cancer treatment, it is important to obtain a diploid clone to screen chemical tumor suppressor candidate chemicals that can induce malignant tumor cells caused by the diploid into a cell death pathway. Although many of the existing malignant tumor cells are anueploid-prone cells, the construction of dimeric clones in which the genetic traits of dimer formation have been amplified by inducing chromosomal instability in vivo and in vitro It has the advantage of maximizing the genetic biochemical specificity of the diploid cell (FIG. 1).

지금까지 개발된 대부분의 암의 화학 요법 치료제는 암세포의 세포사멸 기전을 활성화시킴으로 해서 암세포의 성장을 지연시키거나 억제시키는 기능에 초점을 두고 있다. 그렇지만, 많은 화학 요법 치료제들은 인위적인 세포 사멸 기작을 유발해 암세포에만 특이적으로 적용되는 것이 아니라 정상세포의 사멸 또한 유발하는 심각한 부작용을 갖고 있기에 암세포 특이 세포 사멸 유도 화학제의 개발은 매우 절실한 실정이다.Most cancer chemotherapy agents developed so far focus on the function of delaying or inhibiting the growth of cancer cells by activating the apoptosis mechanism of cancer cells. However, the development of cancer cell specific cell death inducing chemicals is very urgent because many chemotherapy agents have a serious side effect of inducing artificial cell death mechanisms not only specific to cancer cells but also causing normal cell death.

본 발명의 목적은 암세포 특히 세포 사멸 유도 화학제 개발에 요구되는 세포 사멸 기작을 이용하여 암세포에서만 특이적으로 발현하는 암 세포 사멸 표식 벡터를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a cancer cell killing marker vector which specifically expresses only cancer cells using a cell killing mechanism required for developing cancer cells, in particular, cell death inducing chemicals.

본 발명의 다른 목적은 세포 사멸 표식자 발현을 유도하는 새로운 암 세포 사멸 발현 프로모터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a novel cancer cell death expression promoter that induces cell death marker expression.

도 1은 모세포와 이 모세포의 이수체 세포를 화학적 종양 억제 후보 화학물질로 처리하여 이수체 세포만을 선택적으로 세포사멸(apoptosis) 경로로 유도하는 화학적 종양 억제 후보 화학물질을 스크리닝하는 시스템의 모식도.1 is a schematic diagram of a system for screening chemical tumor suppression candidate chemicals that treat blast cells and pluripotent stem cells with chemical tumor suppression candidate chemicals to selectively induce only apoptotic cells into apoptosis pathways.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 암 세포 사멸 표식 벡터를 나타내는 도면.2 is a diagram showing a cancer cell death marker vector according to one embodiment of the present invention.

도 3a는 도 2에 나타낸 본 발명의 세포 사멸 표식 벡터를 포함하는 HL-p53pα 세포주를 세포 사멸 유도 화학제(기존 화학 항암제)인 악티노마이신 D(actinomycine D: Act D, 노코다졸(nocodazole: Noco) 및 파클리탁셀로 처리한 후, 루시퍼라제 활성도를 측정하여 나타낸 그래프.FIG. 3A shows an actinomycine D (actinomycine D: Act D, nocodazole: HL-p53pα cell line including the cell death marker vector of the present invention), which is an apoptosis-inducing chemical (existing chemical anticancer agent). Noco) and paclitaxel, followed by measurement of luciferase activity.

도 3b는 도 2에 나타낸 본 발명의 세포 사멸 표식 벡터를 포함하는 M-p53pα 세포주를 세포 사멸 유도 화학제(기존 화학 항암제)인 악티노마이신 D 및 노코다졸로 처리한 후, 루시퍼라제 활성도를 측정하여 나타낸 그래프.FIG. 3B shows luciferase activity after treatment of M-p53pα cell line comprising the cell death marker vector of the present invention with actinomycin D and nocodazole, which are apoptosis-inducing chemicals (existing chemical anticancer agents). FIG. Graph shown by.

도 3c는 도 2에 나타낸 본 발명의 세포 사멸 표식 벡터를 포함하는 HG-p53p 세포주를 세포 사멸 유도 화학제(기존 화학 항암제)인 악티노마이신 D 및 노코다졸로 처리한 후, 루시퍼라제 활성도를 측정하여 나타낸 그래프.FIG. 3C shows luciferase activity after treatment of HG-p53p cell line comprising the cell death marker vector of the present invention with actinomycin D and nocodazole, which are apoptosis-inducing chemicals (existing chemical anticancer agents). Graph shown by.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른hBubR1/hMad3프로모터의 서열을 나타내는 도면.4 shows a sequence of a hBubR1 / hMad3 promoter according to another embodiment of the present invention.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른hBubR1/hMad3프로모터를 포함하는 세포 사멸 표식 벡터를 나타낸 도면.5A shows a cell death marker vector comprising a hBubR1 / hMad3 promoter according to another embodiment of the present invention.

도 5b는 본 발명의hBubR1/hMad3프로모터를 포함하는 세포 사멸 표식 벡터와 SV40 프로모터를 포함하는 세포 사멸 표식 벡터 및 프로모터가 없는 대조군의 루시퍼라제 활성도를 나타낸 그래프.Figure 5b is a graph showing the luciferase activity of a cell death marker vector comprising the hBubR1 / hMad3 promoter of the present invention and a cell death marker vector comprising the SV40 promoter and a control without a promoter.

도 5c는 도 5b에서 사용한 SV40 프로모터를 포함하는 세포 사멸 표식 벡터 및 프로모터가 없는 대조군을 나타낸 도면.FIG. 5C shows apoptosis marker vector comprising the SV40 promoter used in FIG. 5B and a promoter-free control. FIG.

도 6은 루시퍼라제를 코딩하는 유전자 내에 케스파제(caspase)-3 절단 사이트를 포함하고,hBubR1/hMad3프로모터를 포함하는 세포 사멸 표식 벡터를 주입하고, 종양 억제 후보 화학 물질의 처리에 따른 세포 사멸 경로의 활성화에 의한 루시퍼라제 단백질의 활성 케스파제-특이 절단이 유도됨으로 해서 세포 사멸 표식자의 활성 측정에 의한 세포 사멸 정도를 조사하는 메커니즘을 설명하는 도면.FIG. 6 is a cell death pathway following the injection of a cell death marker vector comprising a caspase-3 cleavage site in the gene encoding luciferase and comprising the hBubR1 / hMad3 promoter, and treatment of tumor suppressor candidate chemicals. Fig. Explains a mechanism for investigating the degree of cell death by measuring the activity of apoptosis markers by inducing the active kespase-specific cleavage of the luciferase protein by the activation of.

도 7a는 본 발명의hBubR1/hMad3프로모터를 포함하는 세포주의 루시퍼라제 활성도를 나타낸 그래프.7A is a graph showing luciferase activity of a cell line comprising the hBubR1 / hMad3 promoter of the present invention.

도 7b는 본 발명의hBubR1/hMad3프로모터를 포함하는 세포주를 선택 표식자인 지오신을 사용하여hBubR1/hMad3프로모터에 의해 발현이 조절되는 루시퍼라제 유전자를 포함하는 클론을 선별하여 측정한 루시퍼라제 활성도를 나타낸 그래프.Figure 7b shows the luciferase activity measured by selecting a clone comprising a luciferase gene whose expression is regulated by the hBubR1 / hMad3 promoter using a cell line comprising the hBubR1 / hMad3 promoter of the present invention as a selector graph.

도 8은 본 발명의 세포 사멸 표식자를 트랜스팩션시켜 제조한 각 세포주를세포 배양하고, 이 세포주를 다양한 농도의 항미소관제(anti-microtuble agent)로 처리하여 형성된 이수체 세포주의 숫자를 나타내는 그래프.Figure 8 is a graph showing the number of dimeric cell lines formed by cell culture of each cell line prepared by transfecting the cell death marker of the present invention and treated with various concentrations of anti-microtuble agent.

도 9는 본 발명의 실시예에서 사용한 pXP2 벡터를 나타낸 지도.9 is a map showing a pXP2 vector used in an embodiment of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열 번호 1의 p53의 공통 DNA 결합 서열을 포함하는 p53 DNA 결합 모티브; 최소 프로모터; 및 상기 프로모터에 결합된 표식자를 포함하는 암 세포 사멸 표식 벡터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a p53 DNA binding motif comprising the consensus DNA binding sequence of p53 of SEQ ID NO: 1; Minimal promoter; And it provides a cancer cell death marker vector comprising a marker coupled to the promoter.

본 발명은 또한 서열 번호 2의hBubR1/hMad3암 세포 사멸 표식자 발현 프로모터를 제공한다.The invention also provides a hBubR1 / hMad3 cancer cell death marker expression promoter of SEQ ID NO: 2.

본 발명은 또한 상기 발현 프로모터 및 상기 프로모터에 결합된 표식자를 포함하는 암 세포 사멸 표식 벡터를 제공한다.The present invention also provides a cancer cell killing marker vector comprising the expression promoter and a marker bound to the promoter.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 항암제로 사용될 종양 억제 후보 화학 물질이 암 세포만 선택적으로 사멸시키는지를 스크리닝하기 위해 유용하게 사용될 수 있는 암 세포 사멸 표식 벡터에 관한 것이다.The present invention relates to cancer cell killing marker vectors that can be usefully used to screen whether tumor suppressor candidate chemicals to be used as anticancer agents selectively kill cancer cells.

상기 암 세포 사멸 표식 벡터는 도 2에 나타낸 것과 같이, 서열 번호 1의 p53의 공통 DNA 결합 서열(consensus DNA binding sequence)을 포함하는 p53 DNA 결합 모티브(binding motif), 최소 프로모터 및 상기 프로모터에 결합된 표식자를 포함한다.The cancer cell death marker vector is bound to the p53 DNA binding motif, the minimum promoter and the promoter comprising the consensus DNA binding sequence of p53 of SEQ ID NO: 1, as shown in FIG. Contains markers.

본 발명에서 사용한 p53 유전자는 종양 억제 유전자로서 많은 연구 결과에서 세포 사멸 조건에서 종양 억제 유전자인 p53이 활성화되어 세포 주기 진행을 억제시키고 나아가서 세포 사멸을 촉진시킨다고 알려져 있는 유전자이다. 그렇지만, 실제로 많은 종양 세포에서는 p53 유전자가 돌연변이이거나 불활성화되어 있는 종양을 억제할 수 없는 상태이다. 그러나 몇몇 돌연변이 p53 유전자는 세포 사멸 기작에 정상적으로 작용할 수 있다는 보고가 있고, p53이 불활성화된 상태의 종양 세포에서 p53 유사체(family)인 p63과 p73이 다운-스트림(down-stream) 표적 유전자의 발현에 p53과 유사한 역할을 한다고 보고되어 있다.The p53 gene used in the present invention is a tumor suppressor gene, and in many studies, a gene known to activate p53, a tumor suppressor gene under cell death conditions, inhibits cell cycle progression and further promotes cell death. In fact, however, in many tumor cells, the p53 gene is mutated or inactivated. However, some mutant p53 genes have been reported to be able to function normally in cell death mechanisms, and p53 analogues of p63 and p73, which are p53 analogues, are down-stream target gene expression in tumor cells in which p53 is inactivated. Is reported to play a similar role to p53.

이러한 내용에 근거하여, 본 발명에서는 p53이 세포 사멸을 유도하는 종양 억제 후보 화학 물질을 스크리닝하기 위한 하나의 세포 사멸 표식자로서 바람직한 유전자라고 생각하여 사용하였으며, p53에서 세포 사멸을 유도하는 공통 DNA 서열인 서열 번호 1의 서열을 찾아내어 본 발명을 완성하였다.Based on the above, in the present invention, p53 was considered to be a preferable gene as a cell death marker for screening tumor suppression candidate chemicals that induce cell death and was used as a common DNA sequence for inducing cell death in p53. The present invention was completed by identifying the sequence of SEQ ID NO: 1.

상기 프로모터로는 전사 개시에 필요한 최소한의 요소만을 가지는 최소 프로모터(minimal promoter)를 사용하며, 그 대표적인 예로 헤르페스 심플렉스 바이러스 티미딘 키나제 유전자(HSV-tk)의 최소 프로모터(minimal promoter)(-81 내지 +52)를 사용할 수 있다..As the promoter, a minimal promoter having only the minimum element necessary for initiation of transcription is used. As a representative example, a minimal promoter of the herpes simplex virus thymidine kinase gene (HSV-tk) (-81 to +52).

상기 표식자로는 표식 유전자로 주로 사용되는 루시퍼라제(luciferase), β-갈락토시다제(β-galactosidase) 또는 녹색 형광 단백질(green fluorescence protein)을 사용할 수 있다.As the marker, luciferase, β-galactosidase, or green fluorescence protein, which are mainly used as marker genes, may be used.

본 발명의 상기 벡터는 지오신(Zeosine), 하이그로마이신(hygromycine) 및 네오마이신(neomycine)으로부터 이루어진 군에서 선택되는 선별 마커(selectable marker)를 더욱 포함할 수 있다.The vector of the present invention may further include a selectable marker selected from the group consisting of Geosine, Hygromycine and Neomycin.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 상기 암 세포 사멸 표식 벡터는 p53 유전자의 발현에 따른 종양 억제 후보 화학 물질을 스크리닝하는데 사용할 수 있다.The cancer cell death marker vector of the present invention having such a configuration can be used for screening tumor suppressor candidate chemicals depending on the expression of the p53 gene.

상기 암 세포 사멸 표식 벡터를 HeLa, MCF-7 및 HepG2와 같은 모세포에 이식하여 초기 세포주를 제조하였다.The initial cell line was prepared by transplanting the cancer cell death marker vector into parental cells such as HeLa, MCF-7 and HepG2.

상기 벡터를 포함하는 이수체 세포주는 이수체 세포 특이적인 세포 사멸 유도 후보 화학 물질(종양 억제 후보 화학 물질)을 스크리닝하는데 유용하게 사용될 수 있다. 상기 이수체 세포주는 먼저 상기 초기 세포주의 체세포분열 과정 중에 다양한 농도의 항미소관제(anti-microtuble agent)로 처리한다. 이 항소미관제로는 노코다졸, 빈크리스틴, 빈블라스틴 또는 파클리탁셀을 사용할 수 있다.Dimeric cell lines comprising the vectors can be usefully used for screening dimeric cell specific cell death induction candidate chemicals (tumor inhibition candidate chemicals). The dimer cell line is first treated with various concentrations of anti-microtuble agent during the somatic cell division of the initial cell line. As the antimicrobial agent, nocodazole, vincristine, vinblastine or paclitaxel can be used.

이와 같이 항미소관제로 처리하는 경우에는 세포 내에서 체세포분열(mitotic) 결손을 야기하게 되고 대부분의 세포들은 세포 사멸 기작을유도함으로써 선택적으로 제거되나 일부 세포들은 많은 악성 종양 세포에서 관찰되는 결손된 체세포분열 기능을 간직한 채 적응(adaptation)이 발생된다. 이러한 적응이 일어난 세포의 스크리닝 효율성을 증가시키기 위해서 세포의 비정상적인 체세포분열 세포의 생존율을 케스파제 억제제(caspase inhibitor)로 처리하여 증대시켰으며, 생존한 세포의 클론들을 선택적으로 분리 및 배양하여 상기 벡터를 포함하는 이수체 세포주를 생산한다.Such treatment with antimicrobial agents causes mitotic defects in the cells and most cells are selectively removed by inducing apoptosis, but some cells are missing somatic cell divisions observed in many malignant tumor cells. Adaptation occurs with the function retained. In order to increase the screening efficiency of cells in which such adaptation has occurred, the survival rate of abnormal somatic cell division of cells was increased by treating with a caspase inhibitor, and the vector of the vector was obtained by selectively separating and culturing the clones of surviving cells. Produces a dimeric cell line comprising.

본 발명의 세포 사멸 발현을 유도하는 프로모터는 서열 번호 2의hBubR1/hMad3프로모터이다. 서열 번호 2에서,hBubR1/hMad3코딩 엑손의 5에 위치하는 인간 게놈 DNA 의 뉴클레오타이드 서열은 PCR 방법을 이용하여 클로닝된 것이며, 서열 번호 2를 나타내는 도 4에서 화살표는 잠정적인 전사 시작 사이트를 나타낸다. 이 프로모터는hBubR1/hMad3의 전사 수준을 증가시키는 표적 단백질을 분석할 수 있으며,hBubR1/hMad3의 전사 수준을 증가시키는 화합물을 스크리닝할 수 있고, 세포 사멸 표식자의 발현을 유도할 새로운 프로모터로 적용할 수 있다.The promoter inducing cell death expression of the present invention is the hBubR1 / hMad3 promoter of SEQ ID NO: 2. In SEQ ID NO: 2, the nucleotide sequence of human genomic DNA located at 5 of the hBubR1 / hMad3 coding exon was cloned using the PCR method, and the arrow in FIG. 4 showing SEQ ID NO: 2 indicates a tentative transcription start site. This promoter can analyze target proteins that increase the level of transcription of hBubR1 / hMad3 , can screen compounds that increase the level of transcription of hBubR1 / hMad3 , and can be applied as a new promoter to induce expression of cell death markers. have.

Bub/Mad체세포분열 체크포인트 단백질(mitotic checkpoint protein)은 이수체 형성의 원인이 되는 염색체의 분리를 모니터링하는 중요한 역할을 하고 있다. 그 중에서도 특히BubR1/Mad3는 최근의 여러 문헌에 보고된 바와 같이 체세포분열 체크포인트의 활성화에 매우 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있다(J. Cell Biol., 1999, 146, 941-954, J. Cell Biol., 1998, 142, 1-11, J. Cell Biol., 1998, 143, 9-13, Dev. Cell, 2001, 1, 227-237). 또한 악성 종양 세포에서BubR1/Mad3의 불활성화가 관찰되었고(Nature, 1998, 392, 300-303), 최근에는BubR1/Mad3의 전사(transcription)(Cancer Res., 2002, 62, 13-17) 수준에서 활성 조절이 이수체 형성과 직접 관련되어 있음이 관찰되었다. Bub / Mad mitotic checkpoint protein plays an important role in monitoring the separation of chromosomes that cause dimer formation. In particular, BubR1 / Mad3 is known to play an important role in the activation of somatic cell checkpoints, as reported in recent literature (J. Cell Biol., 1999, 146, 941-954, J. Cell Biol). , 1998, 142, 1-11, J. Cell Biol., 1998, 143, 9-13, Dev. Cell, 2001, 1, 227-237). In addition, inactivation of BubR1 / Mad3 was observed in malignant tumor cells (Nature, 1998, 392, 300-303), and recently, transcription of BubR1 / Mad3 (Cancer Res., 2002, 62, 13-17). It was observed that the regulation of activity was directly related to dimer formation.

또한, 본 발명자들의 연구에 따라 후-번역(post-translational) 수준에서 활성 조절이 이수체 형성과 직접 관련되어 있음이 관찰되었다. 뿐만 아니라 본 발명자들은BubR1/Mad3가 체세포 분열 체크포인트 후에 생성도는 이수체 세포의 세포사멸 유도에 중요한 조절자이며BubR1/Mad3는 강력한 세포사멸 유도에 기능을 갖고 있음으로 해서 이수체 세포에 의해서 생성된 생쥐(nude mouse)의 종양을 억제시키는 작용 또한 갖고 있음을 알아냈었다.In addition, according to our study, it was observed that the regulation of activity at the post-translational level is directly related to dimer formation. In addition, the present inventors have found that BubR1 / Mad3 is an important regulator of induction of apoptosis of dimeric cells after somatic cell division checkpoint, and BubR1 / Mad3 is produced by dimertic cells because it has a function in inducing strong apoptosis. The researchers also found that they also have the effect of inhibiting tumors in nude mice.

이러한BubR1/Mad3의 전사 활성 조절, 전사후-번역 수준에서의 활성 조절 그리고 단백질의 안정화 정도가 종양 형성의 초기화와 직접적인 관련성이 있을 이수체 형성에 중요한 조절자이기에BubR1/Mad3프로모터의 운용은 새로운 프로모터를 클로닝해서 세포사멸 표식자의 발현을 유도하는 시스템에 운용되어지는 특성 외에도BubR1/Mad3의 전사활성을 증가시키므로해서 세포사멸 기능을 증대시키는 효과를 갖는 후보 화학 물질을 탐색하는 이중의 작용을 갖게 된다. Since the regulation of transcriptional activity of BubR1 / Mad3, the regulation of activity at post-translational level, and the degree of protein stabilization are important regulators of dimer formation that may be directly related to the initiation of tumor formation, the operation of the BubR1 / Mad3 promoter is a new promoter. In addition to the characteristics of the cloned to operate the system for inducing the expression of apoptosis markers by increasing the transcriptional activity of BubR1 / Mad3 has a dual action to search for candidate chemicals having the effect of increasing the apoptosis function.

이러한 이론적인 원인에 따라 클로닝한 약 600 염기쌍의hBubR1/hMad3프로모터는 매우 강한 전사 활성을 갖고 있다(도 4, 5A, 5B).According to this theoretical cause, the cloned hBubR1 / hMad3 promoter of about 600 base pairs has a very strong transcriptional activity (Figs. 4, 5A, 5B).

상기 프로모터를 포함하는 벡터는 상기 프로모터와 이 프로모터에 결합된 표식 유전자를 포함한다(도 5a). 표식 유전자로는 루시퍼라제, β-갈락토시다제 또는 및 녹색 형광 유전자를 사용할 수 있다. 이 벡터는hBubR1/hMad3를 활성화시킬 수 있는 종양 억제 후보 화학 물질을 스크리닝하는데 유용하게 사용될 수 있다.The vector comprising the promoter includes the promoter and a marker gene linked to the promoter (FIG. 5A). As marker genes, luciferase, β-galactosidase or green fluorescent genes can be used. This vector can be usefully used to screen for tumor suppressor candidate chemicals that can activate hBubR1 / hMad3 .

또한, 상기 프로모터를 포함하는 벡터를 제조시에는 표식 유전자에 케스파제(caspase)-3에 의해 절단될 수 있는 사이트(공통 결합 서열: DEVD)를 도입하는 것이 종양 억제 후보 화학 물질의 감응도(sensitivity)를 증가시킬 수 있어서 바람직하다. 케스파제-3은 최근의 몇몇 보고와 본 발명자들의 실험 결과에 따라 이수체 형성이 체세포분열 세포 사멸에서의 케스파제-3의 활성과 직접 기능적으로 관련되어 있음이 드러난 효소이다(Shin and Lee et al., unpubished observation, Cancer Cell Int, 2001, 1, 1-7, Genes Dev. 1996, 10, 2621-2631). 뿐만 아니라, 비정상적으로 체세포분열 어레스트(mitotic arrest)를 탈출한 세포들의 케스파제-3의 활성화 경로를 차단하였을 때는 손상된 세포와 비정상적인 세포들이 세포사멸 경로로부터 탈출되어짐을 관찰하였다. 이것은 체세포분열 체크포인트의 활성화 뒤에 손상된 세포나 비정상적인 세포들에서는 활성화된 케스파제-3가 세포사멸을 유도하는 중요한 조절자임을 말하는 것이다. 그러므로 세포사멸 표식자에 케스파제-3에 의해 절단되는 사이트를 클로닝하면 향후 종양 억제 후보 화학 물질을 이용하여 이수체 세포의 세포사멸 경로를 유도할 수 있는 종양 억제 후보 화학 물질을 스크리닝 할 때 활성화된 케스파제-3에 의한 표식 유전자 단백질의 절단을 유도할 수 있기에 표식 유전자 활성도를 측정함으로서 세포 사멸 표식자로 적용시킬 수 있다.In addition, when preparing a vector including the promoter, introducing a site (common binding sequence: DEVD) that can be cleaved by caspase-3 into a marker gene is sensitive to the tumor suppression candidate chemical. It is preferable to increase the. Kespase-3 is an enzyme that has been shown to be directly functionally related to the activity of kespase-3 in somatic cell apoptosis, according to several recent reports and our experiments (Shin and Lee et al. , unpubished observation, Cancer Cell Int, 2001, 1, 1-7, Genes Dev. 1996, 10, 2621-2631). In addition, when the kespase-3 activation pathway was blocked in cells that abnormally escaped mitotic arrest, damaged cells and abnormal cells escaped from the apoptosis pathway. This suggests that activated kespase-3 is an important regulator of apoptosis in damaged or abnormal cells following activation of the somatic division checkpoint. Therefore, cloning a site cleaved by kespase-3 in an apoptosis marker activates a case where the tumor suppressor candidate chemical is used to screen for tumor suppressor candidate chemicals that can induce apoptosis pathways of dimeric cells in the future. Since the cleavage of the marker gene protein by Faze-3 can be induced, it can be applied as a cell death marker by measuring the marker gene activity.

케스파제-3에 의해 절단되는 사이트를 갖는 표식 유전자와hBubR1/hMad3프로모터를 포함하는 표식 벡터를 사용하여 종양 억제 후보 화학 물질의 활성도를 측정하는 방법을 도 6에 대략적으로 나타내었다. 즉, 클로닝된hBubR1/hMad3프로모터에 의해서 전사 활성이 유도되는 표식 유전자 안에 케스파제-3에 의해 절단되는사이트(DEVD)를 코딩하는 서열을 삽입하여 플라스미드 DNA를 제작한다. 이 DNA를 모세포에 감염시킨 뒤에 지오신을 이용하여 선택하여 안정하게 발현되는 클론을 획득하고, 이들을 다시 이수체 세포주로 제조하고, 이 세포주들을 배양하여 종양 억제 후보 화학 물질로 처리한다. 이때, 이수체 세포주를 세포 사멸 경로로 유도하는 화합물의 경우에는 활성화된 케스파제-3에 의해서 표식 유전자 단백질 내의 DEVD 모티브에 절단을 야기하게 되고 결국 매우 낮은 루시퍼라제 활성도를 나타내게 된다.A method for measuring the activity of tumor suppressor candidate chemicals using a marker vector comprising a marker gene having a site cleaved by kespase-3 and a hBubR1 / hMad3 promoter is shown schematically in FIG. 6. That is, a plasmid DNA is prepared by inserting a sequence encoding a site cleaved by kespase- 3 (DEVD) into a marker gene in which transcriptional activity is induced by the cloned hBubR1 / hMad3 promoter. After infecting the DNA with the parental cells, the clones are selected using geocin to obtain stably expressed clones, which are in turn formed into dimeric cell lines, which are then cultured and treated with candidate tumor suppressor chemicals. In this case, the compound that induces the dimer cell line to the cell death pathway causes the cleavage of the DEVD motif in the marker gene protein by activated kespase-3, resulting in very low luciferase activity.

본 발명의hBubR1/hMad3프로모터를 포함하는 이수체 세포주를 제조하는 방법은 상기 p53 관련 벡터를 포함하는 세포주 제조 방법과 동일하다.The method for producing a dimeric cell line comprising the hBubR1 / hMad3 promoter of the present invention is the same as the method for producing a cell line comprising the p53 related vector.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

(실시예 1): p53-반응 요소(response element) 포함 세포주의 구축Example 1 Construction of Cell Line Including p53-response Element

pXP2 벡터(도 9)에서 루시퍼라제 유전자 앞쪽에 있는 다중클로닝 사이트(munticloning site) 중 하나인 BglII에 HSV1-tk 프로모터(140bp)를 BamHI 및 BglII로 클로닝하였다. 이 프로모터 앞에 합성된 13 카피(copies)의 p53 결합 요소 서열(binding element sequence)(5'-CCTGCCTGGACTTGCCTGG-3')를 pXP2의 다중클로닝 사이트인 HindIII 및 SmaI 사이트를 이용하여 클로닝하여 pTG13 벡터를 제조하였다.The HSV1-tk promoter (140 bp) was cloned into BamHI and BglII in BglII, one of the multicloning sites ahead of the luciferase gene in the pXP2 vector (FIG. 9). 13 copies of the p53 binding element sequence (5'-CCTGCCTGGACTTGCCTGG-3 ') synthesized in front of this promoter was cloned using the multicloning sites HindIII and SmaI sites of pXP2 to prepare a pTG13 vector. .

이렇게 제조된 pTG13 벡터에 안정한 세포주(stable cell line)를 만들기 위한 선별 마커로 pVgRXR(Invitrogen)의 지오신 부분을 PCR로 증폭하고 (S:5'-agtaagcttttagggtgtggaaagtccccagg-3', AS:5'agtaagcttggatccagacatgataagata3') PCR 생성물 양쪽에 만들어진 HindIII로 절단한 뒤 pTG13 벡터의 p53 바인딩 요소 서열 앞에 있는 HindIII 사이트에 삽입하여 pTG13-Zeo 벡터를 제조하였다.As a selection marker for making a stable cell line in the pTG13 vector thus prepared, PCR amplified the geocin portion of pVgRXR (Invitrogen) (S: 5'-agtaagcttttagggtgtggaaagtccccagg-3 ', AS: 5'agtaagcttggatccagacatgataagata3') The pTG13-Zeo vector was prepared by cleavage with HindIII made on both sides of the PCR product and insertion at the HindIII site in front of the p53 binding element sequence of the pTG13 vector.

이렇게 구축된 pTG13-Zeo 벡터를 HeLa, HepG2, MCF-7에 리포펙트아민(lipofectamine(Invitrogen))을 이용하여 트랜스팩션한 뒤에 지오신(Invitrogen)을 각각 400g/ml(HeLa cell), 80g/ml (Mcf7 cell), 200g/ml (HepG2)을 처리하여 약 한달 동안 선택하여 p53-반응 인자를 포함하는 세포주를 얻었다. 이 세포주를 하기 표 1에 나타내었다.The pTG13-Zeo vector thus constructed was transfected with HeLa, HepG2, and MCF-7 using lipofectamine (Invitrogen), followed by 400 g / ml (HeLa cell) and 80 g / ml of invitrogen, respectively. (Mcf7 cell), 200 g / ml (HepG2) was treated for about a month to obtain a cell line containing the p53-response factor. This cell line is shown in Table 1 below.

얻어진 세포주Obtained Cell Line 모세포Blast 표식자Marker HL-p53pαHL-p53pα HeLaHeLa 루시퍼라제Luciferase HL-p53pβHL-p53pβ HeLaHeLa 녹색 형광 단백질Green fluorescent protein M-p53pM-p53p MCF-7MCF-7 루시퍼라제Luciferase HG-p53pHG-p53p HepG2HepG2 루시퍼라제Luciferase

콜로니를 따서 24 웰에 옮겨준 후 배양하고 12 웰에 다시 나누어서 다음날 p53의 발현을 유도하기 위해 악티모마이신(actimomycin) D (20ng/ml), 노코다졸(nocodazole) 및 파클리탁셀로 처리하여 루시퍼라제 활성도(luciferase activity)를 측정하고 그 결과를 도 3a, 3b 및 3c에 각각 나타내었다. 발현 유도를 위해 사용한 악티모마이신 D, 노코다졸 및 파클리탁셀은 종래 지나친 세포 사멸 작용 때문에 많은 부작용을 갖고 있는 것으로 알려진 화학적 항암제이다. 도 3A, 3B 및 3C에 나타낸 결과에 따라, 악티모마이신 D, 노코다졸 및 파클리탁셀의 사용량이 증가할수록 루시퍼라제 활성도가 증가하므로, 종래 사용되던 이 항암제들은 p53 유전자 발현을 증가시켜 암 세포를 사멸시키는 항암제임을 알 수 있다.Colonies were harvested, transferred to 24 wells, incubated and subdivided into 12 wells for treatment of luciferase by treatment with actimomycin D (20 ng / ml), nocodazole and paclitaxel to induce p53 expression the next day. Luciferase activity was measured and the results are shown in FIGS. 3A, 3B and 3C, respectively. Actimomycin D, nocodazole and paclitaxel used to induce expression are chemical anticancer agents known to have many side effects due to excessive cell death. According to the results shown in Figures 3A, 3B and 3C, the luciferase activity increases with increasing use of actimomycin D, nocodazole and paclitaxel, so these conventionally used anticancer agents increase p53 gene expression to kill cancer cells. It can be seen that it is an anticancer agent.

(실시예 2) :hBub R1/hMad3프로모터Example 2 hBub R1 / hMad3 promoter

293 셀에서 게놈 DNA에 프라이머(S: 5'-ctagctagcatgtaacccatttcctcaggcctcagacct-3', AS: 5'-ctaagatctcctctgggccacagaccgcctgggctttct-3')를 결합시켜,hBub R1/hMad3의 5' 업 스트림 영역을 Gene Bank를 이용해 찾아 약 3kb 양쪽의 서열을 증폭시켜 얻었다. 증폭되어 얻어진hBub R1/hMad3의 서열을 pXP2 벡터의 다중클로닝 사이트인 HindIII 및 SmaI 사이트를 이용하여 클로닝하여 서열 번호 2의 프로모터를 제조하였다.By combining the primers (S: 5'-ctagctagcatgtaacccatttcctcaggcctcagacct-3 ', AS: 5'-ctaagatctcctctgggccacagaccgcctgggctttct-3') with 293 cells, the 5 'upstream region of hBub R1 / hMad3 was found using the Gene Bank. Obtained by amplifying both sequences. The promoter of SEQ ID NO: 2 was prepared by cloning the amplified sequence of hBub R1 / hMad3 using HindIII and SmaI sites, which are multicloning sites of the pXP2 vector.

제조된hBub R1/hMad3프로모터에 안정한 셀 라인을 만들기 위한 선별 마커로 pVgRXR(Invitrogen)의 지오신 부분을 PCR로 증폭하고 (S:5'-agtaagcttttagggtgtggaaagtccccagg-3', AS:5'agtaagcttggatccagacatgataagata3') PCR 생성물 양쪽에 만들어진 HindIII 사이트를 이용하여hBub R1/hMad3프로모터에 있는 HindIII와 pXP2에 있는 HindIII 사이트에 지오신을 클로닝하였다. 잘려져나간 1.7kb 정도의 업 스트림 영역은 프로모터 활성도를 전혀 띠지 않았다.PCR product was used to amplify the geocin portion of pVgRXR (Invitrogen) by PCR as a selection marker for making stable cell lines on the prepared hBub R1 / hMad3 promoter (S: 5'-agtaagcttttagggtgtggaaagtccccagg-3 ', AS: 5'agtaagcttggatccagacatgataagata3') PCR product Using both HindIII sites, we cloned geocin into HindIII at the hBub R1 / hMad3 promoter and HindIII site at pXP2. The truncated upstream region of 1.7 kb showed no promoter activity.

60mm 접시에 셀을 2 X 105개로 나누고 다음날hBub R1/hMad3프로모터 영역을 포함하는 1.3Kb 크기의 5' 업 스트림 부위와 이것에 의해 발현이 조절되는 루시퍼라제 유전자, 그리고 선택적 마커인 지오신을 가지는 벡터를 감염시켰다. 감염은 칼슘 포스페이트 방법을 이용하였다. 14시간 후 매질을 세척하고 36시간 뒤 트립신으로 처리하여 100mm 접시에 1 X 105개씩 나누어 15일간 지오신 400g/ml으로 선택하였다. 콜로니가 생기면 각각을 24 웰에 나누어 배양한 뒤에 수집하여 세포주를 얻었다. 얻어진 세포주를 하기 표 2에 나타내었다.Divide the cells into 2 x 10 5 cells in a 60 mm dish the next day with a 1.3Kb sized 5 'upstream site containing the hBub R1 / hMad3 promoter region, a luciferase gene whose expression is regulated, and geosine, an optional marker. The vector was infected. Infection used the calcium phosphate method. After 14 hours, the medium was washed and treated with trypsin after 36 hours, and then divided into 1 × 10 5 pieces in a 100 mm dish and selected as 400 g / ml of geocin for 15 days. When colonies were generated, each was divided into 24 wells, cultured, and collected to obtain a cell line. The cell lines obtained are shown in Table 2 below.

모세포Blast 표식자Marker HL-M3pHL-M3p HeLaHeLa 루시퍼라제 w/ 케스파제-3에 의해 절단되는 사이트Sites cleaved by luciferase w / kespase-3 M-M3pM-M3p MCF-7MCF-7 루시퍼라제 w/ 케스파제-3에 의해 절단되는 사이드Side cleaved by luciferase w / kespase-3

얻어진 세포주의 루시퍼라제 활성도를 측정하여 그 결과를 도 5b에 나타내었다. 전사 활성 측정 방법은hBubR1/hMad3프로모터를 포함하고 있지 않는 루시퍼라제 플라스미드에 상기 프로모터를 삽입하여 HeLa 및 MCF-7 세포에 일시적인 감염(transient transfection)을 각각 실시한 뒤에 감염의 본질적인 대조군(internal control)인 β-갈락토시다제 활성에 대한 상대적인 값으로서, 이 값을 통해 세포 사멸 유도 표식 유전자 프로모터에 의해 발현되는 루시퍼라제 발현 벡터의 감염의 효율성을 상대적으로 비교할 수 있다. 도 5c에 나타낸 것과 같이, 대조군은 프로모터를 포함하지 않는 루시퍼라제 플라스미드와, SV40 프로모터를 포함하는 루시퍼라제 플라스미드를 사용하였다. 도 5b에 나타낸 결과에 따라 본 발명의 클로닝한 약 600 염기쌍의hBubR1/hMad3프로모터는 매우 강한 전사 활성을 갖고 있음을 알 수 있다.Luciferase activity of the obtained cell line was measured and the results are shown in FIG. 5B. The method of measuring transcriptional activity was performed by inserting the promoter into a luciferase plasmid containing no hBubR1 / hMad3 promoter and performing transient transfection to HeLa and MCF-7 cells, respectively, followed by β, which is an internal control of infection. As a relative value for galactosidase activity, this value allows a relative comparison of the effectiveness of infection of luciferase expression vectors expressed by apoptosis inducing marker gene promoters. As shown in FIG. 5C, the control group used a luciferase plasmid without a promoter and a luciferase plasmid with an SV40 promoter. According to the results shown in FIG. 5B, the cloned hBubR1 / hMad3 promoter of the present invention has a very strong transcriptional activity.

아울러, 표 2에 나타낸 세포주의 루시퍼라제 활성도를 측정하여 그 결과를 도 7a에 나타내었으며, 또한, 표 2에 나타낸 세포주를 선택 표식자인 지오신을 사용하여hBubR1/hMad3프로모터에 의해 발현이 조절되는 루시퍼라제 유전자를 포함하는 클론을 선별하여 루시퍼라제 활성도를 측정하고, 그 결과를 도 7b에 나타내었다. 도 7a 및 7b에 나타낸 결과에 따라, 표 2에 나타낸 세포주를 암 세포 사멸 후보 화학 물질을 스크리닝하는데 사용할 수 있음을 예측할 수 있다.In addition, the luciferase activity of the cell lines shown in Table 2 was measured and the results are shown in FIG. 7A. Also, the cell lines shown in Table 2 were regulated by the hBubR1 / hMad3 promoter using geocin , the selection marker. Clones containing the lase gene were selected to measure luciferase activity, and the results are shown in FIG. 7B. According to the results shown in FIGS. 7A and 7B, one can predict that the cell lines shown in Table 2 can be used to screen for cancer cell death candidate chemicals.

(실시예 3): 이수체 세포주의 제작Example 3 Preparation of Dimeric Cell Line

하기 표 2 및 3에 나타낸 초기 세포주를 세포 배양 접시에 각각 놓은 후, 체세포 분열 과정중인 24시간 뒤에 다양한 농도의 노코다졸 항미소관제로 처리하여 비정상적인 미소관(microtuble)의 기능이 유발되도록 하였다. 예비 실험 결과를 통해서 이수체 세포의 집단이 가장 증가하는 시점에서 항미소관제를 제거하고 신선한 매질로 세포를 세척하였다.The initial cell lines shown in Tables 2 and 3, respectively, were placed in a cell culture dish, and then treated with various concentrations of nocodazole anti-microtubules after 24 hours during somatic division to cause abnormal microtuble function. The preliminary experimental results showed that the antimicrobial agent was removed and the cells were washed with fresh medium at the time when the population of dimeric cells increased.

이와 같이, 항미소관제로 처리하면 세포 내에서 체세포분열(mitotic) 결손을 야기하게 되고 대부분의 세포들은 세포사멸 기작을 유도함으로써 선택적으로 제거되나 일부 세포들은 많은 악성 종양 세포에서 관찰되는 결손된 체세포분열 기능을 간직한채 적응(adaptation)이 발생되어 살아남았다.As such, treatment with antimicrobial agents results in mitotic defects in the cells and most cells are selectively removed by inducing apoptosis mechanisms, but some cells have a defective somatic division observed in many malignant tumor cells. Adaptation occurred and survived.

살아남은 일부의 세포들이 콜로니로 형성될 때까지 세포를 배양하고 세포주에 따라서 콜로니 형성보다는 세포 사멸 속도가 빠른 세포주의 경우에는 케스파제 억제제(z-DEVD, z-VAD, z-IETD 또는 z-LEHD, Calbiochem에서 시판)로 처리하여 세포의 생존율을 증대시키고 결국 형성하게 된 단일 콜로니들을 수집하여 세포 배양을 계속하였다. 배양된 세포를 일부 수집하여 프로피디움 아이오다이드(propidium iodide)로 염색한 후에 플루오 사이토메트리(flow cytometry)를 이용하여 DNA 함량을 조사하여 이수체 세포들을 선별하였다. 측정된 DNA 함량 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8에 나타낸 것과 같이, 모세포에서 얻어진 세포주의 DNA 함량이 2배가된 것으로 보아 이수체가 형성되었음을 알 수 있다.Cultivate the cells until some of the surviving cells are formed into colonies and, depending on the cell line, in the case of cell lines with faster cell death rate than colony formation, the caspase inhibitors (z-DEVD, z-VAD, z-IETD or z-LEHD, Cell culture was continued by increasing the viability of cells by commercially available from Calbiochem) and collecting single colonies that eventually formed. Some of the cultured cells were collected and stained with propidium iodide, and then the dimer cells were selected by examining the DNA content using fluorescence cytometry. The measured DNA content results are shown in FIG. 8. As shown in Figure 8, the DNA content of the cell line obtained from the parental cells can be seen that double the dimer was formed.

제작된 이수체 세포주들 및 각 세포주의 스크리닝 표식자를 하기 표 3에 나타내었다.The resulting dimer cell lines and screening markers of each cell line are shown in Table 3 below.

세포주Cell line 모세포Blast 스크리닝 표식자Screening markers DNA 함량이수체:모세포DNA Content AHL-p53pAHL-p53p HL-p53paHL-p53pa 루시퍼라제Luciferase 4N/8N : 2N/4N4N / 8N: 2N / 4N AM-p53pAM-p53p M- p53paM- p53pa 루시퍼라제Luciferase 4N/8N : 2N/4N4N / 8N: 2N / 4N AHG-p53pAHG-p53p HG-p53HG-p53 루시퍼라제Luciferase 4N/8N : 2N/4N4N / 8N: 2N / 4N AHL-M3pAHL-M3p HL-M3pHL-M3p 루시퍼라제 w/ DEVD 모티브Luciferase w / DEVD motif 4N/8N : 2N/4N4N / 8N: 2N / 4N AM-M3pAM-M3p M-M3pM-M3p 루시퍼라제 w/ DEVD 모티브Luciferase w / DEVD motif 4N/8N : 2N/4N4N / 8N: 2N / 4N AHG-M3pAHG-M3p HG-M3pHG-M3p 루시퍼라제 w/ DEVD 모티브Luciferase w / DEVD motif 4N/8N : 2N/4N4N / 8N: 2N / 4N

p53: 티미딘 키나제 최소 프로모터를 갖는 p53- DNA 결합 모티브p53: p53-DNA binding motif with thymidine kinase minimal promoter

M3:hBubR1/hMad3프로모터M3: hBubR1 / hMad3 promoter

DEVD 모티브: 케스파제-3에 의해 절단되는 사이트DEVD motif: site cleaved by kespase-3

본 발명의 암 세포 사멸 벡터 및 프로모터는 다양한 악성 종양 세포의 세포사멸을 선택적으로 유도할 수 있는 화합물(종양 억제 후보 화학 물질)의 스크리닝에 적용될 수 있다. 또한, 상기 벡터 및 프로모터가 포함된 이수체 세포주들을 이용하여 과거에 사용되었거나 지금까지 사용중인 화학 항암제들을 이용하여 이수체 세포주들의 세포 사멸 효능을 평가할 수 있다. 아울러, 본 발명은 후보 화학 물질을 p53-반응 인자를 포함하는 이수체 세포주와hBubR1/hMad3프로모터와 케스파제-3 활성에 의해서 세포사멸이 평가되는 세포주에 공통적으로 적용시킴으로 해서 동일한 화합물에 의한 이중-스크리닝 효과를 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 이수체 세포주 제작전의 모 세포주를 대조군으로 사용하기에 이수체 세포주에 특이적으로 작용하는 세포사멸 유도 화합물을 탐색할 수 있다.Cancer cell death vectors and promoters of the present invention can be applied for the screening of compounds (tumor inhibition candidate chemicals) that can selectively induce apoptosis of various malignant tumor cells. In addition, the apoptotic cell lines including the vector and the promoter may be used to evaluate cell killing efficacy of the dimeric cell lines using chemical anticancer agents used in the past or so far. In addition, the present invention applies the candidate chemicals in common to a dimeric cell line containing a p53-response factor, to a cell line whose apoptosis is assessed by the hBubR1 / hMad3 promoter and kespase- 3 activity. The screening effect can be obtained. In addition, it is possible to search for apoptosis-inducing compounds that specifically act on dimeric cell lines since the parental cell line before the dimer cell line production is used as a control.

Claims (8)

서열 번호 1의 p53의 공통 DNA 결합 서열을 포함하는 p53 DNA 결합 모티브;A p53 DNA binding motif comprising the consensus DNA binding sequence of p53 of SEQ ID NO: 1; 최소 프로모터; 및Minimal promoter; And 상기 프로모터에 결합된 표식자Marker bound to the promoter 를 포함하는 암 세포 사멸 표식 벡터.Cancer cell death marker vector comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 프로모터는 -81 내지 +52 위치의 헤르페스 심플렉스 바이러스 티미딘 키나제 유전자의 최소 프로모터인 암 세포 사멸 표식 벡터.The cancer cell death marker vector according to claim 1, wherein the promoter is a minimal promoter of the herpes simplex virus thymidine kinase gene at the positions -81 to +52. 제 1 항에 있어서, 상기 표식자는 루시퍼라제, β-갈락토시다제 및 녹색 형광 단백질로 이루어진 군에서 선택되는 것인 암 세포 사멸 표식 벡터.The cancer cell death marker vector of claim 1, wherein the marker is selected from the group consisting of luciferase, β-galactosidase, and green fluorescent protein. 제 1 항에 있어서, 상기 벡터는 지오신, 하이그로마이신 및 네오마이신으로부터 이루어진 군에서 선택되는 선별 마커를 더욱 포함하는 것인 암 세포 사멸 표식 벡터.The cancer cell death marker vector of claim 1, wherein the vector further comprises a selection marker selected from the group consisting of geocin, hygromycin, and neomycin. 서열 번호 2의hBubR1/hMad3암 세포 사멸 표식자 발현 프로모터. HBubR1 / hMad3 cancer cell death marker expression promoter of SEQ ID NO: 2. 서열 번호 2의hBubR1/hMad3프로모터; 및The hBubR1 / hMad3 promoter of SEQ ID NO: 2; And 상기 프로모터에 결합된 표식자Marker bound to the promoter 를 포함하는 암 세포 사멸 표식 벡터.Cancer cell death marker vector comprising a. 제 6 항에 있어서, 상기 표식자는 루시퍼라제, β-갈락토시다제 및 녹색 형광 단백질로 이루어진 군에서 선택되는 것인 암 세포 사멸 표식 벡터.7. The cancer cell death marker vector according to claim 6, wherein the marker is selected from the group consisting of luciferase, β-galactosidase and green fluorescent protein. 제 6 항에 있어서, 상기 표식자는 케스파제-3에 의해 절단될 수 있는 사이트를 더욱 포함하는 것인 암 세포 사멸 표식 벡터.7. The cancer cell death marker vector according to claim 6, wherein the marker further comprises a site that can be cleaved by kespase-3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6410312B1 (en) * 1997-12-19 2002-06-25 Chiron Corporation huBUB3 gene involved in human cancers

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US6410312B1 (en) * 1997-12-19 2002-06-25 Chiron Corporation huBUB3 gene involved in human cancers

Non-Patent Citations (2)

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Title
논문1:Lung Cancer. *
논문2:Cancer Res. *

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