KR20150130669A - Pharmaceutical composition for prevention and treatment for Hepatitis C containing Abi1 expression or activity inhibitor - Google Patents

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KR20150130669A
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황순봉
임윤숙
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한림대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing and treating hepatitis C and, more specifically, to a composition containing an inhibitor suppressing the expression or activation of Abelson interactor 1 (Abi1). As a result of identifying cell proteins interacting with a HCV NS5A protein by using a protein microarray technique by inventors in the present invention, about 90 cell proteins were identified to interact with the HCV NS5A protein. Abi1 was selected from the partners of the NS5A. The binding between the HCV NS5A and Abi1 was confirmed by using an in vitro pull-down assay and a common precipitation analysis. Abi1 is essential for replication of HCV. In addition, EGF-induced Erk and Efr1 activation was inhibited by the NS5A, and the inhibitory effect was mediated by the Abi1 protein. Knockdown of the Abi1 expression impaired the replication of HCV, while overexpression of the Abi1 increased proliferation of HCV. In summary, these results support that HCV forces the Abi1 in host cells to modulate a MEK/ERK signaling pathway for proliferation. Therefore, a substance inhibiting the activation or expression of the Abi1 is useful as a prophylactic agent or a therapeutic agent for hepatitis C by inhibiting the proliferation of HCV.

Description

Abi1 발현 또는 활성 억제제를 포함하는 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물 {Pharmaceutical composition for prevention and treatment for Hepatitis C containing Abi1 expression or activity inhibitor}[0001] The present invention relates to a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of hepatitis C, comprising an Abi1 expression or an activity inhibitor,

본 발명은 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물에 관한 것으로서, 좀더 자세히는 Abi1 (Abelson interactor 1) 발현 또는 활성 억제제를 포함하는 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of hepatitis C, and more particularly to a composition comprising Abi1 (Abelson interactor 1) expression or activity inhibitor.

C형 간염 바이러스 (Hepatitis C virus; HCV)는 만성 간염, 간경화 및 간암 (hepatocellular carcinoma; HCC)의 주요 병인체이다. HCV는 양성-센스, 단일가닥 RNA 게놈을 가진 피막형 바이러스이다. HCV는 플라비비리대 과 (Flaviviridae family), 헤파시바이러스 속 (genus Hepacivirus)에 속한다 (1). HCV 게놈은 길이가 약 9.6 kb이고 단일한 대형 오픈 리딩 프레임으로부터 3000 개의 아미노산 단백질을 코딩한다. 이 폴리프로테인 전구체는 숙주 세포 프로테이즈 및 바이러스 프로테이즈에 의해 절단되어 세 개의 구조 단백질 (코어, E1 및 E2) 그리고 일곱 개의 비구조 단백질 (p7, NS2 ~ NS5B)이 만들어진다 (2). 이 구조 단백질들은 비리온의 구성요소들인 반면, 비구조 단백질들은 바이러스 게놈 복제에 관여한다. NS5A (Nonstructural 5A)는 다기능성 단백질이며 많은 세포 단백질과 상호작용하여 세포 신호전달 경로 및 바이러스 증식을 조절한다. NS5A는 세 개의 일치하는 프롤린이 풍부한 PXXP 모티프를 포함하는데, 이 모티프는 SH3 도메인과 결합한다. 이 모티프들은 많은 세포 신호전달 분자들에서 공통적으로 발견된다 (3). NS5A는 MAPK 신호전달 경로를 변조하여 세포 성장 및 활성화를 조절한다. NS5A는 Grb2 (growth factor receptor-bound protein 2)의 두 개의 SH3 도메인과 특이적으로 상호작용하며, Erk MAPK 경로를 저해한다 (4). C-말단의 프롤린-풍부 모티프 내의 NS5A 돌연변이는 Grb2와 상호작용하지 않으며, 또 EGF에 의해 자극되는 ERK 인산화도 블로킹하지 않았다 (5-7). 나아가, 재조합 HSV-감염된 세포에서 발현된 NS5A는 또한 Grb2와 상호작용하였으며, Erk1/2 신호전달 경로를 저해하였다 (8). 이 데이타들은 NS5A가 MAPK 경로를 Grb2를 통해 조절함을 말해준다. 그러나, 어떻게 NS5A가 Grb2 기능을 저해하는지 정확한 메카니즘은 밝혀지지 않았다.Hepatitis C virus (HCV) is the leading cause of chronic hepatitis, liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC). HCV is a transmembrane virus with a positive-sense, single-stranded RNA genome. HCV belongs to Flaviviridae family and genus Hepacivirus (1). The HCV genome is approximately 9.6 kb in length and encodes 3000 amino acid proteins from a single large open reading frame. This polyprotein precursor is cleaved by host cell proteases and viral proteins to produce three structural proteins (core, E1 and E2) and seven nonstructural proteins (p7, NS2 to NS5B) (2). While these structural proteins are components of virions, nonstructural proteins are involved in the replication of the viral genome. NS5A (Nonstructural 5A) is a multifunctional protein that interacts with many cellular proteins to regulate cell signaling pathways and virus proliferation. NS5A contains three matching proline-rich PXXP motifs that bind to the SH3 domain. These motifs are commonly found in many cell signaling molecules (3). NS5A modulates cell growth and activation by modulating the MAPK signaling pathway. NS5A specifically interacts with the two SH3 domains of growth factor receptor-bound protein 2 (Grb2) and inhibits the Erk MAPK pathway (4). The NS5A mutation in the C-terminal proline-rich motif did not interact with Grb2 nor blocked ERK phosphorylation stimulated by EGF (5-7). Furthermore, NS5A expressed in recombinant HSV-infected cells also interacted with Grb2 and inhibited the Erk1 / 2 signaling pathway (8). These data indicate that the NS5A regulates the MAPK path through Grb2. However, the exact mechanism by which NS5A inhibits Grb2 function has not been elucidated.

E3B1으로도 알려진 Abi1 (Abelson interactor 1)은 RTK (receptor tyrosine kinase) 신호전달 경로에서 어댑터 단백질이다. 이 단백질은 세 개의 잘 보존된 도메인: HHR (homeo-domain homologous region), 프롤린-풍부 (proline-rich (PR) 도메인 및 SH3 (Src homology 3)를 포함한다 (9). Abi1은 Eps8 및 Sos1과 함께 RTKs를 통하여 액틴 재배열을 조절하여 Ras를 활성화시키고 Rac에 의해 유도되는 막의 주름모양 형성에 매우 중요한 분자이다 (10-13). Abi1은 또한 세포 증식, 세포 접합 및 세포 이동 조절에 관여한다 (14,15). Abi1은 전이 동안 세포 골격 재배열 및 라멜리포디아 (lamellipodia) 형성과 함께 EGF에 의해 유도되는 ERK 경로를 조절하는 것으로 알려져 있다 (16-18). Abi1의 과발현은 EGF에 의해 유도되는 Erk 활성화를 특이적으로 저해하지만 c-Jun N-말단 카이네이즈 또는 Akt 활성화는 저해하지 않았다 (14). HCV NS5A 단백질이 Grb2와 상호작용하고, Grb2-Sos 상호작용을 저해하지 않으면서 Sos로 매개되는 Ras 활성화를 교란하고 나아가 EGF로 매개되는 ERK1/2 활성화를 저해한다는 것이 이미 알려져 있다 (3,4).
Abi1 (Abelson interactor 1), also known as E3B1, is an adapter protein in the receptor tyrosine kinase (RTK) signaling pathway. This protein contains three well-conserved domains: the homeo-domain homologous region (HHR), the proline-rich (PR) domain and SH3 (Src homology 3) .9 Abi1 binds to Eps8 and Sos1 It is also important to regulate actin rearrangement through RTKs to activate Ras and to form Rac-induced membrane wrinkles (10-13). Abi1 is also involved in cell proliferation, cell junctioning and cell migration regulation Abi1 is known to regulate EGF-mediated ERK pathway along with cytoskeletal rearrangement and lamellipodia formation during metastasis (16-18). Abi1 overexpression is mediated by EGF Induced Erk activation, but did not inhibit c-Jun N-terminal kinase or Akt activation. (14) The HCV NS5A protein interacts with Grb2 and does not inhibit Grb2-Sos interaction, Disturbing mediated Ras activation It should inhibit ERK1 / 2 activation and is further mediated by EGF already known (3,4).

1. Giannini C, Brechot C. 2003. Hepatitis C virus biology. Cell Death Differ. 10(Suppl 1):S27-S38. 1. Giannini C, Brechot C. 2003. Hepatitis C virus biology. Cell Death Differ. 10 (Suppl 1): S27-S38. 2. Moradpour D, Penin F, Rice CM. 2007. Replication of hepatitis C virus. Nat. Rev. Microbiol. 5:453-463. 2. Moradpour D, Penin F, Rice CM. 2007. Replication of hepatitis C virus. Nat. Rev. Microbiol. 5: 453-463. 3. Tan SL, Nakao H, He Y, Vijaysri S, Neddermann P, Jacobs BL, Mayer BJ, Katze MG. 1999. NS5A, a nonstructural protein of hepatitis C virus, binds growth factor receptor-bound protein 2 adaptor protein in a Src homology 3 domain/ligand-dependent manner and perturbs mitogenic signaling. Proc.Natl. Acad. Sci. U. S. A. 96:5533-5538. 3. Tan SL, Nakao H, He Y, Vijaysri S, Neddermann P, Jacobs BL, Mayer BJ, Katze MG. 1999. 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Scita G, Nordstrom J, Carbone R, Tenca P, Giardina G, Gutkind S, Bjarnegard M, Betsholtz C, Di Fiore PP. 1999. EPS8 and E3B1 transduce signals from Ras to Rac. Nature 401:290-293. 10. Scita G, Nordstrom J, Carbone R, Tenca P, Giardina G, Gutkind S, Bjarnegard M, Betsholtz C, Di Fiore PP. 1999. EPS8 and E3B1 transduce signals from Ras to Rac. Nature 401: 290-293. 11. Lanzetti L, Rybin V, Malabarba MG, Christoforidis S, Scita G, Zerial M, Di Fiore PP. 2000. The Eps8 protein coordinates EGF receptor signalling through Rac and trafficking through Rab5. Nature 408:374-377. 11. Lanzetti L, Rybin V, Malabarba MG, Christoforidis S, Scita G, Zerial M, Di Fiore PP. 2000. Eps8 protein coordinates EGF receptor signaling through Rac and trafficking through Rab5. Nature 408: 374-377. 12. Innocenti M, Tenca P, Frittoli E, Faretta M, Tocchetti A, Di Fiore PP, Scita G. 2002. Mechanisms through which Sos-1 coordinates the activation of Ras and Rac. J. Cell. Biol. 156:125-136. 12. 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Phosphoinositide 3-kinase activates Rac by entering in a complex with Eps8, Abi1, and Sos-1. J. Cell. Biol. 160:17-23. 15. Innocenti M, Frittoli E, Ponzanelli I, Falck JR, Brachmann SM, Di Fiore PP, Scita G. 2003. Phosphoinositide 3-kinase activates Eps8, Abi1, and Sos-1. J. Cell. Biol. 160: 17-23. 16. Innocenti M, Zucconi A, Disanza A, Frittoli E, Areces LB, Steffen A, Stradal TE, Di Fiore PP, Carlier MF, Scita G. 2004. Abi1 is essential for the formation and activation of a WAVE2 signalling complex. Nat. Cell. Biol. 6:319-327. 16. Innocenti M, Zucconia, Disanza A, Frittoli E, Areces LB, Steffen A, Stradal TE, Di Fiore PP, Carlier MF, Scita G. 2004. Abi1 is essential for the formation and activation of a WAVE2 signaling complex. Nat. Cell. Biol. 6: 319-327. 17. Cui M, Yu W, Dong J, Chen J, Zhang X, Liu Y. 2010. Downregulation of ABI1 expression affects the progression and prognosis of human gastric carcinoma. Med. Oncol. 27:632-639. 17. 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Ndjomou J, Park IW, Liu Y, Mayo LD, He JJ. 2009. Up-regulation of hepatitis C virus replication and production by inhibition of MEK / ERK signaling. PLoS One 4: e7498

본 발명은 종래 C형 간염의 효과적인 치료제가 없었던 문제를 해결하고 C형 간염에 효과적인 예방 및 치료제를 제공하려는 것을 목적으로 한다.The present invention aims at solving the problem that there is no effective therapeutic agent for hepatitis C and providing an effective preventive and therapeutic agent for hepatitis C infection.

HCV 생애주기는 숙주 세포 기구에 매우 의존적이다. HCV NS5A는 세포 신호전달경로 및 바이러스 증식을 조절하는 많은 세포 단백질과 상호작용한다. 본 발명에서 발명자들은 NS5A와 상호작용하는 단백질로서 세포 내 Abi1에 대해 밝혔다. NS5A는 Abi1 단백질을 통하여 상피세포 성장인자가 매개하는 MEK/ERK 신호전달을 조절하였다. Abi1 발현 녹다운은 HCV 복제를 손상시켰으나, 반면 Abi1 과발현은 HCV 증식을 증가시켰다. 이 데이타들은 HCV가 세포 내 Abi1을 불법으로 MEK/ERK 신호전달경로를 변조하여 자기 자신의 증식을 위하여 사용하는 것으로 보이며, 따라서 MEK/ERK 경로는 항-HCV 치료법의 잠재적인 목표가 될 수 있을 것으로 보인다.The HCV life cycle is highly dependent on host cell machinery. HCV NS5A interacts with many cellular proteins that regulate cell signaling pathways and virus proliferation. In the present invention, the inventors described intracellular Abi1 as a protein that interacts with NS5A. NS5A regulates MEK / ERK signaling mediated by epithelial growth factor through Abi1 protein. Abi1 expression knockdown impaired HCV replication, whereas Abi1 overexpression increased HCV proliferation. These data suggest that HCV may illegally use intracellular Abi1 to modulate the MEK / ERK signaling pathway for its own proliferation and thus the MEK / ERK pathway may be a potential target for anti-HCV therapy .

본 발명에서 발명자들이 단백질 마이크로어레이 기술을 이용하여 HCV NS5A 단백질과 상호작용하는 세포 단백질을 확인한 결과, 약 90 개의 HCV NS5A와 상호작용하는 세포 단백질을 밝혔다. 이 NS5A 파트너들 중 Abi1을 선택하였다. HCV NS5A와 Abi1의 결합은 인 비트로 풀다운 및 공통침전 분석을 이용하여 입증하였다. Abi1은 HCV 복제에 필수적이다. 뿐만 아니라, EGF로 자극된 Erk 및 Egr1 활성화는 NS5A에 의해 저해되었으며, 이 저해효과는 Abi1 단백질에 의해 매개되었다. 종합하면, 이러한 결과들은 HCV가 숙주세포 내 Abi1을 강제하여 MEK/ERK 신호전달 경로를 자신의 증식을 위하여 변조하였음을 뒷받침해준다.
The inventors of the present invention have identified cell proteins that interact with the HCV NS5A protein using protein microarray technology and have identified about 90 cell proteins that interact with HCV NS5A. Of these NS5A partners, Abi1 was chosen. The binding of HCV NS5A to Abi1 was demonstrated using in vitro pull down and common precipitation assays. Abi1 is essential for HCV replication. In addition, EGF-stimulated Erk and Egr1 activation was inhibited by NS5A, and this inhibitory effect was mediated by the Abi1 protein. Taken together, these results support the hypothesis that HCV inhibits the MEK / ERK signaling pathway for its own proliferation by forcing Abi1 in host cells.

HCV NS5A 단백질은 바이러스 복제 복합체의 필수적인 구성요소인 막-관련 단백질이다. NS5A는 세포 성장 및 세포 신호전달경로를 조절하는 다양한 숙주 단백질과 상호작용하는 것으로 알려져 있다. HCV 증식에 필수적인 세포 인자들을 확인하기 위하여 본 발명자들은 NS5A 단백질을 탐침으로 하여 단백질 마이크로어레이 스크리닝을 수행하였다. 약 9,000 개의 인간 단백질 중 약 90 개의 세포 단백질이 새로운 NS5A 상호작용자로 확인되었다. Abi1이 RTK 신호전달 경로에서 어댑터 단백질이며 액틴 재배열과 세포 증식에서 결정적인 역할을 수행하기 때문에 (10,14,15), EGF 매개 Abi1 신호전달 경로에서 NS5A 단백질의 관련 가능성을 연구하였다. The HCV NS5A protein is a membrane-associated protein that is an essential component of the viral replication complex. NS5A is known to interact with a variety of host proteins that regulate cell growth and cell signaling pathways. To identify cellular factors essential for HCV proliferation, we performed protein microarray screening using the NS5A protein as a probe. Of the approximately 9,000 human proteins, about 90 cell proteins have been identified as new NS5A interactors. Because Abi1 is an adapter protein in the RTK signaling pathway and plays a crucial role in actin rearrangement and cell proliferation (10,14,15), we have investigated the possible involvement of the NS5A protein in the EGF-mediated Abi1 signaling pathway.

본 발명자들은 먼저 인 비트로 결합 및 공통면역침전 분석법으로 NS5A와 Abi1 간의 단백질 상호작용을 밝혔다. HCV NS5A는 HCV 복제 상황에서 내생 Abi1과 상호작용하였다. 나아가 본 발명자들은 NS5A와 Abi1 단백질이 Jc1-감염 세포의 세포질에서 같은 곳에 위치함을 입증하였고, NS5A가 Abi1의 부분 Ⅱ와 NS5A 도메인 I을 통하여 N-말단 양친매성 나선을 품음으로써 Abi1과 상호작용함을 밝혔다. NS5A의 도메인 I은 막 위치화뿐 아니라 HCV 복제에도 필수적인 막에 고정된 부분을 포함한다 (25). NS5A의 막 타겟팅은 EGF 매개 Ras-Erk 신호전달 경로 저해능에 필수적인 것으로 보고된바 있다 (7). NS5A에서 N-말단 32개 잔기를 결실시키면 EGF로 자극되는 AP-1 유도 루시퍼레이즈 발현의 블로킹이 실패하였다 (7). 반면, Abi1 부분 Ⅱ는 세린과 트레오닌이 풍부하며 따라서 세린/트레오닌 카이네이즈의 타겟이 된다 (26). 사이클린-의존적 카이네이즈에는 세 개의 추정되는 인산화 부위 (S/T-P-X-K/R)가 있고 (27), MAP 카이네이즈에는 일곱 개의 추정 인산화 부위 (S/T-P)가 있다 (28). 따라서, 본 발명자들은 Abi1과 NS5A 간의 단백질 상호작용은 MAPK/ERK 신호전달 경로에 관여하는 것으로 가정하였다.We first identified protein interactions between NS5A and Abi1 by in vitro binding and common immunoprecipitation assays. HCV NS5A interacted with endogenous Abi1 in the context of HCV replication. Further, we have demonstrated that NS5A and Abi1 proteins are located in the same cell in the cytoplasm of Jc1-infected cells, and NS5A interacts with Abi1 by having an N-terminal amphipathic spiral through part II of Abi1 and NS5A domain I . Domain I of NS5A contains not only membrane localization but also a portion of the membrane that is essential for HCV replication (25). Membrane targeting of NS5A has been reported to be essential for inhibition of the EGF-mediated Ras-Erk signaling pathway (7). Deletion of N-terminal 32 residues in NS5A failed to block the expression of AP-1 induced luciferase, which is stimulated by EGF (7). On the other hand, Abi1 moiety II is rich in serine and threonine and thus targets serine / threonine kinase (26). There are three putative phosphorylation sites (S / T-P-X-K / R) in cyclin-dependent kinases (27) and seven putative phosphorylation sites (S / T-P) in MAP kinases. Therefore, the present inventors have assumed that the protein interaction between Abi1 and NS5A is involved in the MAPK / ERK signaling pathway.

활성화된 EGFR로부터의 신호전달은 Grb2와 Eps8을 포함하는 다수의 하류 목표들을 활성화한다. HCV NS5A 단백질이 Grb2와 상호작용하며, Grb2-Sos 상호작용을 교란하지 않고 EGF로 자극되는 Ras-Erk 경로를 저해함은 보고된바 있다 (6). 본 발명에서 본 발명자들은 NS5A가 Abi1과 상호작용하며 EGF로 자극되는 Egr1 프로모터 활성을 저해함을 밝혔다. 이 저해작용은 Abi1이 없으면 사라졌는데, 이는 NS5A가 Abi1 단백질을 통해 EGF 신호전달을 조절함을 의미한다. NS5A가 Abi1-Sos1 상호작용을 교란하지 않고 EGF-매개 신호전달을 저해한다는 것은 주목할 만하다. 본 발명자들은 NS5A 단백질이 Abi1 및 Sos1과 셋으로 이루어진 복합체를 형성함으로써 NS5A 단백질에 의해 EGF-매개 신호전달을 변조함을 밝혔다.Signaling from activated EGFR activates a number of downstream targets, including Grb2 and Eps8. It has been reported that the HCV NS5A protein interacts with Grb2 and inhibits the Ras-Erk pathway stimulated by EGF without disturbing the Grb2-Sos interaction (6). In the present invention, the present inventors have found that NS5A interacts with Abi1 and inhibits EGF-stimulated Egr1 promoter activity. This inhibition disappeared without Abi1, which means that NS5A regulates EGF signaling through the Abi1 protein. It is noteworthy that NS5A inhibits EGF-mediated signal transduction without disturbing Abi1-Sos1 interactions. We have shown that the NS5A protein modulates EGF-mediated signal transduction by the NS5A protein by forming a complex of three with Abi1 and Sos1.

어떻게 NS5A가 두 가지 다른 방법으로 EGF 신호전달 경로를 교란할 수 있는가? 실제로 Abi1과 Grb2는 Sos1 상의 동일한 결합 부위 VPVPPPVPPRRR에 대해 경쟁한다 (12). Sos1은 Ras (Grb2에 결합함으로써)와 Rac (Eps8/Abi1/PI3K 복합체의 부분으로서)에 대하여 GEF (guanine nucleotide exchange factor)로서 작용할 수 있다. Abi1이 과발현되었을 때, Sos1은 Grb2에 결합하지 않아 Ras를 활성화시킬 수 없고, 따라서 GEF-Ras에 의하여 자극된 세포 증식에 관여하는 Ras/Raf/MAPK/ERK 신호전달 경로는 저해되었다. 대신 Sos1은 Eps8/Abi1과 복합체를 형성하여 GEF-Rac는 Rac를 활성화하여 액틴 폴리머화를 활성화할 수 있다 (12,15). 따라서, 넷으로 이루어진 Abi1 복합체의 한 구성요소로서 NS5A는 EGF에 의해 유도되는 ERK 활성화를 하향조절할 수 있을 것으로 보인다. 본 발명자들은 HCV 생애주기의 다른 단계에서 NS5A가 Grb2 또는 Abi1을 불법 사용함으로써 EGF 신호전달을 다르게 조절하는 것으로 예측하였다. 그러나, EGF 신호전달에서 NS5A의 다른 조절에 대한 상세한 메카니즘을 밝히는 데는 좀 더 연구가 필요하다.How can NS5A disrupt the EGF signaling pathway in two different ways? In fact, Abi1 and Grb2 compete for the same binding site VPVPPPVPPRRR on Sos1 (12). Sos1 can act as a guanine nucleotide exchange factor (GEF) for Ras (by binding to Grb2) and Rac (as part of the Eps8 / Abi1 / PI3K complex). When Abi1 was overexpressed, Sos1 did not bind to Grb2 and could not activate Ras, thus inhibiting the Ras / Raf / MAPK / ERK signaling pathway involved in GEF-Ras stimulated cell proliferation. Instead, Sos1 complexes with Eps8 / Abi1, and GEF-Rac can activate Rac to activate actin polymerization (12,15). Thus, as a component of the Abi1 complex consisting of four, NS5A appears to be able to down-regulate EGF-induced ERK activation. The present inventors predicted that NS5A at different stages of the HCV life cycle would differently modulate EGF signaling by unauthorized use of Grb2 or Abi1. However, further study is needed to elucidate the detailed mechanism of the different regulation of NS5A in EGF signaling.

Ras-Erk 신호전달 경로 교란은 HCV RNA 복제 수준을 조절하는 메카니즘인 것으로 보인다. 낮은 Ras-Erk 신호전달 활성이 HCV RNA 복제에 필수적이지만, Ras-Erk 신호전달을 완전히 억제하면 복제는 억제된다고 보고된바 있다 (29). 다른 연구팀 또한 MEK/ERK 신호전달 억제가 HCV 증식을 증대시킴을 보고한바 있다 (30). 본 발명자들은 Abi1 침묵화가 ERK 활성화 강화를 초래함을 밝혔다. HCV NS5A는 Abi1이 없을 때 EGF 신호전달 경로를 억제할 수 없었다. 이는 Abi1과 NS5A 간의 단백질 상호작용이 MEK/ERK 신호전달을 억제하는데 필수적임을 의미한다. 마지막으로, 본 발명자들은 HCV 증식에서 Abi1의 연관 가능성을 알아보았다. 본 발명자들은 siRNA-매개 Abi1 녹다운이 세포 내 HCV RNA 수준, HCV 단백질 수준 및 HCV 감염성을 감소시킴을 밝혔다. 뿐만 아니라, Abi1 녹다운 세포에서 Abi1의 외생적 발현이 HCV 단백질 수준을 회복시킴을 밝혔다. 실제로 HCV-감염 세포에서 Abi1의 과발현은 JFH1-luc 루시퍼레이즈 활성과 HCV 단백질 수준을 현저히 증가시켰다. 종합하면, HCV는 자신의 복제를 위하여 숙주세포 내 Abi1을 이용하였고 따라서 NS5A에 의한 MEK/ERK 신호전달 변조는 HCV 발병에 기여하는 것으로 보인다.
Ras-Erk signaling pathway disruption appears to be a mechanism to regulate the level of HCV RNA replication. Although low Ras-Erk signaling activity is essential for HCV RNA replication, complete inhibition of Ras-Erk signaling has been reported to inhibit replication (29). Other researchers have also reported that MEK / ERK signaling inhibition augments HCV proliferation (30). The present inventors have found that Abi1 silencing results in enhanced ERK activation. HCV NS5A could not inhibit the EGF signaling pathway in the absence of Abi1. This implies that protein interactions between Abi1 and NS5A are essential for inhibiting MEK / ERK signaling. Finally, the present inventors have examined the possibility of Abi1 association in HCV proliferation. We have shown that siRNA-mediated Abi1 knockdown reduces intracellular HCV RNA levels, HCV protein levels and HCV infectivity. In addition, exogenous expression of Abi1 in Abi1 knockdown cells restored HCV protein levels. In fact, Abi1 overexpression in HCV-infected cells markedly increased JFH1-luc luciferase activity and HCV protein levels. Taken together, HCV has used Abi1 in host cells for its replication, and thus MEK / ERK signaling modulation by NS5A appears to contribute to HCV infection.

본 발명은 Abi1 (Abelson interactor 1) 발현 또는 활성 저해제를 포함하는 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of hepatitis C comprising an Abi1 (Abelson interactor 1) expression or activity inhibitor.

또한, 본 발명은 상기 Abi1 발현 저해제가 Abi1 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오타이드, shRNA (short hairpin RNA) 및 siRNA (short interfering RNA)로 구성된 군 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물에 관한 것이다.The present invention also relates to a method for producing a C-type antibody, which is characterized in that the Abi1 expression inhibitor is any one selected from the group consisting of an antisense nucleotide complementary to mRNA of the Abi1 gene, short RNA (shRNA) and short interfering RNA To a pharmaceutical composition for preventing and treating hepatitis.

또한, 본 발명은 상기 siRNA가 서열번호 제1~4번임을 특징으로 하는 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물에 관한 것이다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 서열번호 1, 2, 3, 4번 외에도 Abi1을 타겟으로 하는 siRNA를 제조하는 것은 용이하므로, 상기 서열번호 1, 2, 3, 4번에만 한정되는 것이 아님은 자명하다. In addition, the present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing and treating hepatitis C, wherein the siRNA is SEQ ID NO: 1 to 4. However, since it is easy for a person skilled in the art to produce siRNA targeting Abi1 in addition to SEQ ID NOS: 1, 2, 3 and 4, the siRNAs of SEQ ID NOS: 1, 2, 3 and 4 It is obvious that it is not limited to the number of times.

또한, 본 발명은 상기 Abi1 활성 저해제가 Abi1 단백질에 결합하는 항 Abi1 항체임을 특징으로 하는 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of hepatitis C, wherein the Abi1 activity inhibitor is an anti-Abi1 antibody binding to Abi1 protein.

본 발명의 Abi1 단백질의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 함유하는 C형 간염 예방 및 치료용 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 유효성분을 0.0001 내지 50 중량%로 포함한다.The composition for the prevention and treatment of hepatitis C infection comprising the Abi1 protein expression or activity inhibitor as an active ingredient of the present invention contains the active ingredient in an amount of 0.0001 to 50% by weight based on the total weight of the composition.

본 발명의 조성물은 상기 Abi1 단백질의 발현 또는 활성 억제제에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물은 임상 투여시 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다.
The composition of the present invention may contain at least one active ingredient which exhibits the same or similar function to the Abi1 protein expression or activity inhibitor. The composition of the present invention can be administered orally or parenterally at the time of clinical administration and can be used in the form of a general pharmaceutical preparation.

본 발명에 있어서, Abi1에 대한 억제제는 상기 유전자의 mRNA에 대한 안티센스 올리고뉴클레오타이드일 수 있다.In the present invention, the inhibitor for Abi1 may be an antisense oligonucleotide for the mRNA of the gene.

안티센스 올리고뉴클레오타이드는 생체 내뿐만 아니라 생체 외에서도 유전자-특이적 억제를 달성하기 위해 성공적으로 사용되어 왔다. 안티센스 뉴클레오타이드는 특정 DNA 또는 RNA 타겟에 대해 안티센스(또는 상보)인 짧은 길이의 DNA 합성 가닥(또는 DNA 아날로그)이다. 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 타겟에 결합하고 전사, 번역 또는 스플라이싱의 단계에서 발현을 멈추게 함으로써 DNA 또는 RNA 타겟에 의해 인코드된 단백질의 발현을 막기 위해 제안되었다. 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 세포 배양 및 질병의 동물 모델에서도 성공적으로 이용되어 왔다(Hogrefe, 1999). 올리고뉴클레오타이드가 분해되지 않도록 더욱 안정하고 저항적이 되게 하기 위한 안티센스 올리고뉴클레오타이드의 또 다른 변형이 당업자에게 알려져 있고 이해된다. 여기서 사용된 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 이중나선 또는 단일나선 DNA, 이중나선 또는 단일나선 RNA, DNA/RNA 하이브리드, DNA 및 RNA 아날로그 및 염기, 당 또는 백본(backbone) 변형을 지닌 올리고뉴클레오타이드를 포함한다. 올리고뉴클레오타이드는 안정성을 증가시키고 뉴클레아제 분해에 대한 저항성을 증가시키기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에 알려진 방법에 의해 변형된다. 이들 변형은 본 발명 분야에 알려져 있는 올리고뉴클레오타이드 백본의 변형, 당 부분의 변형 또는 염기의 변형을 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다.Antisense oligonucleotides have been used successfully to achieve gene-specific inhibition both in vivo as well as in vitro. Antisense nucleotides are short length DNA synthesis strands (or DNA analogs) that are antisense (or complementary) to a particular DNA or RNA target. Antisense oligonucleotides have been proposed to inhibit the expression of proteins encoded by DNA or RNA targets by binding to the target and stopping expression at the transcription, translation or splicing step. Antisense oligonucleotides have also been successfully used in animal models of cell culture and disease (Hogrefe, 1999). Other variations of antisense oligonucleotides to make the oligonucleotides more stable and resistant to degradation are known and understood by those skilled in the art. The antisense oligonucleotides used herein include double stranded or single stranded DNA, double stranded or single stranded RNA, DNA / RNA hybrids, DNA and RNA analogs and oligonucleotides with base, sugar or backbone modifications. Oligonucleotides are modified by methods known in the art to increase stability and increase resistance to nuclease degradation. These modifications include, but are not limited to, modifications of oligonucleotide backbones known in the art, modifications of sugar moieties, or modifications of bases.

또한, Abi1에 대한 억제제는 상기 유전자의 siRNA(Small Interfering RNA)일 수 있다.In addition, the inhibitor for Abi1 may be siRNA (Small Interfering RNA) of the gene.

즉, 상기 siRNA의 염기서열은 Abi1 유전자(mRNA)의 염기서열 중 연속된 19~23개의 연속된 염기서열일 수 있다.That is, the nucleotide sequence of the siRNA may be a sequence of 19 to 23 contiguous nucleotides of the nucleotide sequence of the Abi1 gene (mRNA).

상기 siRNA의 서열은 편의상 정방향 서열(sense strand)을 나타낸 것으로, 실제 유전자 억제효과를 나타내는 역방향 서열(antisense strand)과 함께 이중리보핵산쇄를 구성하게 된다.The sequence of the siRNA represents a sense strand for convenience, and constitutes a double ribonucleic acid chain together with an antisense strand indicating an actual gene suppression effect.

siRNA는 세포 배양 및 생체 내에서 오래 지속되는 효과, 생체 내에서 세포를 트랜스펙션시키는 능력 및 혈청 내 분해에 대한 저항력의 측면에서 생체 내에서 특정한 유전자의 발현의 저해에 대해 매우 강한 약물이 되는 잠재력을 지닌다(Bertrand et al., 2002). siRNA의 전달 및 siRNA를 포함한 발현 컨스트럭트/벡터는 당업자에게 알려져 있다. 예를 들어, 미국 출원 제2004/106567 및 2004/0086884는 바이러스성 벡터, 비바이러스성 벡터, 리포솜 전달 운반체, 플라스미드 주입 시스템, 인공 바이러스 엔벨로프 및 폴리라이신 컨쥬게이트를 포함한 전달 메커니즘뿐만 아니라 많은 발현 컨스트럭트/벡터를 제공하고 있다.siRNA has the potential to become a very potent drug against the inhibition of the expression of specific genes in vivo in terms of long-lasting effects in cell culture and in vivo, the ability to transfect cells in vivo, and resistance to serum degradation (Bertrand et al., 2002). Expression constructs / vectors including siRNA delivery and siRNA are known to those skilled in the art. For example, U.S. Patent Application Nos. 2004/106567 and 2004/0086884 disclose delivery mechanisms including viral vectors, non-viral vectors, liposome delivery vehicles, plasmid injection systems, artificial viral envelopes and polylysine conjugates, / Vector.

siRNA는 상대적으로 낮은 농도로도 안티센스 올리고뉴클레오타이드에 의해 얻을 수 있는 효과와 동등하거나 높은 효과를 얻을 수 있기 때문에 안티센스 올리고뉴클레오타이드의 대안으로 제시되고 있다(Thompson, 2002). siRNA의 이용은 질병의 동물 모델에 있어서 유전자 발현을 저해하는 데 대중성을 나타내고 있다. 당업자는 당해 기술 분야에 공지된 방법을 이용하여 원하는 방식대로 상기 안티센스 올리고뉴클레오타이드 및 siRNA를 합성하고 변형시킬 수 있다(Andreas Henschel, Frank Buchholz1 and Bianca Habermann (2004) DEQOR: a web-based tool for the design and quality control of siRNAs. Nucleic Acids Research 32(Web Server Issue):W113-W120 참조). 또한 당업자는 안티센스 올리고뉴클레오타이드 또는 siRNA를 지닌 발현 컨스트럭트/벡터에 유용한 조절 서열(예컨대, 구성적 프로모터, 유도성 프로모터, 조직-특이적 프로모터 또는 그의 결합)을 잘 이해하고 있다.siRNAs have been proposed as an alternative to antisense oligonucleotides because they can achieve equivalent or even higher effects than those obtained by antisense oligonucleotides at relatively low concentrations (Thompson, 2002). The use of siRNAs has been shown to inhibit gene expression in animal models of disease. Those skilled in the art can synthesize and modify the antisense oligonucleotides and siRNAs as desired using methods known in the art (Andreas Henschel, Frank Buchholzl and Bianca Habermann (2004) DEQOR: a web-based tool for the design and quality control of siRNAs. Nucleic Acids Research 32 (Web Server Issue): W113-W120 Reference). Also, those skilled in the art are well aware of regulatory sequences (e.g., constitutive promoters, inducible promoters, tissue-specific promoters, or combinations thereof) useful in expression constructs / vectors with antisense oligonucleotides or siRNA.

C형 간염 치료를 위해 사용되는 본 발명의 안티센스 올리고뉴클레오타이드 또는 siRNA는 약제학적으로 허용되는 담체를 추가적으로 포함한 조성물의 형태로 투여될 수 있다. 약제학적으로 허용되는 담체는 예를 들어 하나 이상의 물, 식염수, 인산 완충 식염수, 덱스트린, 글리세롤, 에탄올뿐만 아니라 이들의 조합을 포함한다. 이러한 조성물은 투여 후 활성 성분의 빠른 방출, 또는 지속적이거나 지연된 방출을 제공하도록 제제화될 수 있다.The antisense oligonucleotides or siRNA of the present invention used for the treatment of hepatitis C can be administered in the form of a composition further comprising a pharmaceutically acceptable carrier. Pharmaceutically acceptable carriers include, for example, one or more of water, saline, phosphate buffered saline, dextrin, glycerol, ethanol as well as combinations thereof. Such compositions may be formulated to provide a rapid release, sustained or delayed release of the active ingredient after administration.

상기 Abi1 유전자의 저해제는 안티센스 올리고뉴클레오타이드 또는 siRNA 외에도 상기 유전자의 발현을 억제하는 물질이면 어떤 것이든 가능하다. 따라서 종래 당해 기술 분야에서 상기 유전자의 저해제로 알려진 화합물 또한 이용 가능하다.The Abi1 gene inhibitor may be any substance that inhibits the expression of the gene in addition to the antisense oligonucleotide or siRNA. Therefore, compounds known as inhibitors of the genes in the art are also available.

본 발명은 또한 Abi1 유전자로부터 발현된 단백질에 대한 억제제를 포함하는 C형 간염 치료용 조성물을 제공한다. 본 발명의 유전자를 억제하면 그에 따른 단백질의 발현이 억제되어 HCV 증식이 억제되는 것이므로, 상기 유전자의 단백질을 저해하면 HCV 증식을 억제할 수 있다.The present invention also provides a composition for treating hepatitis C comprising an inhibitor against a protein expressed from Abi1 gene. When the gene of the present invention is inhibited, expression of the protein is inhibited and HCV proliferation is inhibited. Therefore, inhibition of the protein of the gene can inhibit HCV proliferation.

따라서 본 발명은 상기 단백질에 대한 억제제의 C형 간염 치료 용도를 제공한다. 본 발명에 있어서 C형 간염 치료는 C형 간염의 예방 및 억제를 포함한다.Accordingly, the present invention provides a therapeutic use of an inhibitor of the above-mentioned protein for hepatitis C virus. In the present invention, treatment of hepatitis C includes prevention and inhibition of hepatitis C virus.

상기 단백질에 대한 억제제는 본 발명의 유전자로부터 발현된 Abi1 단백질에 대한 항체일 수 있다. 상기 단백질에 대한 단일클론 항체는 당업계에 통상적인 단일클론 항체 제작 방법을 통해 제작되어 사용될 수도 있고, 시판되는 것을 사용할 수 있다. 또한, 단일클론 항체 대신에 상기 단백질을 인식하는 폴리클론 항체를 사용할 수도 있고 이는 당업계에 통상적인 항혈청 제작 방법을 통해 제작되어 사용될 수도 있다.The inhibitor for the protein may be an antibody to the Abi1 protein expressed from the gene of the present invention. The monoclonal antibody to the protein may be prepared by using a monoclonal antibody production method as is customary in the art, or a commercially available monoclonal antibody may be used. In addition, a polyclonal antibody recognizing the protein may be used in place of the monoclonal antibody, or it may be produced and used through an antiserum preparation method customary in the art.

본 발명의 C형 간염 치료용 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효 성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용되는 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 단백질에 대한 억제제가 항체일 경우 약제학적으로 허용되는 담체는 결합 단백질의 저장 수명 또는 유효성을 증가시키는 습윤제 또는 유화제, 방부제 또는 완충액과 같은 최소량의 보조 물질로 구성될 수 있다.The composition for treating hepatitis C of the present invention may be formulated into a pharmaceutical composition containing at least one pharmaceutically acceptable carrier in addition to the above-described effective ingredients for administration. When the inhibitor for the protein of the present invention is an antibody, the pharmaceutically acceptable carrier may be composed of a minimum amount of auxiliary substance such as a wetting agent or an emulsifying agent, an antiseptic or a buffer to increase the shelf life or effectiveness of the binding protein.

또한 본 발명의 C형 간염 치료용 조성물은 하나 또는 그 이상의 C형 간염 치료제와 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 C형 간염 치료용 조성물은 당업자에게 잘 알려진 화학요법약제(chemotherapeutic agent)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the composition for treating hepatitis C of the present invention can be used together with one or more therapeutic agents for hepatitis C virus. The composition for treating hepatitis C of the present invention may further comprise a chemotherapeutic agent well known to those skilled in the art.

본 발명의 C형 간염 치료용 조성물은 상기 유효 성분 외에도 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 포함할 수 있으며, 이러한 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 가용화제 등이 있다.The composition for treating hepatitis C of the present invention may include pharmaceutically acceptable and physiologically acceptable adjuvants in addition to the above-mentioned effective components. Examples of such adjuvants include excipients, disintegrants, sweeteners, binders, coating agents, swelling agents, lubricants , A lubricant or a solubilizing agent.

또한 본 발명의 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효 성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용되는 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.In addition, the composition of the present invention may be formulated into a pharmaceutical composition containing at least one pharmaceutically acceptable carrier in addition to the above-described effective ingredients for administration.

액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용되는 약제학적 담체로는 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.Examples of the pharmaceutical carrier which is acceptable for the composition to be formulated into a liquid solution include sterilized and sterile water, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, albumin injection solution, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, And other conventional additives such as an antioxidant, a buffer, and a bacteriostatic agent may be added as needed. In addition, diluents, dispersants, surfactants, binders, and lubricants may be additionally added to formulate into injectable solutions, pills, capsules, granules or tablets such as aqueous solutions, suspensions, emulsions and the like. Further, it can be suitably formulated according to each disease or ingredient, using the method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA as an appropriate method in the field.

본 발명의 C형 간염 예방 및 치료용 조성물의 약제 제제 형태는 과립제, 산제, 피복정, 정제, 캡슐제, 좌제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 및 활성 화합물의 서방출형 제제 등이 될 수 있다.The pharmaceutical preparation form of the hepatitis C preventive and therapeutic composition of the present invention may be in the form of granules, powders, coated tablets, tablets, capsules, suppositories, syrups, juices, suspensions, emulsions, drops or injectable solutions, Release formulations, and the like.

본 발명의 C형 간염 예방 및 치료용 조성물은 정맥 내, 동맥 내, 복강 내, 근육 내, 동맥 내, 복강 내, 흉골 내, 경피, 비측 내, 흡입, 국소, 직장, 경구, 안구 내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다.The composition for the prevention and treatment of hepatitis C of the present invention can be administered orally or parenterally by intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramuscular, intraarterial, intraperitoneal, intrasternal, transdermal, intranasal, inhalation, topical, rectal, Lt; RTI ID = 0.0 > route. ≪ / RTI >

본 발명의 치료 방법에 있어서, "유효량"은 C형 간염을 억제하는 효과를 이루는데 요구되는 양을 의미한다. 따라서, 본 발명의 유효 성분의 "유효량"은 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 유효 성분 및 다른 성분의 종류 및 함량, 제형의 종류 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. 성인의 경우, 상기 유전자 또는 단백질의 억제제를 1일 1회 내지 수회 투여시, siRNA일 경우 0.01ng/㎏~10㎎/㎏, 상기 유전자의 mRNA에 대한 안티센스 올리고뉴클레오타이드인 경우 0.01ng/㎏~10㎎/㎏, 화합물일 경우 0.1ng/㎏~10㎎/㎏, 상기 단백질에 대한 단일클론 항체일 경우 0.1ng/kg~10㎎/㎏의 용량으로 투여하는 것이 바람직하다.In the treatment method of the present invention, "effective amount" means an amount required for achieving the effect of inhibiting hepatitis C infection. Thus, the "effective amount" of the active ingredient of the present invention will vary depending upon factors such as the type of disease, the severity of the disease, the type and amount of the active ingredient and other ingredients contained in the composition, the type of formulation and the age, weight, The dosage, the time of administration, the route of administration and the rate of administration of the composition, the duration of the treatment, the drugs used concurrently, and the like. In the case of an adult, 0.01 ng / kg to 10 mg / kg in the case of siRNA and 0.01 ng / kg to 10 mg / kg in the case of antisense oligonucleotides to mRNA of the gene when the gene or protein inhibitor is administered once to several times a day, Kg to 10 mg / kg in the case of a compound, and 0.1 ng / kg to 10 mg / kg in the case of a monoclonal antibody against the protein.

본 발명에 있어서, 상기 Abi1 유전자는 알려진 염기서열 중 하나 이상의 염기가 결실, 치환 또는 삽입된 염기서열일 수 있다.In the present invention, the Abi1 gene may be a base sequence in which one or more bases of a known base sequence are deleted, substituted or inserted.

상기 Abi1 유전자의 siRNA 서열은 예시일 뿐 이에 한정되는 것이 아님은 당업자에게 자명하다. 상기 서열들에 대해 실질적인 서열 동일성 또는 실질적인 서열 상동성을 지닌 서열 또한 본 발명의 범주에 포함된다. 여기서 사용된 "실질적인 서열 동일성" 또는 "실질적인 서열 상동성"이라는 용어는 서열이 또 다른 서열과의 실질적인 구조적 또는 기능적 동일성을 나타냄을 표현하기 위해 사용된다. 이러한 차이는 예를 들어 다른 종 간의 코돈 용법의 고유의 변이에 기인한다. 2 이상의 다른 서열 사이의 유의적인 양의 서열 중복 또는 유사성이 있는 경우 이들 서열의 길이 또는 구조가 다르더라도 유사한 물리적 특성을 지니는 경우 구조적 차이는 무시할만한 정도가 된다.It is apparent to those skilled in the art that the siRNA sequence of the Abi1 gene is not limited to the examples. Sequences having substantial sequence identity or substantial sequence homology to the sequences are also within the scope of the present invention. As used herein, the term "substantial sequence identity" or "substantial sequence identity" is used to denote that the sequence represents substantial structural or functional identity with another sequence. These differences are due, for example, to inherent variations in the codon usage between different species. If there is a significant amount of sequence redundancy or similarity between two or more different sequences, the structural differences will be negligible if they have similar physical properties even if the length or structure of these sequences is different.

본 발명에서 유전공학적 기술과 관련된 사항은 샘브룩 등의 문헌(Sambrook, et al. Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor laboratory Press, Cold Spring Harbor, N. Y. (2001)) 및 프레드릭 등의 문헌 (Frederick M. Ausubel et al., Current protocols in molecular biology volume 1, 2, 3, John Wiley & Sons, Inc. (1994))에 개시되어 있는 내용에 의해 좀더 명확해진다.(2001)) and Frederick et al. (Frederick et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology Volume 1, 2, 3, John Wiley & Sons, Inc. (1994)).

본 발명의 조성물은 단독으로, 또는 방사선 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법 등과 병용하여 사용할 수 있다.The composition of the present invention may be used alone or in combination with radiation therapy, chemotherapy, and a method using a biological response modifier.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명에 따르면, Abi1 녹다운은 HCV 증식을 손상시키는 반면, Abi1을 과발현시키면 HCV 증식이 촉진되었다. According to the present invention, Abi1 knockdown impairs HCV proliferation, whereas overexpression of Abi1 promotes HCV proliferation.

따라서, 본 발명의 Abi1 활성 또는 발현을 저해하는 물질 또는 방법은 HCV의 증식을 저해함으로써 C형 간염 예방 및 치료제 또는 예방 및 치료방법으로서 유용하다.Accordingly, the Abi1 activity or expression inhibiting substance or method of the present invention is useful as a preventive and therapeutic agent for hepatitis C, or a method for preventing and treating hepatitis by inhibiting the proliferation of HCV.

도 1A는 V5-His 융합단백질로서 NS5A 발현 플라스미드를 구축한 것을 나타내는 모식도이다.
도 1B 왼쪽 패널은 E. coli에서 발현시킨 NS5A-V5-His 융합단백질을 정제하여 쿠마시 블루로 염색한 것이고, 오른쪽 패널은 정제된 NS5A를 NS5A 항체로 면역블랏팅하여 확인한 것이다.
도 1C는 정제된 NS5A 단백질을 항-V5 및 항-NS5A 항체로 검증한 것이다. 정제된 NS5A 단백질은 또 항-V5 항체로 면역침전시켜 NS5A 항체로 면역블랏팅하였다.
도 1D는 정제된 NS5A 단백질을 인간 단백질 마이크로어레이 킷트의 스팟 상에 적용한 결과이다. NS5A 상호작용자들은 Z-스코어 3 또는 그 이상을 컷오프 값으로 하여 평균 스팟 강도를 측정하여 결정하였다.
도 2A~도 2E는 인 비트로와 인 비보 모두에서 Abi1이 NS5A와 상호작용함을 나타낸다.
도 2A: HEK293T 세포를 Flag로 표지된 Abi1 플라스미드로 일시적으로 트랜스펙션시켰다. 총 세포 용균액은 48시간 후 모아 GST 또는 GST-NS5A 단백질과 함께 배양하였다. 결합한 단백질은 글루타치온 세파로즈 비드로 침전시키고 항-Flag 단일클론 항체로 면역블랏팅하여 탐지하였다. GST 및 GST-NS5A 융합 단백질의 단백질 발현은 항-GST 항체를 이용하여 면역블랏분석으로 확인하였다.
도 2B: HEK293T 세포를 Myc-표지된 NS5A 또는 Flag-표지된 Abi1 발현 플라스미드로 트랜스펙션시키거나 또는 두 개의 플라스미드로 코트랜스펙션시켰다. 48시간 후 세포 용균액을 항-Myc 단일클론 항체로 면역침전시키고, 결합된 단백질은 항-Flag 단일클론 항체로 면역블랏 분석하여 탐지하였다 (중간 패널). 면역침전 효율은 항-Myc 항체를 이용한 면역블랏 분석으로 확인하였다 (아래 패널).
도 2C: HCV 레플리콘 세포에서 모은 총 세포 용균액을 IgG 또는 항-NS5A 항체로 면역침전시켰다. 결합한 단백질은 항-Abi1 항체로 면역블랏팅하여 탐지하였다.
도 2D: Huh7.5 세포는 10 ㎍의 Jc1 RNA로 전기천공하고 3일간 배양하였다. 세포 용균액은 IgG 또는 항-NS5A 항체로 면역침전시킨 후 결합된 단백질은 항-Abi1 항체로 면역블랏팅하여 탐지하였다 (위쪽 패널). 면역침전 효율은 NS5A 항체를 이용한 면역블랏 분석으로 확인하였다 (아래쪽 패널).
도 2E: Huh7.5 세포는 Jc1으로 네 시간 동안 감염시켰다. 이틀째, 세포는 Flag-표지된 Abi1을 발현하는 플라스미드로 트랜스펙션시켰다. 24시간 후, 세포를 4% 파라포름알데하이드로 고정시키고, 항-Flag 단일클론 항체 및 FITC-결합된 염소 항-마우스 IgG를 이용하여 Abi1 (녹색)을 탐지하기 위하여 면역형광염색을 수행하였고, 토끼 항-NS5A 항체 및 TRITC-결합된 당나귀 항-토끼 IgG 항체를 이용하여 NS5A (적색)를 탐지하기 위하여 면역형광염색을 수행하였다. 이중 염색은 겹친 이미지에서 노란 형광으로 나타나 세포질에서 Abi1과 NS5A가 같은 곳에 위치함을 보여준다. 세포는 핵 (청색)을 표지하기 위해 DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole)로 역염색하였다. 겹치는 이미지에서 네모로 표시된 부분은 오른쪽에 확대하였다 (crop).
도 3A~3D는 Abi1이 NS5A의 도메인 I과 Abi1의 aa 107~253을 통하여 상호작용함을 나타낸다.
도 3A: 야생형 및 돌연변이 NS5A 단백질의 모식도이다.
도 3B: HEK293T 세포를 Flag-표지된 Abi1 및 Myc-표지된 NS5A의 돌연변이 구축물로 코트랜스펙션시켰다. 총 세포 용균액을 48시간 이후 모아 항-Flag 항체로 면역침전시킨 후, 결합된 단백질을 항-Myc 항체로 면역블랏팅하였다.
도 3C: 야생형 및 돌연변이 Abi1 단백질의 모식도이다.
도 3D: HEK293T 세포를 Myc-표지된 NS5A 및 Flag-표지된 Abi1 돌연변이 구축물로 코트랜스펙션시켰다. NS5A는 항-Myc 항체로 면역침전시킨 후 결합된 단백질은 항-Flag 항체로 면역블랏팅하였다. Myc-표지된 NS5A 및 Flag-표지된 Abi1의 단백질 발현은 같은 세포 용균액을 이용하여 항-Myc 및 항-Flag 항체로 각각 면역블랏팅하여 확인하였다.
도 4A~도 4E는 NS5A가 Abi1의 조절을 통해 EGF 신호전달을 하향조절함을 말해준다.
도 4A: Huh7 세포를 음성 대조군 siRNA (-) 또는 Abi1 siRNA (+)로 트랜스펙션시켰다. 24시간 후 세포를 2 ㎍의 Myc-표지된 NS5A로 24시간 동안 트랜스펙션시켰다. 세포에 24시간 동안 영양 공급을 차단한 후 100 ng/ml EGF로 30분간 처리하였다. 8시간 배양 후, 총 세포 용균액을 지시한 항체로 면역블랏팅하였다.
도 4B: (위쪽 패널) Huh7 세포를 음성 대조군 siRNA 또는 Abi1 siRNA로 트랜스펙션시키고 24시간 후 2 ㎍의 Myc-표지된 NS5A 및 1 ng의 Egr1-luc 프로모터 및 0.5 ㎍의 pCH110으로 코트랜스펙션시켰다. 세포에 24시간 동안 영양 공급을 차단한 후 100 ng/ml EGF로 30분간 처리하였다. Egr1 프로모터 활성은 처리 8시간 후 측정하였다 (아래 패널). 단백질 발현은 같은 세포 용균액을 사용하여 지시된 항체로 측정하였다.
도 4C: (왼쪽 패널) HCV 서브게놈 레플리콘을 포함하는 Huh7 세포를 음성 대조군 siRNA (-) 또는 Abi1 siRNA (+)로 트랜스펙션시켰다. 48시간 후 세포에 24시간 동안 영양 공급을 차단한 후 아무 처리를 하지 않거나 또는 50 ng/ml EGF로 30분간 처리하였다. 8시간 배양 후, 세포 용균액을 지시된 항체로 면역블랏팅하였다. (중간 패널) HCV 서브게놈 레플리콘을 포함하는 Huh7 세포를 왼쪽 패널과 같은 방법으로 처리하였다. 세포 내 Abi1 및 Egr1 mRNA 수준을 qRT-PCR로 정량하였다. (오른쪽 패널) Huh7 세포를 왼쪽 패널과 같은 방법으로 처리하였다. 트랜스펙션 24시간 후 세포를 네 시간 동안 Jc1으로 감염시켰다. 감염 48시간 후 세포에 24시간 동안 영양 공급을 차단하고 EGF로 위의 기재와 같이 처리하였다. 4시간 후, 세포 내 Abi1 및 Egr1 mRNA 수준을 qRT-PCR로 정량하였다. 별표는 음성 대조군과의 현저한 차이를 나타낸다 (*, p < 0.05; **, p < 0.01; ***, p < 0.001). 실험은 두 번씩 수행하였다. 오차 막대는 표준편차를 나타낸다.
도 4D: (위쪽 패널) HCV 서브게놈 레플리콘을 포함하는 Huh7 세포를 음성 대조군 siRNA (-) 또는 Abi1 siRNA (+)로 트랜스펙션시켰다. 24시간 후 Egr1-luc 프로모터 및 pCH110으로 코트랜스펙션시켰다. 세포에 24시간 동안 영양 공급을 차단하고 50 ng/ml EGF로 30분간 처리하였다. Egr1 프로모터 활성은 처리 8시간 후 측정하였다. (아래쪽 패널) 단백질 발현은 같은 세포 용균액을 사용하여 지시된 항체로 측정하였다.
도 4E: HCV 서브게놈 레플리콘을 포함하는 Huh7 세포를 지시된 siRNA로 트랜스펙션시켰다. 24시간 후, 세포는 빈 벡터 또는 Flag-표지된 Abi1 플라스미드로 48시간 동안 트랜스펙션시켰다. 총 세포 용균액을 모아 지시된 항체로 면역블랏팅하였다. Abi1 siRNA#1은 Abi1의 3'UTR을 목표로 하며, 반면 Abi1 siRNA#2는 Abi1의 암호화 부위의 내측 서열과 결합한다.
도 5는 HCV NS5A가 Abi1 및 Sos1와 셋으로 이루어진 복합체를 형성할 가능성을 말해준다. HEK293T 세포를 Flag-표지된 Abi1, Myc-표지된 NS5A 및 HA-표지된 Sos1와 코트랜스펙션시켰다. 48시간 후, 세포 용균액을 항-HA 항체로 면역침전시킨 다음, 결합한 단백질을 후 항-Myc 항체 및 항-Flag 항체로 면역블랏팅하였다.
도 6A~6G는 Abi1 녹다운이 HCV 증식을 억제함을 말해준다.
도 6A: HCV 서브게놈 레플리콘 (유전자형 1b)을 포함하는 Huh7 세포를 40 nM의 지시된 siRNA 구축물로 트랜스펙션시켰다. 총 세포 용균액을 96시간 후 모아 지시된 항체로 면역블랏팅하였다. 음성: 관련 없는 siRNA, 양성: HCV-특이적 siRNA, siRNA#1 및 #2는 Abi1의 다른 부분을 목표로 하는 siRNA를 의미한다.
도 6B: siRNA로 트랜스펙션된 HCV 레플리콘 세포들로부터 총 RNA를 추출하고, 세포 내 HCV RNA 및 Abi1 mRNA 수준을 qRT-PCR로 정량하였다. 별표는 음성 대조군과의 현저한 차이를 나타낸다 (*, #, p < 0.05); (**, ##, p < 0.01). 실험은 세 번씩 수행하였고, 오차 막대는 평균과의 표준편차를 나타낸다.
도 6C: Huh7.5 세포를 40 nM의 지시된 siRNA 구축물로 트랜스펙션시켰다. 48시간 후 세포를 네 시간 동안 Jc1으로 감염시켰다. HCV 감염 48시간 후 총 세포 용균액을 모아 지시된 항체로 면역블랏팅하였다.
도 6D: Huh7.5 세포를 지시된 siRNA로 트랜스펙션시켰다. 96시간 후 세포 생존율을 MTT 분석으로 측정하였다.
도 6E: Huh7.5 세포를 지시된 siRNA로 트랜스펙션시키고 48시간 후 Jc1으로 감염시켰다. siRNA 트랜스펙션 96시간 후, 세포 내 HCV RNA 및 Abi1 mRNA 수준을 qRT-PCR로 정량하였다. 별표는 음성 대조군과의 현저한 차이를 나타낸다 (*, #, p < 0.05); (**, ##, p < 0.01). 실험은 세 번씩 진행하였고, 오차 막대는 평균과의 표준편차를 나타낸다.
도 6F: Huh7.5 세포를 지시된 siRNA로 48시간 동안 트랜스펙션시킨 후 Jc1으로 네 시간 동안 감염시켰다. 이틀째에 배양 상층액을 모아 감염되지 않은 Huh7.5 세포를 감염시키는데 사용하였다. HCV 감염성은 FFU/ml로 측정하였다. 실험은 세 번씩 수행하였다. 오차 막대는 평균과의 표준편차를 나타낸다.
도 6G: Huh7.5 세포는 지시된 siRNA로 24시간 동안 트랜스펙션시켰다. 세포는 빈 벡터 또는 Flag-표지되 Abi1 플라스미드로 24시간 동안 트랜스펙션시킨 후 Jc1으로 48시간 동안 감염시켰다. 총 세포 용균액을 모아 지시된 항체로 면역블랏팅하였다. Abi1 siRNA#1은 Abi1의 3'UTR을 목표로 하며, 반면 Abi1 siRNA#2는 Abi1의 암호화 부위의 내측 서열과 결합한다.
도 7A~7C는 Abi1 과발현이 HCV 증식을 증가시킴을 나타낸다.
도 7A: Huh7.5 세포를 10 ㎍ JFH1-luc RNA로 전기천공하였다. 48시간 후, 세포를 Flag-표지된 Abi1의 양을 점차 늘려가며 트랜스펙션시켰다. 루시퍼레이즈 활성은 트랜스펙션 48시간 후 측정하였다. Flag-표지된 Abi1과 GAPDH의 단백질 발현은 동일한 세포 용균액을 이용하여 지시된 항체로 확인하였다 (아래쪽 패널).
도 7B: Huh7.5 세포를 JFH1-luc RNA로 전기천공한 후 상기 도 7A의 설명과 동일한 발현 플라스미드로 코트랜스펙션시켰다. 루시퍼레이즈 활성은 지시된 시각에 측정하였다.
도 7C: Huh7.5 세포를 2 ㎍의 대조군 벡터 또는 Flag-표지된 Abi1으로 24시간 동안 트랜스펙션시킨 다음 가감염 또는 Jc1으로 네 시간 감염시켰다. 이틀째에 총 세포 용균액을 지시된 항체로 면역블랏팅하였다.
1A is a schematic diagram showing the construction of an NS5A expression plasmid as a V5-His fusion protein.
The left panel of FIG. 1B shows the NS5A-V5-His fusion protein expressed in E. coli was purified and stained with Coomassie blue. The right panel was obtained by immunoblotting purified NS5A with NS5A antibody.
Figure 1C shows the purified NS5A protein verified with anti-V5 and anti-NS5A antibodies. The purified NS5A protein was also immunoprecipitated with the anti-V5 antibody and immunoblotted with the NS5A antibody.
Figure 1D shows the results of applying the purified NS5A protein onto the spot of a human protein microarray kit. NS5A interactors were determined by measuring the average spot intensity with a Z-score of 3 or greater as the cutoff value.
2A through 2E show that Abi1 interacts with NS5A in both in vitro and in vivo.
2A: HEK293T cells were transiently transfected with Flag-labeled Abi1 plasmid. Total cell lysates were collected 48 hours later and incubated with GST or GST-NS5A protein. The bound protein was precipitated with glutathione sepharose beads and detected by immunoblotting with anti-Flag monoclonal antibody. Protein expression of GST and GST-NS5A fusion proteins was confirmed by immunoblot analysis using anti-GST antibodies.
Figure 2B: HEK293T cells were transfected with Myc-tagged NS5A or Flag-labeled Abi1 expression plasmids or co-transfected with two plasmids. After 48 hours, the cell lysate was immunoprecipitated with anti-Myc monoclonal antibody and the bound protein was detected by immunoblot analysis with anti-Flag monoclonal antibody (middle panel). Immunoprecipitation efficiency was confirmed by immunoblot analysis using anti-Myc antibodies (bottom panel).
Figure 2C: Total cell lysates collected from HCV replicon cells were immunoprecipitated with IgG or anti-NS5A antibodies. Binding proteins were detected by immunoblotting with anti-AbI antibodies.
2D: Huh7.5 cells were electroporated with 10 [mu] g Jc1 RNA and incubated for 3 days. Cell lysates were immunoprecipitated with IgG or anti-NS5A antibodies and the bound proteins were detected by immunoblotting with anti-AbI1 antibody (top panel). Immunoprecipitation efficiency was confirmed by immunoblot analysis using NS5A antibody (bottom panel).
2E: Huh7.5 cells were infected with Jc1 for four hours. On the second day, the cells were transfected with a plasmid expressing Flag-labeled Abi1. After 24 hours, the cells were fixed with 4% paraformaldehyde and immunofluorescent staining was performed to detect Abi1 (green) using anti-Flag monoclonal antibody and FITC-conjugated goat anti-mouse IgG, Immunofluorescent staining was performed to detect NS5A (red) using an anti-NS5A antibody and a TRITC-conjugated donkey anti-rabbit IgG antibody. Double staining showed yellow fluorescence in the overlapping image, showing Abi1 and NS5A in the same position in the cytoplasm. Cells were back-stained with DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole) to label the nucleus (blue). In the overlapping image, the rectangle is cropped to the right.
3A-3D show that Abi1 interacts with domain I of NS5A through aa 107-253 of Abi1.
Figure 3A: Schematic representation of wild-type and mutant NS5A proteins.
Figure 3B: HEK293T cells were cotransfected with a mutagenic construct of Flag-labeled Abi1 and Myc-labeled NS5A. Total cell lysate was collected after 48 hours and immunoprecipitated with anti-Flag antibody, and the bound protein was immunoblotted with anti-Myc antibody.
Figure 3C: A schematic diagram of wild type and mutant Abi1 proteins.
Figure 3D: HEK293T cells were cotransfected with Myc-labeled NS5A and Flag-labeled Abi1 mutant constructs. NS5A was immunoprecipitated with anti-Myc antibody and the bound protein was immunoblotted with anti-Flag antibody. Protein expression of Myc-tagged NS5A and Flag-labeled Abi1 was confirmed by immunoblotting with anti-Myc and anti-Flag antibodies, respectively, using the same cell lysate.
Figures 4A-4E show that NS5A down-regulates EGF signaling through regulation of Abi1.
4A: Huh7 cells were transfected with negative control siRNA (-) or Abi1 siRNA (+). After 24 hours, the cells were transfected with 2 [mu] g of Myc-labeled NS5A for 24 hours. Cells were treated with 100 ng / ml EGF for 30 min after blocking the feeding for 24 h. After incubation for 8 hours, total cell lysate was immunoblotted with the indicated antibody.
4B: (upper panel) Huh7 cells were transfected with negative control siRNA or Abi1 siRNA and co-transfected 24 h later with 2 ug of Myc-labeled NS5A and 1 ng of Egrl-luc promoter and 0.5 ug of pCH110 . Cells were treated with 100 ng / ml EGF for 30 min after blocking the feeding for 24 h. Egrl promoter activity was measured 8 hours after treatment (bottom panel). Protein expression was measured with the indicated antibodies using the same cell lysate.
Figure 4C: (Left panel) Huh7 cells containing HCV subgenomic replicons were transfected with negative control siRNA (-) or Abi1 siRNA (+). After 48 hours, the cells were treated for 24 hours with no treatment or with 50 ng / ml EGF for 30 minutes. After incubation for 8 hours, the cell lysate was immunoblotted with the indicated antibody. (Middle panel) Huh7 cells containing HCV subgenomic replicon were treated in the same manner as the left panel. Intracellular Abi1 and Egr1 mRNA levels were quantitated by qRT-PCR. (Right panel) Huh7 cells were treated in the same manner as the left panel. Twenty-four hours after transfection, cells were infected with Jcl for four hours. After 48 hours of infection, the cells were blocked for 24 hours and treated with EGF as described above. After 4 hours, intracellular Abi1 and Egrl mRNA levels were quantitated by qRT-PCR. The asterisk indicates a significant difference from the negative control (*, p <0.05; **, p <0.01; ***, p <0.001). The experiment was performed twice. The error bars represent the standard deviation.
Figure 4D: Huh7 cells containing (top panel) HCV subgenomic replicons were transfected with negative control siRNA (-) or Abi1 siRNA (+). After 24 hours, the cells were co-transfected with the Egr1-luc promoter and pCH110. Cells were blocked for 24 h with feeding and treated with 50 ng / ml EGF for 30 min. Egrl promoter activity was measured 8 hours after treatment. (Bottom panel) Protein expression was measured with the indicated antibodies using the same cell lysate.
Figure 4E: Huh7 cells containing the HCV subgenomic replicon were transfected with the indicated siRNA. After 24 hours, the cells were transfected with an empty vector or Flag-labeled Abi1 plasmid for 48 hours. Total cell lysates were collected and immunoblotted with the indicated antibodies. Abi1 siRNA # 1 targets the 3'UTR of Abi1, while Abi1 siRNA # 2 binds to the inner sequence of the Abi1 coding region.
Figure 5 shows the possibility that HCV NS5A forms a complex of three with Abi1 and Sos1. HEK293T cells were co-transfected with Flag-labeled Abi1, Myc-labeled NS5A and HA-labeled Sos1. After 48 hours, the cell lysate was immunoprecipitated with anti-HA antibody, and the bound protein was immunoblotted with anti-Myc antibody and anti-Flag antibody.
6A to 6G show that Abi1 knockdown suppresses HCV proliferation.
6A: Huh7 cells containing HCV subgenomic replicon (genotype 1b) were transfected with 40 nM of indicated siRNA constructs. Total cell lysate was collected after 96 hours and immunoblotted with the indicated antibody. Negative: unrelated siRNA, positive: HCV-specific siRNA, siRNA # 1 and # 2 refer to siRNA targeting different parts of Abi1.
Figure 6B: Total RNA was extracted from siRNA-transfected HCV replicon cells and the levels of intracellular HCV RNA and Abi1 mRNA were quantitated by qRT-PCR. The asterisk indicates a significant difference from the negative control (*, #, p &lt;0.05); (**, ##, p < 0.01). The experiment was performed three times, and the error bars represent the standard deviation from the mean.
6C: Huh7.5 cells were transfected with 40 nM of indicated siRNA constructs. After 48 hours, the cells were infected with Jc1 for four hours. 48 hours after infection with HCV, total cell lysates were collected and immunoblotted with the indicated antibodies.
6D: Huh7.5 cells were transfected with indicated siRNA. After 96 hours, cell viability was measured by MTT assay.
6E: Huh7.5 cells were transfected with indicated siRNA and infected with Jc1 after 48 hours. After 96 hours of siRNA transfection, intracellular HCV RNA and Abi1 mRNA levels were quantitated by qRT-PCR. The asterisk indicates a significant difference from the negative control (*, #, p &lt;0.05); (**, ##, p < 0.01). The experiment was carried out three times, and the error bars represent the standard deviation from the mean.
6F: Huh7.5 cells were transfected with indicated siRNA for 48 hours and then infected with Jc1 for four hours. On the second day, culture supernatants were collected and used to infect uninfected Huh7.5 cells. HCV infectivity was measured by FFU / ml. The experiment was performed three times. The error bars represent the standard deviation from the mean.
Figure 6G: Huh7.5 cells were transfected with indicated siRNAs for 24 hours. Cells were transfected with empty vector or Flag-labeled Abi1 plasmid for 24 h and then infected with Jc1 for 48 h. Total cell lysates were collected and immunoblotted with the indicated antibodies. Abi1 siRNA # 1 targets the 3'UTR of Abi1, while Abi1 siRNA # 2 binds to the inner sequence of the Abi1 coding region.
Figures 7A-7C show that Abi1 overexpression increases HCV proliferation.
7A: Huh7.5 cells were electroporated with 10 [mu] g JFH1-luc RNA. After 48 hours, the cells were transfected with an increasing amount of Flag-labeled Abi1. Luciferase activity was measured 48 hours after transfection. Protein expression of Flag-labeled Abi1 and GAPDH was confirmed with the indicated antibodies using the same cell culture medium (lower panel).
7B: Huh7.5 cells were electroporated with JFHl-luc RNA and co-transfected with the same expression plasmids as described in Figure 7A above. Luciferase activity was measured at the indicated time.
Figure 7C: Huh7.5 cells were transfected with 2 [mu] g of control vector or Flag-labeled Abi1 for 24 hours and then infected with either additive or Jc1 for four hours. On the second day, total cell lysate was immunoblotted with the indicated antibody.

아래에서는 구체적인 실시예를 들어 본 발명의 구성을 좀 더 자세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 실시예의 기재에만 한정되는 것이 아님은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to specific embodiments. However, it is apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to the description of the embodiments.

플라스미드 구축Plasmid construction

Myc-표지된 야생형 NS5A를 발현하는 플라스미드와 돌연변이를 발현하는 플라스미드는 종래 기술에 따라 구축하였다 (19,20). Abi1 코딩 부분은 HEK293T 세포에서 추출한 총 RNA를 이용하여 PCR로 증폭하였다. PCR 산물은 p3XFlag-CMV10 벡터 (Sigma Aldrich)의 EcoRI과 KpnI 제한부위 내로 삽입하였다. Abi1 돌연변이는 p3XFlag-CMV10 플라스미드의 동일한 제한효소 부위를 이용하여 구축하였다. 루시퍼레이즈 유전자와 연결된 Egr1 프로모터 (-688 ~ +1)는 고려대 손상욱 박사가 제공하였고, pMT2-HA-hSOS1은 Dr. Pier Paolo Di Fiore (Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare, Milan, Italy)가 제공하였다.
Plasmids expressing the Myc-labeled wild-type NS5A and plasmids expressing the mutants were constructed according to the prior art (19,20). Abi1 coding region was amplified by PCR using total RNA extracted from HEK293T cells. The PCR product was inserted into the Eco RI and Kpn I restriction sites of p3XFlag-CMV10 vector (Sigma Aldrich). The Abi1 mutation was constructed using the same restriction enzyme sites of the p3XFlag-CMV10 plasmid. The Egr1 promoter (-688 to +1) linked to the luciferase gene was provided by Dr. Kang-Wook Kang of Korea University and pMT2-HA-hSOS1 Pier Paolo Di Fiore (Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare, Milan, Italy).

세포 배양Cell culture

모든 세포주는 5% CO2, 37 ℃ 하에서 10% 우태혈청 및 1% 페니실린/스트렙토마이신을 포함하는 DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) 배지 내에서 배양하였다. 인터페론 처리한 세포와 HCV 서브게놈 레플리콘 세포는 모두 종래 기술과 같이 배양하였다 (21).
All cell lines were cultured in DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) medium containing 5% CO 2 , 10% fetal bovine serum and 1% penicillin / streptomycin at 37 ° C. Both interferon-treated cells and HCV subgenomic replicon cells were cultured as in the prior art (21).

항체Antibody

Abi1 항체는 Dr. Giorgio Scita (Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare, Milan, Italy)가 제공하였다. Flag 항체는 Sigma-Aldrich 제품이고, GAPDH, Erk1 및 Myc 각각의 항체는 Santa Cruz 제품이며, p-Erk1 항체는 Cell Signaling 제품이다. HCV 코어, NS3 및 NS5A에 대한 각각의 항체 입수처는 실시예에 기재하였다 (21).
The Abi1 antibody is Giorgio Scita (Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare, Milan, Italy). Flag antibodies are from Sigma-Aldrich, GAPDH, Erk1 and Myc antibodies are from Santa Cruz, and p-Erk1 antibodies are from Cell Signaling. The respective antibody receptors for HCV core, NS3 and NS5A were described in the Examples (21).

마이크로어레이Microarray 탐침 제조 Probe Manufacturing

E. coli에서 발현된 HCV NS5A 단백질은 Invitrogen Ni-NTA (nitrilotriacetic acid)-아가로즈 비드를 제조자의 지시대로 이용하여 정제하였다. 단백질 농도는 브래드포드법으로 결정하였고 (Bio-Rad), 단백질은 -70 ℃에 보관하였다.
The HCV NS5A protein expressed in E. coli was purified using Invitrogen Ni-NTA (nitrilotriacetic acid) -agarose beads as directed by the manufacturer. The protein concentration was determined by the Bradford method (Bio-Rad) and the protein was stored at -70 ° C.

단백질 어레이 스크리닝Protein Array Screening

단백질 마이크로어레이 스크리닝은 Invitrogen Protoarray 5.0 버전을 이용하여 종래 기술과 같이 수행하였다 (22). 중요한 반응은 Z-스코어 컷오프 값 3.0을 기준으로 확인하였다.
Protein microarray screening was performed as in the prior art using version 5.0 of Invitrogen Protoarray (22). Important responses were identified based on the Z-score cut-off value of 3.0.

면역침전법Immunoprecipitation method

HEK293T 세포를 2 ㎍의 Myc-표지된 NS5A 및 2 ㎍의 Flag-표지된 Abi1으로 코트랜스펙션시켰다. 총 DNA 양은 빈 벡터를 가하여 조정하였다. 48시간 후 세포를 모아 면역침전 분석을 수행하였다 (21).
HEK293T cells were cotransfected with 2 [mu] g of Myc-labeled NS5A and 2 [mu] g of Flag-labeled Abi1. The total amount of DNA was adjusted by adding an empty vector. Forty-eight hours later, cells were collected and analyzed for immunoprecipitation (21).

인비트로Invitro 풀다운 분석 Pulldown analysis

약 1 ㎍의 정제된 NS5A 단백질을 50 ㎕의 글루타치온 세파로즈 비드와 함께 천천히 교반하면서 4 ℃로 한 시간 동안 배양하였다. 비드는 완충액 (50 mM Na2HPO4 (pH 8.0), 100 mM NaCl, 1 mM PMSF, 1% 단백질 저해제 칵테일)으로 세 번 씻고 Flag-표지된 Abi1을 발현하는 세포 용균액과 함께 4 ℃에서 두 시간 동안 배양하였다. 시료는 용균 완충액으로 다섯 번 세척한 후 결합한 단백질은 항-Flag 단일클론항체로 면역블랏 분석하여 탐지하였다.
About 1 μg of the purified NS5A protein was incubated with 50 μl of glutathion sepharose beads at 4 ° C for 1 hour with gentle stirring. The beads were washed three times with buffer (50 mM Na 2 HPO 4 (pH 8.0), 100 mM NaCl, 1 mM PMSF, 1% protein inhibitor cocktail) and incubated at 4 ° C with the cell lysate expressing Flag- Lt; / RTI &gt; Samples were washed five times with lysis buffer and the bound proteins were detected by immunoblot analysis with anti-Flag monoclonal antibody.

HCVHCV Jc1Jc1 생성 및 바이러스 감염 Generation and virus infection

감염성 HCV는 종래기술 (22)을 약간 변형하여 제조하였다. 간단히 말하면, pFK-Jc1 플라스미드는 MluI 다이제스천으로 선형으로 만든 후 페놀-클로로포름 추출로 정제하였다. RNA 전사는 T7 RiboMAXTM express large scale RNA production system (Promega)을 이용하여 제조하였고 Ribo EX (Gene All)를 이용하여 제조자의 프로토콜에 따라 정제하였다. 10 ㎍의 인비트로 전사된 게놈 Jc1 RNA는 0.4 ㎝ 갭 큐벳에서 7.5 x 106 Huh7.5 세포와 혼합하였고, 혼합물은 Bio-Rad GenePulser II electroporator를 이용하여 270 V 및 950 μF에서 전기천공하였다. 세포는 완전배지 (10% 우태혈청, 100 U/㎖ 페니실린, 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신, 2 mM L-글루타민, 1 mM 비필수 아미노산 및 10 mM HEPES가 함유된 저포도당 DMEM)로 조심스럽게 옮긴 후 150 ㎜ 접시에 두었다. 전기천공 4일 후, 배양배지를 모아 0.45 ㎜ 시린지-탑 필터 유닛 (Millipore)을 통해 여과한 다음 바이러스 저장액으로 저장하였다. 바이러스 감염을 위해 세포를 PBS (phosphate-buffered saline)로 두 번 세척한 후 네 시간 동안 HCVcc (cell culture-grown HCV)와 함께 배양하였다. HCVcc-감염된 세포는 PBS로 다시 세척한 후 완전배지에서 배양하였다.
Infectious HCV was produced by slightly modifying the prior art (22). Briefly, the pFK-Jc1 plasmid was linearized with Mlu I digest cloth and purified with phenol-chloroform extraction. RNA transcripts were prepared using the T7 RiboMAX express large scale RNA production system (Promega) and purified according to the manufacturer's protocol using Ribo EX (Gene All). Ten μg Invitrogen-genomic Jc1 RNA was mixed with 7.5 x 106 Huh7.5 cells in a 0.4 cm gap cuvette and electroporated at 270 V and 950 μF using a Bio-Rad GenePulser II electroporator. Cells were carefully transferred with complete medium (10% fetal calf serum, 100 U / ml penicillin, 100 ug / ml streptomycin, 2 mM L-glutamine, 1 mM nonessential amino acid and low glucose DMEM containing 10 mM HEPES) Placed on a 150 mm dish. Four days after electroporation, the culture medium was collected and filtered through a 0.45 mm syringe-top filter unit (Millipore) and stored as a virus stock solution. Cells were washed twice with PBS (phosphate-buffered saline) and incubated with HCVcc (cell culture-grown HCV) for 4 hours for virus infection. HCVcc-infected cells were washed again with PBS and cultured in complete medium.

RNARNA 간섭 Interference

Abi1을 타겟으로 하는 siRNAs (#1 센스, 5'-CUGUUGUACACUGGUUCAA-3'; 안티센스, 5'-UUGAACCAGUGUACAACAG-3'), (#2 센스, 5'-UCUCUAGCUAGUGUUGCUU-3'; 안티센스, 5'-AAGCAACACUAGCUAGAGA-3') 및 7개의 범용 음성 대조군 siRNA를 Bioneer에서 구입하였다. Jc1의 5' NTR (nontranslated region)을 타겟으로 하는 siRNA (5'-CCUCAAAGAAAAACCAAACUU-3')를 양성 대조군으로 이용하였다 (21,22). siRNA 트랜스펙션은 제조자의 지시에 따라 Lipofectamine RNAiMAX reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA)를 이용하여 수행하였다. siRNA#1은 Abi1의 3' UTR을 목표로 하고, siRNA#2는 Abi1의 암호화 부분 (coding region)을 목표로 한다.
(# 1 sense, 5'-CUGUUGUACACUGGUUCAA-3 ', antisense, 5'-UUGAACCAGUGUACAACAG-3'), (# 2 sense, 5'- UCUCUAGCUAGUGUUGCUU-3 ', antisense, 5'- AAGCAACACUAGCUAGAGA- 3 &apos;) and seven generalized negative control siRNAs were purchased from Bioneer. SiRNA (5'-CCUCAAAGAAAAACCAAACUU-3 ') targeting the 5' NTR (nontranslated region) of Jc1 was used as a positive control (21, 22). siRNA transfection was performed using Lipofectamine RNAiMAX reagent (Invitrogen, Carlsbad, Calif.) according to the manufacturer's instructions. siRNA # 1 targets the 3 'UTR of Abi1 and siRNA # 2 targets the coding region of Abi1.

HCVHCV RNARNA 정량 dose

세포 내 및 세포 외 RNA를 모두 HCVcc-감염 세포, 배양배지 또는 레플리콘 세포로부터 Trizol LS reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA)를 이용하여 분리하고, SuperScript Vilo cDNA synthesis kit (Invitrogen, Carlsbad, CA)를 이용하여 역전사하였다. 정량적 실시간 PCR (qRT-PCR)은 다음 조건 하에서 iQ5 multicolor real-time PCR detection system (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA)을 이용하여 수행하였다: 95 ℃로 15분, 그런 다음 95 ℃로 20초, 55 ℃로 20초, 및 72 ℃로 20초를 40 싸이클. 60 ℃에서 95 ℃까지 10초마다 0.5 ℃씩 올리면서 녹는 점 커브를 그렸다.
Both intracellular and extracellular RNA were isolated from HCVcc-infected cells, culture medium or replicon cells using Trizol LS reagent (Invitrogen, Carlsbad, Calif.) And the SuperScript Vilo cDNA synthesis kit (Invitrogen, Carlsbad, Respectively. Quantitative real-time PCR (qRT-PCR) was performed using an iQ5 multicolor real-time PCR detection system (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA) under the following conditions: 15 min at 95 ° C, 55 cycles of 20 seconds, and 72 cycles of 20 seconds. The melting curve was drawn by raising the temperature from 60 ° C to 95 ° C by 0.5 ° C every 10 seconds.

바이러스 virus 역가Potency 결정 decision

바이러스에 노출된 적 없는 Huh7.5 세포를 8-well chamber culture slides (Becton Dickinson/Falcon, Franklin Lakes, NJ)에서 200 ㎕의 배양배지와 함께 2 x 104 /well로 시딩하였다. 배양 24시간 후, Huh7.5 세포를 순차적으로 희석한, HCVcc-감염 세포에서 모은 세포 배양배지와 함께 접종하였다. 접종 2일 후, FFU (focus-forming units)의 수를 측정하기 위하여 세포 내 코어 항체의 존재에 대하여 간접 면역형광분석법을 수행하였다. NS5A에 대한 염색으로 확인된 감염된 세포의 각 클러스터는 하나의 감염 포커스로 간주되었다. 바이러스 역가는 ㎖당 FFU로 계산하였다.
Huh7.5 cells that had not been exposed to the virus were seeded at 2 x 10 4 / well with 200 μl of culture medium in 8-well chamber culture slides (Becton Dickinson / Falcon, Franklin Lakes, NJ). After 24 hours of incubation, Huh7.5 cells were inoculated with cell culture medium collected in HCVcc-infected cells, which were sequentially diluted. Two days after inoculation, indirect immunofluorescence analysis was performed on the presence of intracellular core antibodies to measure the number of FFUs (focus-forming units). Each cluster of infected cells identified by staining for NS5A was considered as an infection focus. Virus titers were calculated as FFU per ml.

MTTMTT 분석 analysis

Huh7.5 세포는 지시한 siRNA들로 트랜스펙션하였다. 96시간 후 MTT {3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide} 제제 (Sigma)를 세포에 가하고 37 ℃에서 두 시간 배양하였다. 세포 생존율은 종래기술과 같이 결정하였다 (22).
Huh7.5 cells transfected with the indicated siRNAs. After 96 hours, MTT {3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide} preparation (Sigma) was added to the cells and cultured at 37 ° C for two hours. Cell viability was determined as in the prior art (22).

루시퍼레이즈Lucifer Reyes 리포터 유전자 분석 Reporter gene analysis

Huh7.5 세포를 Egr1-Luc 및 pCH110 플라스미드로 24시간 동안 트랜스펙션시켰다. 세포에 24시간 동안 양분 공급을 차단한 다음 100 ng/ml의 EGF로 30분간 처리하였다. 8시간 후 세포를 모아 종래기술과 같이 루시퍼레이즈 분석을 수행하였다 (22). JFH-Luc 리포터 분석법은 종래 논문 (21)에 기재되어 있다.
Huh7.5 cells were transfected with Egrl-Luc and pCH110 plasmid for 24 hours. Cells were blocked for 24 h with nutrient feed and then treated with 100 ng / ml EGF for 30 min. After 8 hours, the cells were collected and subjected to Luciferase analysis as in the prior art (22). The JFH-Luc reporter assay is described in the prior art (21).

결과 1: 단백질 어레이를 이용하여 Result 1: Using protein arrays HCVHCV NS5ANS5A 와 상호작용하는 세포 단백질 확인Cell proteins that interact with

HCV NS5A 단백질과 상호작용하는 세포 단백질을 확인하기 위하여, V5-His 융합단백질과 같이 NS5A 발현 플라스미드를 구축하였다 (도 1A). E. coli에서 발현된 NS5A 단백질은 Ni-NTA 아가로즈 비드를 이용하여 정제하고 NS5A 항체로 확인하였다 (도 1B). 정제된 NS5A 단백질은 항-V5 및 항-NS5A 상체를 이용한 면역블랏 분석 또는 항-V5 항체를 이용한 면역침전법으로 다시 확인하였다 (도 1C). NS5A 단백질은 약 9,000rodml 인간 단백질을 포함하는 인간 단백질 마이크로어레이 킷트 (Invitrogen)의 스팟에 적용하였다. 통계학적으로 유의미한 후보 상호작용자는 Z-스코어 3 및 그 이상을 컷오프 값으로 하여 평균 스팟 강도를 측정함으로써 결정하였다 (도 1D). 스캔한 어레이 데이타의 분석은 약 90개의 세포 단백질이 HCV NS5A 상호작용자인 것으로 확인되었음을 보여준다 (표 1 ~ 5). Abi1은 후보자 힛트 중 하나로 확인되었다. TRAF2 (23)와 B1N1 (24) 단백질 모두 양성 대조군 힛트로 나타내었다.
To identify cellular proteins that interact with the HCV NS5A protein, an NS5A expression plasmid was constructed as a V5-His fusion protein (Figure 1A). The NS5A protein expressed in E. coli was purified using Ni-NTA agarose beads and identified as NS5A antibody (Fig. 1B). The purified NS5A protein was again confirmed by immunoblot analysis using anti-V5 and anti-NS5A antibodies or immunoprecipitation using anti-V5 antibody (FIG. 1C). The NS5A protein was applied to a spot of human protein microarray kit (Invitrogen) containing approximately 9,000 rodml human protein. Statistically significant candidate interactors were determined by measuring the average spot intensity with Z-score 3 and above as cut-off values (Fig. 1D). Analysis of the scanned array data shows that approximately 90 cellular proteins have been identified as HCV NS5A interactors (Tables 1-5). Abi1 was identified as one of the candidate hits. Both TRAF2 (23) and B1N1 (24) proteins were shown as positive control hits.

결과 2: Result 2: Abi1Abi1 은 인 비트로와 인 비보에서 In In Vitro and In Vivo HCVHCV NS5ANS5A 와 상호작용한다.Lt; / RTI &gt;

Abi1은 액틴 폴리머화의 조절 (16-18)과 EGF 신호전달의 조절에서 Ras를 Rac으로 신호를 변환함으로써 (10-13) 결정적인 역할을 수행한다. Abi1 과발현은 EGF에 의해 유도되는 ERK 활성화를 저해하도록 한다 (14). NS5A 또한 Grb2와의 상호작용을 통하여 EGF 자극 하에서 MEK/ERK 신호전달 경로를 교란한다는 것이 보고된바 있으나 (3,4), 이 메카니즘은 확실히 밝혀지지 않았다. 그리하여 본 발명자들은 HCV 증식을 조절하는 EGF 신호 변조에 Abi1이 관여할 가능성이 있음을 설명하기 위하여 Abi1을 선택하였다. 단백질 어레이 데이타를 확인하기 위하여 먼저 E. coli 및 Flag 표지된 Abi1을 발현하는 세포 용균액에서 정제한 GST-NS5A 단백질을 이용한 인 비트로 GST 풀다운 분석을 수행하였다. 도 2A는 Abi1이 GST-NS5A 단백질에 선택적으로 결합하지만, GST 단백질에는 결합하지 않음 (중간 패널)을 보여준다. 인 비트로 결합 결과를 확인하기 위하여, 공동면역침전 분석법을 수행하였다. HEK293T 세포를 Myc 표지된 NS5A와 Flag 표지된 Abi1로 코트랜스펙션시키고, 세포 용균액을 항-Myc 항체로 면역침전시킨 다음, 항-Flag 항체를 이용한 면역블랏 분석으로 함께 침전한 단백질을 탐지하였다. 공통면역침전 데이타는 Abi1이 NS5A 단백질과 특이하게 상호작용함을 다시 확인해 주었다 (도 2B). 다음으로는 HCV NS5A 단백질이 HCV 복제의 맥락에서 내재성 Abi1과 상호작용하는지를 알아보았다. HCV 레플리콘이 들어 있는 Huh7 세포로부터 모은 세포 용균액을 항-NS5A 항체 또는 대조군 IgG와 함께 면역침전시킨 후, 결합된 단백질을 항-Abi1 항체로 면역블랏팅하였다. 그 결과, HCV NS5A는 내재성 Abi1 단백질과 상호작용하였다 (도 2C). 우리는 HCV 감염된 세포에서 내재성 Abi1과 NS5A가 상호작용하는지를 재차 확인하였다 (도 2D). 이 데이타들은 HCV 감염된 세포에서 NS5A와 Abi1이 같은 위치에 있음을 암시한다. 이 가능성을 조사하기 위하여 Huh7.5 세포를 가감염 (mock-infected)시키거나 또는 Jc1으로 감염시켰다. 감염 후 이틀째 세포를 Flag 표지된 Abi1 발현 플라스미드로 트랜스펙션시킨 후 면역형광분석법을 수행하였다. 도 2E와 같이, Abi1과 HCV NS5A는 Jc1 감염 세포에서는 둘다 겹치는 영상에서 노란 형광으로 세포질에 같은 위치에 있었던 반면, 가감염 세포에서는 그렇지 않았다 (데이타 나타내지 않음). 종합하면, 이 데이타는 Abi1이 인 비트로와 인 비보 모두에서 HCV NS5A와 특이적으로 상호작용함을 말해준다.
Abi1 plays a crucial role by regulating actin polymerization (16-18) and signaling Ras to Rac (10-13) in regulating EGF signaling. Abi1 overexpression inhibits EGF-induced ERK activation (14). NS5A has also been reported to interfere with the MEK / ERK signaling pathway under EGF stimulation through interaction with Grb2 (3,4), but this mechanism is not clear. Thus, the inventors selected Abi1 to demonstrate the possibility that Abi1 may be involved in EGF signal modulation that regulates HCV proliferation. To identify the protein array data, first insert E. coli And an in vitro GST pulldown assay using the GST-NS5A protein purified from the cell lysate expressing Flag-labeled Abi1 was performed. Figure 2A shows that Abi1 selectively binds to the GST-NS5A protein but not the GST protein (middle panel). In order to confirm the binding result with in-vitro, a co-immunoprecipitation assay was performed. HEK293T cells were co-transfected with Myc-tagged NS5A and Flag labeled Abi1, the cell lysate was immunoprecipitated with anti-Myc antibody, and the co-precipitated protein was detected by immunoblot analysis using anti-Flag antibody . Common immunoprecipitation data again confirmed that Abi1 specifically interacts with the NS5A protein (Fig. 2B). Next, we examined whether the HCV NS5A protein interacts with endogenous Abi1 in the context of HCV replication. The cell lysate collected from Huh7 cells containing HCV replicon was immunoprecipitated with anti-NS5A antibody or control IgG, and the bound protein was immunoblotted with anti-AbI antibody. As a result, HCV NS5A interacted with the endogenous Abi1 protein (Fig. 2C). We reaffirmed whether interfering Abi1 and NS5A interact in HCV-infected cells (Figure 2D). These data suggest that NS5A and Abi1 are in the same position in HCV-infected cells. To investigate this possibility, Huh7.5 cells were either mock-infected or infected with Jc1. Two days after infection, cells were transfected with Flag-labeled Abi1 expression plasmid and immunofluorescence analysis was performed. As shown in FIG. 2E, Abi1 and HCV NS5A were in the same position in the cytoplasm as yellow fluorescence in both overlapping images in Jc1 infected cells, but not in the additive cells (data not shown). Taken together, this data suggests that Abi1 specifically interacts with HCV NS5A in both in vitro and in vivo.

결과 3: Result 3: HCVHCV NS5ANS5A The NS5ANS5A 도메인 I과  Domain I and Abi1Abi1 의 구역 Ⅱ를 통하여 Through Area II of Abi1Abi1 과 상호작용한다.Lt; / RTI &gt;

Abi1과 결합하는 NS5A 내의 도메인을 측정하기 위하여 Abi1과 NS5A의 다양한 결실 돌연변이 (도 3A) 간의 상호작용을 트랜스펙션 기반 공통면역침전법으로 분석하였다. 도 3B와 같이, Abi1은 도메인 I 돌연변이와 상호작용하였지만, NS5A의 도메인 Ⅱ 및 Ⅲ가 있는 돌연변이와는 상호작용을 하지 않았다. 이 결과는 NS5A 도메인 I이 Abi1과의 결합을 담당함을 분명히 말해준다. 다음으로, NS5A와 결합하는 Abi1의 부분을 측정하였다. 이를 위하여 본 발명자들은 Abi1을 세 개의 잘 보존된 구역으로 돌연변이시켰다 (도 3C). 구역 I은 SNARE (syntaxin-binding region)와 WAVE 결합 도메인을 포함한다. 구역 Ⅱ는 세린과 트레오닌이 풍부한 호메오-도메인 유사 구역을 포함한다. 구역 Ⅲ은 프롤린이 풍부한 구역으로 구성된다. 구역 Ⅳ는 Src 유사 3 도메인을 포함한다. 이러한 Abi1의 다양한 돌연변이들을 이용하여 결합 부위가 위의 기재와 같이 결정되었다. 도 3D와 같이, NS5A는 구역 I+Ⅱ를 함유하는 돌연변이 및 구역 Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ를 함유하는 돌연변이 모두에서 상호작용하였다. 하지만, NS5A는 구역 Ⅲ+Ⅳ를 함유하는 돌연변이와는 상호작용하지 않았으며, 이는 NS5A가 Abi1의 구역 Ⅱ (aa 107~253)를 포함하는 부분을 통해 Abi1과 상호작용함을 말해준다 (도 3D).
Interaction between Abi1 and the various deletion mutants of NS5A (Figure 3A) was assayed by transfection-based common immunoprecipitation to measure the domains in NS5A binding to Abi1. As shown in Figure 3B, Abi1 interacted with domain I mutations but did not interact with mutations with domains II and III of NS5A. This result clearly indicates that NS5A domain I is responsible for binding to Abi1. Next, the portion of Abi1 binding to NS5A was measured. To this end, the inventors mutated Abi1 into three well-conserved regions (Figure 3C). Zone I contains a syntaxin-binding region (SNARE) and a WAVE binding domain. Zone II includes a homeome-domain-like zone enriched in serine and threonine. Zone III consists of proline-rich zones. Zone IV contains Src-like 3 domains. Using these various mutations of Abi1, the binding site was determined as described above. As in Figure 3D, NS5A interacted with mutations containing region I + II and mutants containing region II + III + IV. However, NS5A did not interact with a mutation containing region III + IV, indicating that NS5A interacts with Abi1 through a portion of Abi1 containing region II (aa 107-253) (Fig. 3D ).

결과 4: Result 4: NS5ANS5A The Abi1Abi1 을 통해 Through EGFEGF 신호전달을 하향조절한다. Down regulation of signaling.

HCV NS5A 단백질이 Ras-ERK 세포분열촉진물질에 의해 활성화되는 단백질 카이네이즈 경로의 EGF로 자극된 활성화를 저해한다는 것은 이미 보고된바 있다 (6). NS5A가 Abi1 단백질과 상호작용하기 때문에, EGF 신호전달 경로의 조절에 관여할 가능성이 있는지를 설명하기 위하여 Abi1을 선택하였다. 본 발명자들은 NS5A의 과발현이 EGF로 자극된 ERK 활성화를 저해함을 밝혔다 (도 4A, 레인 3). 그러나, NS5A는 Abi1 녹다운 세포에서는 EGF에 의해 자극된 ERK 활성화를 저해하지 못하였다 (도 4A, 레인 4). EGF 신호전달 경로에서, EGF에 의해 자극된 인산화-ERK는 핵으로 이동하였고, 그 후 Egr1 (early growth response protein 1) 프로모터 활성을 활성화하였다. EGF에 의해 자극된 ERK 활성화에 대한 NS5A의 저해활성에 대한 Abi1의 연관성을 재차 확인하기 위하여 Abi1 녹다운 세포에서 Egr1 프로모터 활성을 분석하였다. 그 결과, EGF에 의해 매개되는 Egr1 프로모터 활성화는 NS5A에 의해 저해되었고 (도 4B, 레인 3), NS5A의 저해활성은 Abi1이 존재하지 않으면 없어졌다 (도 4B, 레인 4). 또한, 본 발명자들은 HCV 레플리콘 세포에서 EGF에 의해 자극된 ERK 활성화의 음성 조절 또한 Abi1 녹다운 세포에서는 손상을 입는다는 것을 밝혔다 (도 4C, 왼쪽 패널의 레인 4). NS5A 발현 또한 손상을 입은 Abi1 녹다운 세포에서 EGF 자극이 없는 상황에서 ERK가 최저로 활성화된다는 것은 주목할 만하다 (도 4C, 왼쪽 패널의 레인 3). 레플리콘 세포에서, Egr1 mRNA 수준은 대조군 세포보다 EGF로 자극된 세포에서 두드러지게 높았고, 이 EGF로 자극된 Egr1 mRNA 수준은 Abi1 녹다운 세포에서 현저히 증가하였다 (도 4C, 중간 패널). Jc1 감염된 세포를 이용해도 동일한 결과를 얻었다 (도 4C, 오른쪽 패널). 유사하게, HCV 레플리콘 세포에서 EGF로 매개되는 Egr1 프로모터 활성화는 Abi1이 없으면 더이상 억제되지 않아 Abi1이 HCV 레플리콘 세포에서 EGF 신호전달 경로의 음성 조절에 필수적임을 말해준다 (도 4D, 레인 4). Abi1 siRNA의 과녁을 벗어난 효과 (off-target effect)를 배제하기 위하여 Abi1의 3'UTR (#1) 또는 Abi1의 암호화 부분 (#2)을 목표로 하는 siRNA를 이용하여 Abi1의 과발현에 의한 EGF 매개 p-ERK 활성화를 회복하는 능력을 측정하였다. 이를 위하여 Abi1의 암호화 부분만 포함하고 3'UTR 부분은 없는 Flag 표지된 Abi1 플라스미드를 이용하였다. 도 4E는 HCV 레플리콘 세포에서 EGF로 자극된 ERK 활성화가 Abi1의 녹다운에 의해 증가함을 보여준다 (레인 3 ~ 레인 5). 그러나, Abi#1 siRNA 녹다운 세포에서 Abi1의 외생적 발현은 EGF 매개 p-ERK 활성화를 억제하였으나 (도 4E, 레인 4) Abi#2 siRNA 녹다운 세포에서는 그렇지 않았다 (도 4E, 레인 6). 종합하면, 이 데이타들은 Abi1과 NS5A 간의 단백질 상호작용이 EGF 신호전달 경로의 조절에 필수적임을 제시한다.
It has been previously reported that the HCV NS5A protein inhibits EGF-stimulated activation of the protein kinase pathway that is activated by Ras-ERK cell division promoters (6). Because NS5A interacts with the Abi1 protein, Abi1 was chosen to explain whether it is likely to be involved in the regulation of the EGF signaling pathway. We have shown that overexpression of NS5A inhibits EGF-stimulated ERK activation (Fig. 4A, lane 3). However, NS5A did not inhibit EGF-stimulated ERK activation in Abi1 knockdown cells (Fig. 4A, lane 4). In the EGF signaling pathway, EGF-stimulated phosphorylated-ERK migrated to the nucleus and then activated Egrl (early growth response protein 1) promoter activity. Egr1 promoter activity was analyzed in Abi1 knockdown cells to reaffirm Abi1's association with the inhibitory activity of NS5A on EGF-stimulated ERK activation. As a result, the activation of Egr1 promoter mediated by EGF was inhibited by NS5A (Fig. 4B, lane 3) and the inhibitory activity of NS5A disappeared without Abi1 (Fig. 4B, lane 4). We have also shown that negative regulation of EGF-stimulated ERK activation in HCV replicon cells is also impaired in Abi1 knockdown cells (Fig. 4C, lane 4 in the left panel). NS5A expression It is also noteworthy that ERK is minimally activated in the absence of EGF stimulation in damaged Abi1 knockdown cells (Fig. 4C, lane 3 on the left panel). In replicon cells, Egrl mRNA levels were significantly higher in EGF stimulated cells than in control cells, and the level of Egr1 mRNA stimulated by this EGF was significantly increased in Abi1 knockdown cells (Figure 4C, middle panel). Similar results were obtained using Jc1 infected cells (Figure 4C, right panel). Similarly, Egr1 promoter activation mediated by EGF in HCV replicon cells is no longer inhibited in the absence of Abi1, suggesting that Abi1 is essential for the negative regulation of the EGF signaling pathway in HCV replicon cells (Figure 4D, lane 4 ). To exclude the off-target effect of Abi1 siRNA, EGF mediated by overexpression of Abi1 using siRNA targeting Abi1's 3'UTR (# 1) or Abi1 encoding portion (# 2) The ability to restore p-ERK activation was measured. For this, a Flag-labeled Abi1 plasmid containing only the coding portion of Abi1 and no 3'UTR portion was used. Figure 4E shows that EGF-stimulated ERK activation in HCV replicon cells is increased by knockdown of Abi1 (lane 3 to lane 5). However, exogenous expression of Abi1 in Abi # 1 siRNA knockdown cells inhibited EGF mediated p-ERK activation (Fig. 4E, lane 4) but not Abi # 2 siRNA knockdown cells (Fig. 4E, lane 6). Taken together, these data suggest that protein interactions between Abi1 and NS5A are essential for the regulation of the EGF signaling pathway.

결과 5: Result 5: HCVHCV NS5ANS5A The Abi1Abi1  And Sos1Sos1 과 셋으로 이루어진 복합체를 형성한다.And a complex of three.

NS5A가 어떻게 EGF 신호전달을 저하조절하는지를 알아보기 위하여 NS5A와 Abi1 결합이 Abi1-Sos1 상호작용에 의해 간섭받는지를 시험하였다. 이를 입증하기 위하여 HEK293T 세포를 Flag-Abi1, Myc-NS5A 및 HA-Sos1로 코트랜스펙션하였다. 48시간 후 세포 용균액을 HA 항체로 면역침전시키고 Myc 항체 또는 HA 항체로 면역블랏팅하여 같이 침전된 단백질들을 탐지하였다. 도 5와 같이, Abi1은 NS5A 및 Sos1과 같이 침전되었다. 인 비보 결합 데이타는 NS5A와 Abi1이 Sos1과 셋으로 이루어진 복합체를 형성할 수 있음을 제시한다. NS5A는 Abi1-Sos1 상호작용을 방해하지 않고도 EGF 신호전달 변환을 교란시킬 수 있음이 분명하다. 이러한 결과들은 NS5A가 Abi1을 통하여 EGF 신호전달을 조절하고 이는 HCV에 의해 유도되는 발병에 기여함을 말해준다.
To investigate how NS5A modulates EGF signaling, we examined whether NS5A and Abi1 binding are interfered with by Abi1-Sos1 interactions. To prove this, HEK293T cells were cotransfected with Flag-Abi1, Myc-NS5A and HA-Sos1. Forty-eight hours later, the cell suspension was immunoprecipitated with HA antibody and immunoprecipitated with Myc antibody or HA antibody to detect co-precipitated proteins. As in Figure 5, Abi1 precipitated with NS5A and Sos1. In vivo noninvasive data suggest that NS5A and Abi1 can form a complex composed of Sos1 and a set of three. It is clear that NS5A can disrupt the EGF signaling transduction without interfering with the Abi1-Sos1 interaction. These results suggest that NS5A regulates EGF signaling through Abi1, which contributes to HCV-induced pathogenesis.

결과 6: Result 6: Abi1Abi1 녹다운은  Knockdown HCVHCV 증식을 손상시킨다. It damages the proliferation.

본 발명자들은 Abi1 녹다운이 EGF에 의해 자극된 신호전달 변환을 하향조절할 뿐만 아니라, HCV 복제를 감소시킴을 밝혔다 (도 4C). HCV 복제에 대한 Abi1의 관여를 좀 더 알아보기 위하여 HCV 서브게놈 레플리콘 세포를 Abi1의 두 개의 다른 부분을 목표로 하는 siRNA 또는 대조군 siRNA로 트랜스펙션시킨 다음, HCV RNA와 단백질 수준을 측정하였다. 도 6A는 레플리콘 세포에서 Abi1 녹다운이 HCV 단백질 수준을 감소시킴을 말해준다. 이와 유사하게, Abi1 녹다운은 qRT-PCR로 측정한 결과 HCV RNA 수준을 현저히 감소시켰다 (Abi1#1 siRNA로는 40% 감소, Abi1#2 siRNA로는 60% 감소)(도 6B). 이 결과들은 Abi1이 HCV 복제에 관여함을 제시한다. HCV 증식에 대한 Abi1의 효과를 좀 더 연구하기 위하여 Abi1을 목표로 하는 siRNA 또는 지시된 대조군 siRNA 구축물로 트랜스펙션시킨 Huh7.5 세포를 Jc1으로 감염시켰다. 48시간 후 HCV 단백질 수준을 측정하였다. Abi1 발현 침묵화는 세포 독성 없이 (도 6D) HCV 단백질 수준의 강한 감소를 이끌었다 (도 6C). Abi1 녹다운은 세포 내 HCV RNA 수준 (도 6E)과 HCV 감염성 (도 6F)의 극적인 감소를 일으켰다. Abi1 siRNA의 과녁을 벗어난 효과를 배제하기 위하여 Abi1 녹다운 세포에서 Abi1의 3'UTR을 목표로 하는 siRNA (#1) 또는 Abi1의 암호화 부분을 목표로 하는 siRNA (#2)를 이용하여 Flag로 표지된 Abi1을 과발현하여 회복 실험을 수행하였다. 도 6G와 같이, Abi1의 외생적 발현은 Abi#1 siRNA 녹다운 세포에서는 HCV 단백질 발현을 회복시켰으나 (레인 4), Abi#2 siRNA 녹다운 세포에서는 그렇지 않았는데 (레인6), 이는 Flag로 표지된 Abi1이 Abi1의 암호화 부분만을 포함하기 때문이다. 종합하면, 이 데이타들은 Abi1이 HCV 증식에 필수적임을 말해준다.
We have shown that Abi1 knockdown downregulates EGF-mediated signaling transduction as well as reduces HCV replication (Fig. 4C). To further investigate the involvement of Abi1 in HCV replication, HCV subgenomic replicon cells were transfected with siRNA targeted at two different parts of Abi1 or with control siRNA, and then HCV RNA and protein levels were measured . Figure 6A shows that Abi1 knockdown in the replicon cells decreases the level of HCV protein. Similarly, Abi1 knockdown significantly reduced HCV RNA levels (40% reduction with Abi1 # 1 siRNA and 60% decrease with Abi1 # 2 siRNA) as measured by qRT-PCR (Figure 6B). These results suggest that Abi1 is involved in HCV replication. To further investigate the effect of Abi1 on HCV proliferation, Huh7.5 cells transfected with Abi1-targeted siRNA or indicated control siRNA constructs were infected with Jc1. HCV protein levels were measured after 48 hours. Abi1 expression silencing led to a strong decrease in HCV protein levels (Fig. 6C) without cytotoxicity (Fig. 6D). Abi1 knockdown caused a dramatic decrease in intracellular HCV RNA levels (Figure 6E) and HCV infectivity (Figure 6F). To exclude the effect of Abi1 siRNA, siRNA (# 1) targeting Abi1 3'UTR or siRNA (# 2) targeting Abi1 coding region in Abi1 knockdown cells was labeled with Flag Abi1 was overexpressed and recovery experiments were performed. As shown in Figure 6G, exogenous expression of Abi1 restored HCV protein expression in Abi # 1 siRNA knockdown cells (lane 4), but not Abi # 2 siRNA knockdown cells (lane 6) Because it contains only the encrypted part of Abi1. Taken together, these data suggest that Abi1 is essential for HCV proliferation.

결과 7: Result 7: Abi1Abi1 과발현은  Overexpression HCVHCV 증식을 촉진한다. Promotes proliferation.

Abi1 침묵화가 HCV 복제를 억제하기 때문에, Abi1 과발현이 HCV 복제에 양성 효과를 가져올 것이라고 예측하였다. 이 가능성을 결정하기 위하여 Huh7.5 세포를 JFH1-luc RNA로 48시간 동안 전기천공하고 Flag 표지된 Abi1으로 일시적으로 트랜스펙션시켰다. 그 결과, 벡터를 트랜스펙션시킨 세포와 비교하여 Abi1 과발현은 투여량 및 시간 의존적으로 루시퍼레이즈 활성을 현저히 증가시켰다 (도 7A 및 도 7B). 나아가 본 발명자들은 Abi1 과발현이 벡터를 트랜스펙션시킨 Jc1-감염 세포와 비교하여 Jc1-감염 세포에서 HCV 단백질 수준을 증가시킴을 밝혔다 (도 7C). 종합하면, 이 데이타들은 Abi1이 HCV 증식에 필수적임을 말해준다.Because Abi1 silencing inhibits HCV replication, we predicted that Abi1 overexpression would have a positive effect on HCV replication. To determine this possibility, Huh7.5 cells were electroporated with JFHl-luc RNA for 48 hours and transiently transfected with Flag labeled Abi1. As a result, Abi1 overexpression significantly increased luciferase activity in a dose- and time-dependent manner compared to the vector transfected with the vector (Fig. 7A and Fig. 7B). Further, the present inventors have found that HCV protein levels are increased in Jc1-infected cells compared to Jc1-infected cells in which Abi1 overexpression transfected (Fig. 7C). Taken together, these data suggest that Abi1 is essential for HCV proliferation.

Figure pat00001
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Figure pat00002
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Figure pat00003
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Figure pat00004
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Figure pat00005
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<110> Industry Academic Cooperateion Foundation, Hallym University <120> Pharmaceutical composition for prevention and treatment for Hepatitis C containing Abi1 expression or activity inhibitor <130> HallymU-SBHwang-Abi1 <160> 5 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 19 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Abi1 <400> 1 cuguuguaca cugguucaa 19 <210> 2 <211> 19 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Abi1 <400> 2 uugaaccagu guacaacag 19 <210> 3 <211> 19 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Abi1 <400> 3 ucucuagcua guguugcuu 19 <210> 4 <211> 19 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Abi1 <400> 4 aagcaacacu agcuagaga 19 <210> 5 <211> 21 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Jc1 5'NTR <400> 5 ccucaaagaa aaaccaaacu u 21 <110> Industry Academic Cooperateion Foundation, Hallym University <120> Pharmaceutical composition for prevention and treatment for          Hepatitis C containing Abi1 expression or activity inhibitor <130> HallymU-SBHwang-Abi1 <160> 5 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 19 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Abi1 <400> 1 cuguuguaca cugguucaa 19 <210> 2 <211> 19 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Abi1 <400> 2 uugaaccagu guacaacag 19 <210> 3 <211> 19 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Abi1 <400> 3 ucucuagcua guguugcuu 19 <210> 4 <211> 19 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Abi1 <400> 4 aagcaacacu agcuagaga 19 <210> 5 <211> 21 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> siRNA targeing Jc1 5'NTR <400> 5 ccucaaagaa aaaccaaacu u 21

Claims (4)

Abi1 (Abelson interactor 1) 발현 또는 활성 저해제를 포함하는 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물.
A pharmaceutical composition for the prevention and treatment of hepatitis C comprising Abi1 (Abelson interactor 1) expression or activity inhibitor.
제1항에 있어서,
상기 Abi1 발현 저해제는 Abi1 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오타이드, shRNA (short hairpin RNA) 및 siRNA (short interfering RNA)로 구성된 군 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the Abi1 expression inhibitor is any one selected from the group consisting of antisense nucleotides, shRNA (short hairpin RNA) and siRNA (short interfering RNA) that complementarily bind to mRNA of Abi1 gene. A pharmaceutical composition.
제2항에 있어서,
상기 siRNA는 서열번호 제1~4번임을 특징으로 하는 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물.
3. The method of claim 2,
Wherein said siRNA is SEQ ID NOS: 1 to 4.
제1항에 있어서,
상기 Abi1 활성 저해제는 Abi1 단백질에 결합하는 항 Abi1 항체임을 특징으로 하는 C형 간염 예방 및 치료용 약제학적 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the Abi1 activity inhibitor is an anti-Abi1 antibody binding to Abi1 protein.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109557198A (en) * 2018-11-20 2019-04-02 苏州大学 A kind of protein biomarkers and its application for diagnosis of osteoporosis

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CN109557198A (en) * 2018-11-20 2019-04-02 苏州大学 A kind of protein biomarkers and its application for diagnosis of osteoporosis

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