KR20160145380A

KR20160145380A - Tenc1의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR20160145380A
Application number: KR1020150081918A
Authority: KR
Inventors: 류성호; 정희윤; 이지윤; 고아라; 이미남; 박도현
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2015-06-10
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2016-12-20
Also published as: KR101760565B1

Abstract

본 발명은 TENC1(Tensin-like C1 domain-containing phosphatase)의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 인슐린 저항성 및 그에 따른 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 TENC1의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물은 TENC1에 의한 IRS-1의 탈인산화 또는 IRS-1의 분해를 억제함으로써 인슐린 저항성 및 근위축증을 억제할 수 있으므로 당뇨병으로 인해 유발되는 근위축증의 초기단계에서부터 예방 또는 치료에 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

Description

TENC1의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물{PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING DIABETIC MUSCLE ATROPHY COMPRISING THE ACTIVITY INHIBITOR OF TENC1}

본 발명은 TENC1(Tensin-like C1 domain-containing phosphatase)의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

고령화 사회가 지속됨에 따라 당뇨를 포함한 대사성 질환은 점점 증가하고 있는 추세이다. 당뇨는 대표적인 대사성 질환으로 췌장에서 인슐린 분비가 정상적으로 이루어지지 않거나 인슐린 신호전달의 문제로 인해 말초에서 인슐린 반응성이 감소하여 혈당 농도가 높게 유지되는 현상을 의미한다. 우리나라도 최근 들어 사회 경제적인 발전으로 인해 당뇨병 인구가 늘고 있다. 2012년 대한당뇨병학회의 보고에 따르면 국내에 당뇨병을 진단받은 성인 인구는 약 320만 명으로 성인 10명 중 1명에 해당하며 성인 10명 중 2명이 당뇨병 전단계인 것으로 보고되었다. 이러한 추세가 지속된다면 2050년도 우리나라 당뇨병 환자 수는 600만 명에 이를 것으로 추정되고 있다. 또한, 당뇨병 환자 중 본인이 당뇨임을 인지하는 경우는 73.4%에 불과하며 특히 30~44세의 젊은 연령층에서는 약 절반(45.6%)이 본인이 당뇨병임을 인지하지 못하고 있어 당뇨병 치료 지연으로 인해 당뇨 합병증 노출 위험성이 큰 상황이다.

전체 당뇨환자의 90% 이상을 차지하는 제2형 당뇨는 인슐린 분비가 정상적으로 이루어지더라도 그 양이 충분하지 않거나, 생성된 인슐린에 신체가 효과적으로 반응하지 않아 발생하며 이러한 현상을 인슐린 저항성(insulin resistance)이라고 한다. 제2형 당뇨는 식생활의 서구화에 따른 고열량, 고지방, 고단백 식단, 운동부족, 및 스트레스 등의 환경적인 요인이 크게 작용하는 것으로 보이지만, 인슐린 신호전달에 이상이 생겨 인슐린 저항성이 나타나는 경우가 주요한 원인 중의 하나이다. 인슐린 수용체(insulin receptor; IR) 자체의 결함보다는 수용체 하위 신호전달의 이상, 특히 IRS-1(insulin receptor substrate-1)-associated PI3K 활성의 저해가 주된 원인으로 알려져 있다. 이러한 IRS-1-associated PI3K 활성은 IRS-1의 티로신 인산화 혹은 IRS-1 단백질양 자체에 의해 조절되며 여러 당뇨 동물 모델 혹은 당뇨 환경에서 IRS-1의 티로신 인산화 단백질양의 감소가 관찰된다.

한편, 근위축증은 근육의 질량 및 기능에 손상을 유발시키는 질환으로써 당뇨, 암, AIDS, 노화 등과 같은 여러 질환에서 함께 발생할 뿐 아니라 발병원인이 명확하게 밝혀지지 않아 예방 또는 치료를 위한 방법이 극히 제한적이다.

당뇨 상황의 근육에서는 정상적인 당 흡수에 문제가 생길 뿐 아니라, 근질량의 감소가 함께 나타난다. 근육은 체내 혈당 흡수의 75%를 차지하며, 체질량의 40%를 차지하는 조직이므로 근육에서의 당 흡수 저하와 근질량의 감소는 개체수준에서 큰 영향을 미치게 되며 결과적으로는 대사질환을 유발할 수 있다. 근육에서의 당 흡수와 근질량은 모두 IRS-1-associated PI3K의 활성에 의해 조절된다. 이 신호전달에 문제가 생기면 인슐린 저항성이 생기고 나아가 당뇨 및 근위축증이 유발될 수 있다. 따라서 IRS-1의 티로신 인산화 및 단백질양을 조절하는 단백질은 인슐린 신호전달 이상(인슐린 저항성)으로 나타나는 당뇨병 또는 근위축증의 치료를 위한 효과적인 표적이 될 것이다.

최근에 본 발명자들은 IRS-1의 인산화 및 단백질양을 조절하는 단백질로서 TENC1을 보고하였다. TENC1은 당뇨 모델 마우스의 근육에서 그 발현이 증가되어 있으며, 당뇨 상황에서 발현이 증가된 TENC1은 IRS-1의 티로신 인산가수분해효소로 작용하여 IRS-1의 인산화(Y612)를 억제하고 IRS-1 단백질의 분해를 유도하여 결과적으로는 근육에서 근위축증을 일으킴을 규명하였다. 따라서 당뇨 상황에서 TENC1의 활성 억제는 IRS-1의 감소로 인해 발생하는 인슐린 저항성 및 그에 따른 근위축증을 동시에 치료할 수 있는 효과적인 수단이 될 수 있을 것이다.

본 발명자들은, 상기와 같은 종래의 문제점 해결을 위하여, 천연물 스크리닝을 통해 TENC1의 티로신 인산가수분해효소 활성 억제제를 발굴한 후 세포수준에서 그 효능을 검증한 결과, IRS-1의 탈인산화 및 IRS-1 단백질이 분해되는 것을 억제함을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.

이에, 본 발명은 TENC1의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는, 인슐린 저항성 및 그에 따른 근위축증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 TENC1(Tensin-like C1 domain-containing phosphatase)의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는, 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 구현예로, 상기 근위축증은 IRS-1의 탈인산화 또는 IRS-1의 분해에 의한 인슐린 저항성에 의해 유발되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로, 상기 TENC1의 활성 억제제는 나프토퀴논(Naphthoquinone)계 화합물일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 나프토퀴논계 화합물은 디하이드로탄시논(Dihydrotanshinone: (1R)-1,6-dimethyl-1,2-dihydronaphtho[1,2-g][1]benzofuran-10,11-dione), 탄시논 IIA(tanshinone IIA: 1,6,6-trimethyl-8,9-dihydro-7H-naphtho[1,2-g][1]benzofuran-10,11-dione), 크립토탄시논(Cryptotanshinone: (1R)-1,6,6-trimethyl-2,7,8,9-tetrahydro-1H-naphtho[1,2-g][1]benzofuran-10,11-dione), 베타라파촌(β-Lapachone: 2,2-dimethyl-3,4-dihydrobenzo[h]chromene-5,6-dione), 시코닌(Shikonin: 5,8-dihydroxy-2-[(1R)-1-hydroxy-4-methylpent-3-enyl]naphthalene-1,4-dione), 플럼바긴(Plumbagin: 5-hydroxy-2-methylnaphthalene-1,4-dione), 및 스트렙토니그린(Streptonigrin: (4Z)-5-amino-6-(7-amino-6-methoxy-5,8-dioxoquinolin-2-yl)-4-(4,5-dimethoxy-6-oxocyclohexa-2,4-dien-1-ylidene)-3-methyl-1H-pyridine-2-carboxylic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 나프토퀴논계 화합물은 디하이드로탄시논(Dihydrotanshinone)일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 TENC1은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 TENC1의 활성 억제제는 TENC1의 티로신 인산가수분해효소 활성을 저해하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 TENC1에 의한 IRS-1의 탈인산화 또는 IRS-1의 분해를 억제할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 약리학적으로 허용 가능한 담체(carrier) 또는 보조제(additive)를 더 함유할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 조성물의 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료 용도를 제공한다.

본 발명에 따른 TENC1의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물은 TENC1에 의한 IRS-1의 탈인산화 및 IRS-1의 분해를 저해함으로써 IRS-1의 감소 또는 기능저하로 인해 유발되는 인슐린 저항성 및 그에 따른 근위축증을 효과적으로 방지할 수 있으므로 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방 및/또는 치료에 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은, 천연물 라이브러리로부터 TENC1의 활성 억제제를 스크리닝하기 위해 Malachite Green assay를 수행하여 TENC1의 티로신 인산가수분해효소 활성 저해효과를 측정한 결과이다.
도 2는, 디하이드로탄시논의 TENC1에 대한 IC₅₀을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은, 근육세포주인 L6에서 디하이드로탄시논 처리에 의한 IRS-1 탈인산화 및 IRS-1의 분해 저해 효과를 확인한 결과이다.

본 발명은 TENC1(Tensin-like C1 domain-containing phosphatase)의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 상기 TENC1은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 사용되는 용어, “예방”이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 인슐린 저항성 및 그에 따른 근위축증을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어, “치료”란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 인슐린 저항성 및 그에 따른 근위축증에 의한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

본 발명의 상기 근위축증은 TENC1에 의한 IRS-1의 탈인산화 또는 IRS-1의 분해에 의해 야기되는 인슐린저항성에 의해 유발되는 것일 수 있으며, 상기 TENC1의 활성 억제제는 TENC1의 티로신 인산가수분해효소(PTPase) 활성을 저해함으로써 TENC1에 의한 IRS-1의 탈인산화 또는 IRS-1의 분해를 저해하여 인슐린 신호전달을 개선시킴으로써 인슐린 저항성 및 그에 따라 유발될 수 있는 근위축증을 포함한 질병의 예방 및 치료 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는, IRS-1의 티로신 잔기 탈인산화 및 IRS-1의 분해를 억제함으로써 근세포의 인슐린 민감도를 높일 수 있는, 즉 인슐린 저항성을 개선시킬 수 있는 TENC1의 활성 억제제를 발굴하기 위해 천연물 화합물 라이브러리를 이용한 스크리닝을 수행하였다. 상기 라이브러리 화합물들의 TENC1의 티로신 인산가수분해효소 활성 저해 효과를 측정한 결과 7개의 화합물에서 저해효과를 보였으며, 공통적으로 상기 화합물들이 나프토퀴논 구조를 가지는 것을 확인하였다(실시예 1 참조).

따라서 본 발명의 상기 TENC1의 활성 억제제는 나프토퀴논계 화합물일 수 있고, 바람직하게는 디하이드로탄시논(Dihydrotanshinone: (1R)-1,6-dimethyl-1,2-dihydronaphtho[1,2-g][1]benzofuran-10,11-dione), 탄시논 IIA(tanshinone IIA: 1,6,6-trimethyl-8,9-dihydro-7H-naphtho[1,2-g][1]benzofuran-10,11-dione), 크립토탄시논(Cryptotanshinone: (1R)-1,6,6-trimethyl-2,7,8,9-tetrahydro-1H-naphtho[1,2-g][1]benzofuran-10,11-dione), 베타라파촌(β-Lapachone: 2,2-dimethyl-3,4-dihydrobenzo[h]chromene-5,6-dione), 시코닌(Shikonin: 5,8-dihydroxy-2-[(1R)-1-hydroxy-4-methylpent-3-enyl]naphthalene-1,4-dione), 플럼바긴(Plumbagin: 5-hydroxy-2-methylnaphthalene-1,4-dione), 및 스트렙토니그린(Streptonigrin: (4Z)-5-amino-6-(7-amino-6-methoxy-5,8-dioxoquinolin-2-yl)-4-(4,5-dimethoxy-6-oxocyclohexa-2,4-dien-1-ylidene)-3-methyl-1H-pyridine-2-carboxylic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 디하이드로탄시논(Dihydrotanshinone)일 수 있다.

상기 천연물로부터 유래된 화합물은 천연물로부터 직접 추출할 수 있으며, 화학적으로 합성된 것도 추출된 것과 동일한 TENC1 활성 억제 효과를 나타낸다는 것은 당업자에게 자명하다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 가장 높은 TENC1 활성 억제능을 보인 디하이드로탄시논을 근육세포에 처리하여 IRS-1의 티로신 인산화 및 단백질양이 증가하고, 그에 따라 하위 신호전달이 강화되는 것을 확인하였다(실시예 2 참조).

본 발명에 따른 약학적 조성물은 TENC1의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하며, 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 사이클로덱스트린, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 등을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제화에 관해서는 레밍턴의 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 제형에 특별한 제한은 없으나 주사제, 흡입제, 피부 외용제 등으로 제제화할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 피부, 비강, 기도에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, “약학적으로 유효한 양”은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 조성물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 1kg 당 0.001 내지 150 mg, 바람직하게는 0.01 내지 100 mg을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료방법을 제공한다.

본 발명에서 “개체”란 질병의 치료를 필요로하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 쥐(rat), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 의미한다.

또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물의 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료 용도를 제공한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

실시예 1. 스크리닝을 통한 TENC1 활성 억제제 발굴

본 발명자들은 선행 연구를 통해 TENC1(Tensin-like C1 domain-containing phosphatase)이 당뇨환경에서 과발현되어 있으며, TENC1에 의한 IRS-1의 탈인산화 및 분해(degradation)가 결과적으로 인슐린 저항성 및 근위축증을 야기함을 확인하였다. 따라서 Malachite Green assay를 이용하여 TENC1의 활성을 저해함으로써 IRS-1의 탈인산화 및 분해를 억제할 수 있는 TENC1의 활성 저해제 발굴을 위한 스크리닝(screening)을 진행하였다.

세포에서 정제한 TENC1 단백질과 천연물 라이브러리(natural product library) 후보 화합물 각각을 일정시간 동안 함께 처리하고, TENC1의 티로신 인산가수분해효소 활성을 측정하였다. 상기 방법은 시험관 내에 다른 분자가 거의 포함되어 있지 않기 때문에 세포 수준에서의 스크리닝 방법에 비해 직접적인 조절자를 발굴할 수 있는 가능성이 큰 장점을 가지고 있다. 실험결과 대조군과 비교하여 상기 TENC1의 티로신 인산가수분해효소 활성이 감소한다면 함께 첨가된 상기 후보 화합물이 TENC1의 활성을 저해한 것이라고 생각할 수 있다. 이 때, 양성대조군으로는 티로신 인산가수분해효소 억제제인 바나듐산나트륨(sodium vanadate, Na₃VO₄; NAV)을 사용하였다.

그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 디하이드로탄시논(dihydrotanshinone)을 포함한 나프토퀴논(Naphthoquinone) 구조를 가지는 7종류의 천연물 화합물 즉, 탄시논 IIA(tanshinone IIA), 크립토탄시논(Cryptotanshinone), 베타라파촌(β-Lapachone), 시코닌(Shikonin), 플럼바긴(Plumbagin), 및 스트렙토니그린(Streptonigrin)이 TENC1의 티로신 인산가수분해효소 활성 억제능을 가지는 것으로 확인되었다.

이에 더하여, 저해 효과가 높았던 디하이드로탄시논의 TENC1에 대한 IC₅₀을 측정하기 위하여, 상기 스크리닝과 동일한 방법으로 디하이드로탄시논의 농도에 따른 TENC1의 티로신 인산가수분해효소 활성 저해능(activity(%))을 검증하였다. 그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, TENC1의 활성이 50% 감소될 때의 디하이드로탄시논의 농도인 IC₅₀ 값이 4.34 μM임을 확인하였다.

실시예 2. 디하이드로탄시논에 의한 인슐린 신호전달의 강화 검증

2-1. 디하이드로탄시논에 의한 IRS-1 티로신 인산화 증가 및 하위 신호전달 강화 확인

실시예 1의 스크리닝을 통해 발굴된 7종류의 TENC1 활성 억제제 화합물 중 가장 좋은 효과를 보인 디하이드로탄시논에 대하여 세포수준에서 TENC1의 활성 저해를 통한 IRS-1의 탈인산화 억제여부를 검증해보고자 하였다.

쥐(rat) 유래 근육세포주인 L6 세포를 디하이드로탄시논 또는 양성대조군인 바나듐산나트륨과 함께 일정시간 동안 배양한 후 IRS-1 및 티로신잔기가 인산화된 IRS-1(Y612), 하위 신호전달 분자인 AKT 및 인산화된 AKT(T308 또는 S473), 그리고 IRS-1의 상위 신호전달인 인슐린 수용체(IR) 및 인산화된 인슐린 수용체(pIR)의 단백질 발현수준을 웨스턴 블롯팅으로 확인하였다.

그 결과, 도 3A에 나타낸 바와 같이, 세포에 아무것도 처리하지 않은 음성대조군과 비교하였을 때 디하이드로탄시논을 처리한 경우 티로신 잔기가 인산화된 IRS-1(pIRS-1(Y612))과 그 하위 신호전달인 인산화된 Akt(pAKT(T308) 및 pAKT(S473))가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 인산가수분해효소 억제제인 바나듐산나트륨을 처리한 경우와는 달리, IRS-1의 상위 신호전달인 IR(insulin receptor) 인산화에는 영향을 주지 않음을 확인하였다.

상기 결과를 통해 디하이드로탄시논이 세포 내에서 인슐린 수용체의 티로신 인산 가수 분해효소인 단백질 티로신 인산가수분해효소1B(PTP1B)에는 작용하지 않음을 알 수 있었으며, IRS-1의 탈인산화를 억제하고 하위 신호전달을 활성화시킴을 확인하였다.

2-2. 디하이드로탄시논에 의한 IRS-1 단백질 증가 확인

TENC1 티로신 인산가수분해효소 억제제인 디하이드로탄시논에 의한 IRS-1 단백질양의 증가여부를 검증하기 위하여, 분화가 완료된 L6 근육세포에 인슐린 저항성 및 근위축증을 유도한다고 알려진 덱사메타손(dexamethasone)을 100 nM의 농도로 48시간 동안 처리한 후 디하이드로탄시논을 농도별(0, 2, 5, 10 μM)로 4시간 동안 처리하여 IRS-1 및 인산화된 AKT의 단백질 발현수준을 웨스턴 블롯팅으로 관찰하였다.

그 결과, 도 3B에 나타낸 바와 같이, 덱사메타손을 처리한 경우와 처리하지 않은 경우 모두 디하이드로탄시논의 처리 농도에 비례하여 IRS-1 단백질의 발현이 증가하였으며, 인산화된 AKT의 발현 증가를 통해 IRS-1의 하위신호 역시 강화되는 것을 확인하였다. 또한, 덱사메타손을 처리한 경우 처리하지 않은 경우에 비하여 IRS-1 단백질이 전체적으로 낮게 발현되었지만 디하이드로탄시논의 농도에 비례하여 증가하는 것으로 보아 덱사메타손에 의해 감소된 IRS-1 단백질의 양이 디하이드로탄시논에 의해 복구됨을 알 수 있었다.

이에 더하여, 분화가 완료된 L6 근육세포에 디하이드로탄시논을 10 μM 농도로 시간대별(0, 5, 15, 30, 60, 120, 240 분(min))로 처리한 후 IRS-1 및 인산화된 AKT의 단백질 발현수준을 웨스턴 블롯팅으로 관찰하였다.

그 결과, 도 3C에 나타낸 바와 같이, 비교적 이른 시기에 IRS-1 단백질의 발현이 증가하였으며, 인산화된 AKT의 증가를 통해 IRS-1의 하위신호 역시 강화되는 것을 확인하였다.

상기 결과들을 통하여, TENC1의 활성 억제제는 TENC1에 의한 IRS-1 탈인산화 및 IRS-1의 분해를 저해함으로써 효과적으로 인슐린 저항성 및 근위축증의 예방 또는 치료제로써 활용될 수 있음을 확인하였다.

상기 진술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

<110> POSTECH ACADEMY-INDUSTRY FOUNDATION <120> PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING DIABETIC MUSCLE ATROPHY COMPRISING THE ACTIVITY INHIBITOR OF TENC1 <130> MP15-057 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1409 <212> PRT <213> Homo sapiens TENC1 <400> 1 Met Lys Ser Ser Gly Pro Val Glu Arg Leu Leu Arg Ala Leu Gly Arg 1 5 10 15 Arg Asp Ser Ser Arg Ala Ala Ser Arg Pro Arg Lys Ala Glu Pro His 20 25 30 Ser Phe Arg Glu Lys Val Phe Arg Lys Lys Pro Pro Val Cys Ala Val 35 40 45 Cys Lys Val Thr Ile Asp Gly Thr Gly Val Ser Cys Arg Val Cys Lys 50 55 60 Val Ala Thr His Arg Lys Cys Glu Ala Lys Val Thr Ser Ala Cys Gln 65 70 75 80 Ala Leu Pro Pro Val Glu Leu Arg Arg Asn Thr Ala Pro Val Arg Arg 85 90 95 Ile Glu His Leu Gly Ser Thr Lys Ser Leu Asn His Ser Lys Gln Arg 100 105 110 Ser Thr Leu Pro Arg Ser Phe Ser Leu Asp Pro Leu Met Glu Arg Arg 115 120 125 Trp Asp Leu Asp Leu Thr Tyr Val Thr Glu Arg Ile Leu Ala Ala Ala 130 135 140 Phe Pro Ala Arg Pro Asp Glu Gln Arg His Arg Gly His Leu Arg Glu 145 150 155 160 Leu Ala His Val Leu Gln Ser Lys His Arg Asp Lys Tyr Leu Leu Phe 165 170 175 Asn Leu Ser Glu Lys Arg His Asp Leu Thr Arg Leu Asn Pro Lys Val 180 185 190 Gln Asp Phe Gly Trp Pro Glu Leu His Ala Pro Pro Leu Asp Lys Leu 195 200 205 Cys Ser Ile Cys Lys Ala Met Glu Thr Trp Leu Ser Ala Asp Pro Gln 210 215 220 His Val Val Val Leu Tyr Cys Lys Gly Asn Lys Gly Lys Leu Gly Val 225 230 235 240 Ile Val Ser Ala Tyr Met His Tyr Ser Lys Ile Ser Ala Gly Ala Asp 245 250 255 Gln Ala Leu Ala Thr Leu Thr Met Arg Lys Phe Cys Glu Asp Lys Val 260 265 270 Ala Thr Glu Leu Gln Pro Ser Gln Arg Arg Tyr Ile Ser Tyr Phe Ser 275 280 285 Gly Leu Leu Ser Gly Ser Ile Arg Met Asn Ser Ser Pro Leu Phe Leu 290 295 300 His Tyr Val Leu Ile Pro Met Leu Pro Ala Phe Glu Pro Gly Thr Gly 305 310 315 320 Phe Gln Pro Phe Leu Lys Ile Tyr Gln Ser Met Gln Leu Val Tyr Thr 325 330 335 Ser Gly Val Tyr His Ile Ala Gly Pro Gly Pro Gln Gln Leu Cys Ile 340 345 350 Ser Leu Glu Pro Ala Leu Leu Leu Lys Gly Asp Val Met Val Thr Cys 355 360 365 Tyr His Lys Gly Gly Arg Gly Thr Asp Arg Thr Leu Val Phe Arg Val 370 375 380 Gln Phe His Thr Cys Thr Ile His Gly Pro Gln Leu Thr Phe Pro Lys 385 390 395 400 Asp Gln Leu Asp Glu Ala Trp Thr Asp Glu Arg Phe Pro Phe Gln Ala 405 410 415 Ser Val Glu Phe Val Phe Ser Ser Ser Pro Glu Lys Ile Lys Gly Ser 420 425 430 Thr Pro Arg Asn Asp Pro Ser Val Ser Val Asp Tyr Asn Thr Thr Glu 435 440 445 Pro Ala Val Arg Trp Asp Ser Tyr Glu Asn Phe Asn Gln His His Glu 450 455 460 Asp Ser Val Asp Gly Ser Leu Thr His Thr Arg Gly Pro Leu Asp Gly 465 470 475 480 Ser Pro Tyr Ala Gln Val Gln Arg Pro Pro Arg Gln Thr Pro Pro Ala 485 490 495 Pro Ser Pro Glu Pro Pro Pro Pro Pro Met Leu Ser Val Ser Ser Asp 500 505 510 Ser Gly His Ser Ser Thr Leu Thr Thr Glu Pro Ala Ala Glu Ser Pro 515 520 525 Gly Arg Pro Pro Pro Thr Ala Ala Glu Arg Gln Glu Leu Asp Arg Leu 530 535 540 Leu Gly Gly Cys Gly Val Ala Ser Gly Gly Arg Gly Ala Gly Arg Glu 545 550 555 560 Thr Ala Ile Leu Asp Asp Glu Glu Gln Pro Thr Val Gly Gly Gly Pro 565 570 575 His Leu Gly Val Tyr Pro Gly His Arg Pro Gly Leu Ser Arg His Cys 580 585 590 Ser Cys Arg Gln Gly Tyr Arg Glu Pro Cys Gly Val Pro Asn Gly Gly 595 600 605 Tyr Tyr Arg Pro Glu Gly Thr Leu Glu Arg Arg Arg Leu Ala Tyr Gly 610 615 620 Gly Tyr Glu Gly Ser Pro Gln Gly Tyr Ala Glu Ala Ser Met Glu Lys 625 630 635 640 Arg Arg Leu Cys Arg Ser Leu Ser Glu Gly Leu Tyr Pro Tyr Pro Pro 645 650 655 Glu Met Gly Lys Pro Ala Thr Gly Asp Phe Gly Tyr Arg Ala Pro Gly 660 665 670 Tyr Arg Glu Val Val Ile Leu Glu Asp Pro Gly Leu Pro Ala Leu Tyr 675 680 685 Pro Cys Pro Ala Cys Glu Glu Lys Leu Ala Leu Pro Thr Ala Ala Leu 690 695 700 Tyr Gly Leu Arg Leu Glu Arg Glu Ala Gly Glu Gly Trp Ala Ser Glu 705 710 715 720 Ala Gly Lys Pro Leu Leu His Pro Val Arg Pro Gly His Pro Leu Pro 725 730 735 Leu Leu Leu Pro Ala Cys Gly His His His Ala Pro Met Pro Asp Tyr 740 745 750 Ser Cys Leu Lys Pro Pro Lys Ala Gly Glu Glu Gly His Glu Gly Cys 755 760 765 Ser Tyr Thr Met Cys Pro Glu Gly Arg Tyr Gly His Pro Gly Tyr Pro 770 775 780 Ala Leu Val Thr Tyr Ser Tyr Gly Gly Ala Val Pro Ser Tyr Cys Pro 785 790 795 800 Ala Tyr Gly Arg Val Pro His Ser Cys Gly Ser Pro Gly Glu Gly Arg 805 810 815 Gly Tyr Pro Ser Pro Gly Ala His Ser Pro Arg Ala Gly Ser Ile Ser 820 825 830 Pro Gly Ser Pro Pro Tyr Pro Gln Ser Arg Lys Leu Ser Tyr Glu Ile 835 840 845 Pro Thr Glu Glu Gly Gly Asp Arg Tyr Pro Leu Pro Gly His Leu Ala 850 855 860 Ser Ala Gly Pro Leu Ala Ser Ala Glu Ser Leu Glu Pro Val Ser Trp 865 870 875 880 Arg Glu Gly Pro Ser Gly His Ser Thr Leu Pro Arg Ser Pro Arg Asp 885 890 895 Ala Pro Cys Ser Ala Ser Ser Glu Leu Ser Gly Pro Ser Thr Pro Leu 900 905 910 His Thr Ser Ser Pro Val Gln Gly Lys Glu Ser Thr Arg Arg Gln Asp 915 920 925 Thr Arg Ser Pro Thr Ser Ala Pro Thr Gln Arg Leu Ser Pro Gly Glu 930 935 940 Ala Leu Pro Pro Val Ser Gln Ala Gly Thr Gly Lys Ala Pro Glu Leu 945 950 955 960 Pro Ser Gly Ser Gly Pro Glu Pro Leu Ala Pro Ser Pro Val Ser Pro 965 970 975 Thr Phe Pro Pro Ser Ser Pro Ser Asp Trp Pro Gln Glu Arg Ser Pro 980 985 990 Gly Gly His Ser Asp Gly Ala Ser Pro Arg Ser Pro Val Pro Thr Thr 995 1000 1005 Leu Pro Gly Leu Arg His Ala Pro Trp Gln Gly Pro Arg Gly Pro Pro 1010 1015 1020 Asp Ser Pro Asp Gly Ser Pro Leu Thr Pro Val Pro Ser Gln Met Pro 1025 1030 1035 1040 Trp Leu Val Ala Ser Pro Glu Pro Pro Gln Ser Ser Pro Thr Pro Ala 1045 1050 1055 Phe Pro Leu Ala Ala Ser Tyr Asp Thr Asn Gly Leu Ser Gln Pro Pro 1060 1065 1070 Leu Pro Glu Lys Arg His Leu Pro Gly Pro Gly Gln Gln Pro Gly Pro 1075 1080 1085 Trp Gly Pro Glu Gln Ala Ser Ser Pro Ala Arg Gly Ile Ser His His 1090 1095 1100 Val Thr Phe Ala Pro Leu Leu Ser Asp Asn Val Pro Gln Thr Pro Glu 1105 1110 1115 1120 Pro Pro Thr Gln Glu Ser Gln Ser Asn Val Lys Phe Val Gln Asp Thr 1125 1130 1135 Ser Lys Phe Trp Tyr Lys Pro His Leu Ser Arg Asp Gln Ala Ile Ala 1140 1145 1150 Leu Leu Lys Asp Lys Asp Pro Gly Ala Phe Leu Ile Arg Asp Ser His 1155 1160 1165 Ser Phe Gln Gly Ala Tyr Gly Leu Ala Leu Lys Val Ala Thr Pro Pro 1170 1175 1180 Pro Ser Ala Gln Pro Trp Lys Gly Asp Pro Val Glu Gln Leu Val Arg 1185 1190 1195 1200 His Phe Leu Ile Glu Thr Gly Pro Lys Gly Val Lys Ile Lys Gly Cys 1205 1210 1215 Pro Ser Glu Pro Tyr Phe Gly Ser Leu Ser Ala Leu Val Ser Gln His 1220 1225 1230 Ser Ile Ser Pro Ile Ser Leu Pro Cys Cys Leu Arg Ile Leu Ser Lys 1235 1240 1245 Asp Pro Leu Glu Glu Thr Pro Glu Ala Pro Val Pro Thr Asn Met Ser 1250 1255 1260 Thr Ala Ala Asp Leu Leu Arg Gln Gly Ala Ala Cys Ser Val Leu Tyr 1265 1270 1275 1280 Leu Thr Ser Val Glu Thr Glu Ser Leu Thr Gly Pro Gln Ala Val Ala 1285 1290 1295 Arg Ala Ser Ser Ala Ala Leu Ser Cys Ser Pro Arg Pro Thr Pro Ala 1300 1305 1310 Val Val His Phe Lys Val Ser Ala Gln Gly Ile Thr Leu Thr Asp Asn 1315 1320 1325 Gln Arg Lys Leu Phe Phe Arg Arg His Tyr Pro Val Asn Ser Ile Thr 1330 1335 1340 Phe Ser Ser Thr Asp Pro Gln Asp Arg Arg Trp Thr Asn Pro Asp Gly 1345 1350 1355 1360 Thr Thr Ser Lys Ile Phe Gly Phe Val Ala Lys Lys Pro Gly Ser Pro 1365 1370 1375 Trp Glu Asn Val Cys His Leu Phe Ala Glu Leu Asp Pro Asp Gln Pro 1380 1385 1390 Ala Gly Ala Ile Val Thr Phe Ile Thr Lys Val Leu Leu Gly Gln Arg 1395 1400 1405 Lys

Claims

TENC1(Tensin-like C1 domain-containing phosphatase)의 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는, 당뇨병성 근위축증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 근위축증은 IRS-1의 탈인산화 또는 IRS-1의 분해에 의한 인슐린 저항성에 의해 유발되는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 TENC1의 활성 억제제는 나프토퀴논(Naphthoquinone)계 화합물인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 3 항에 있어서,
상기 나프토퀴논계 화합물은 디하이드로탄시논(Dihydrotanshinone: (1R)-1,6-dimethyl-1,2-dihydronaphtho[1,2-g][1]benzofuran-10,11-dione), 탄시논 IIA(tanshinone IIA: 1,6,6-trimethyl-8,9-dihydro-7H-naphtho[1,2-g][1]benzofuran-10,11-dione), 크립토탄시논(Cryptotanshinone: (1R)-1,6,6-trimethyl-2,7,8,9-tetrahydro-1H-naphtho[1,2-g][1]benzofuran-10,11-dione), 베타라파촌(β-Lapachone: 2,2-dimethyl-3,4-dihydrobenzo[h]chromene-5,6-dione), 시코닌(Shikonin: 5,8-dihydroxy-2-[(1R)-1-hydroxy-4-methylpent-3-enyl]naphthalene-1,4-dione), 플럼바긴(Plumbagin: 5-hydroxy-2-methylnaphthalene-1,4-dione), 및 스트렙토니그린(Streptonigrin: (4Z)-5-amino-6-(7-amino-6-methoxy-5,8-dioxoquinolin-2-yl)-4-(4,5-dimethoxy-6-oxocyclohexa-2,4-dien-1-ylidene)-3-methyl-1H-pyridine-2-carboxylic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 4 항에 있어서,
상기 나프토퀴논계 화합물은 디하이드로탄시논(Dihydrotanshinone)인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 TENC1은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 TENC1의 활성 억제제는 TENC1의 티로신 인산가수분해효소 활성을 저해하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 TENC1에 의한 IRS-1의 탈인산화 또는 IRS-1의 분해를 억제하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 약리학적으로 허용 가능한 담체(carrier) 또는 보조제(additive)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.