KR20170048206A - XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자를 이용한 소포체 스트레스 분석용 조성물 - Google Patents

XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자를 이용한 소포체 스트레스 분석용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자를 이용한 소포체 스트레스 분석용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자의 발현수준을 측정하는 제제를 포함하는 소포체 스트레스 분석용 조성물, 키트, 소포체 스트레스의 증가여부 판단방법, 소포체 스트레스 감소제 및 증가제의 스크리닝 방법, 및 소포체 스트레스 증가에 의한 질환의 진단을 위한 정보의 제공 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 범용 프라이머는 XBP-1 유전자의 unsplicing mRNA, splicing mRNA 및 total mRNA에 특이적으로 결합하여 이의 수준을 측정할 수 있으므로, 소포체 스트레스의 정량적 분석에 사용될 수 있으며, 또한 소포체 스트레스에 의해 야기되는 질환의 진단에 유용하게 활용될 수 있다.

Description

XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자를 이용한 소포체 스트레스 분석용 조성물{A composition for detecting endoplasmic reticulumn stress using X-box binding protein 1 gene}
본 발명은 XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자를 이용한 소포체 스트레스 분석용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자의 발현수준을 측정하는 제제를 포함하는 소포체 스트레스 분석용 조성물, 키트, 소포체 스트레스의 증가여부 판단방법, 소포체 스트레스 감소제 및 증가제의 스크리닝 방법, 및 소포체 스트레스 증가에 의한 질환의 진단을 위한 정보의 제공 방법에 관한 것이다.
소포체(Endoplasmic Reticulumn; ER)는 진핵세포에서 발견되는 세포소기관으로 단백질의 합성 및 접힘을 유도하고, 만들어진 단백질을 세포 내외로 전달하는 역할을 한다. 이러한 소포체에 잘못 접힌(misfolding) 단백질이 축적되거나, 단백질의 번역후과정에 문제점이 생기게 되면, 이로 인하여 세포가 스트레스를 받게 되는데 이를 소포체 스트레스(Endoplasmic Reticulum stress; ER stress)라고 부른다. 소포체 스트레스는 신경변성질환(Neurodegenerative Diseases), 2형 당뇨병(type 2 diabetes), 죽상동맥경화증(atherosclerosis), 간질환(liver disease) 또는 암 등과 같은 다양한 질병을 야기한다(Annu Rev Med. 2012; 63: 317-328.).
또한, 소포체 스트레스는 일련의 비접힘단백질 반응(unfolded protein response; UPR)을 야기하는데, 이러한 반응은 스트레스로 인한 세포의 방어 기전으로 소포체 막에 존재하는 세 가지의 신호전달체계인 PERK(pancreatic ER kinase), IRE-1α/XBP-1(inositol-requiring 1α/X-box binding protein 1) 및 ATF6(activating transcription factor)에 의해 매개되는 것으로 알려져 있다. 특히 비접힘단백질 반응 중에서도, 소포체 스트레스에 의해 활성화된 IRE-1a은 XBP1의 unsplicing mRNA를 절단하여 전사인자로서의 기능을 갖춘 splicing mRNA를 형성하고, 이렇게 형성된 splicing mRNA는 비접힘단백질 반응을 유도한다는 것이 밝혀진바 있다(Nature 415:92-96, 2002).
이에 따라, 소포체 스트레스 관련한 연구에 전술한 신호전달체계에 속해있는 단백질들이 많이 이용되었다. 예를 들어, XBP1 유전자 또는 ATF4 유전자와의 융합 유전자를 포함하는 비인간 형질전환(transgenic) 동물을 소포체 스트레스를 유발시키는 물질의 스크리닝에 활용한 연구 결과가 발표된바 있고(일본특허출원공보 제2004-11829호), 또한 SV40 프로모터, 하이그로마이신 유전자 및 알칼리 포스파타아제 유전자를 소포체 스트레스를 유발시키는 물질의 검출에 이용한 연구 결과가 발표된바 있다(한국특허출원공보 제10-2010-0045908호). 그러나, 소포체 스트레스를 정량적으로 분석하는 방법의 개발에 대하여는 그 연구가 전무한 실정이다.
이러한 배경하에, 본 발명자들은 소포체 스트레스에 의해 야기되는 질병을 진단하고, 예후를 예측하는 방법을 개발하고자 예의 노력 연구한 결과, XBP-1 유전자의 unsplicing mRNA, splicing mRNA 및 total mRNA 수준을 측정할 수 있는 프라이머를 개발하였으며, 이를 이용하면 소포체 스트레스를 정량적으로 측정 및 분석할 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자의 발현수준을 측정하는 제제를 포함하는, 소포체 스트레스 분석용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 조성물을 포함하는, 소포체 스트레스 분석용 키트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 (a) 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계; 및 (b) 상기 측정된 XBP-1 유전자 mRNA의 수준을, 정상 대조군의 것과 비교하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스의 증가여부 판단방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 (a) 소포체 스트레스가 증가된 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 소포체 스트레스를 감소시킬 것으로 예상되는 후보물질을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 후보물질이 처리된 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스 감소제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 정상 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 소포체 스트레스를 증가시킬 것으로 예상되는 후보물질을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 후보물질이 처리된 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스 증가제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 (a) 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계; 및 (b) 상기 측정된 XBP-1 유전자 mRNA의 수준을, 정상 대조군의 것과 비교하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스의 증가에 의한 질환의 진단을 위한 정보의 제공 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 양태는 XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자의 발현수준을 측정하는 제제를 포함하는, 소포체 스트레스 분석용 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어, "소포체 스트레스"는 생리적 혹은 병리적 환경에 의해 소포체가 처리할 수 있는 능력 이상의 미성숙 단백질이 소포체 내로 유입되거나 소포체 내 칼슘이 고갈되어 소포체기능에 장애가 발생한 상태를 의미한다. 소포체 스트레스는 신경변성질환(Neurodegenerative Diseases), 2형 당뇨병(type 2 diabetes), 죽상동맥경화증(atherosclerosis), 간질환(liver disease) 또는 암 등과 같은 다양한 질병을 야기할 수 있는 것이 공지된바 있다(Annu Rev Med. 2012; 63: 317-328.).
본 발명에서는, 돼지, 인간, 소, 마우스 또는 원숭이 유래 XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자의 unsplicing mRNA, splicing mRNA 또는 total mRNA에 특이적으로 결합하는 프라이머를 개발하였고, 이를 이용하여 검출한 상기 unsplicing mRNA와 splicing mRNA의 수준을 비교하면 소포체 스트레스를 분석할 수 있음을 처음으로 규명하였다.
본 발명의 용어, "XBP-1(X-box binding protein 1)"는 X-box binding protein 1 단백질을 암호화하고 있는 유전자를 의미한다. 상기 단백질은 세포 스트레스 반응 유전자의 발현을 조절하는 전사 인자로서, 이의 염기서열은 NCBI의 GenBank 등 공지의 데이터베이스에서 얻을 수 있다(예: GenBank Accession NM_005080, NM_001079539, NM_001271730, NM_013842 등).
본 발명의 용어, "유전자의 발현 수준을 측정하는 제제"는 상기 XBP-1 유전자의 mRNA에 특이적으로 결합하여 인식할 수 있도록 하거나 상기 mRNA를 증폭시킬 수 있는 제제로서, 구체적인 예로, 상기 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는 프라이머, 프로브 또는 이들의 조합일 수 있다.
구체적으로, 상기 XBP-1 유전자의 mRNA는 스플라이싱 되지 않은 mRNA(unsplicing mRNA), 스플라이싱된 mRNA(splicing mRNA), 총 mRNA(total mRNA) 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 본 발명의 목적상 상기 mRNA는 소포체 스트레스의 발생 여부를 판단하는 수단으로 사용될 수 있다.
본 발명의 용어, "스플라이싱 되지 않은 mRNA(unsplicing mRNA)"는 스플라이싱(splicing) 과정을 거치지 않은 mRNA를 의미하고, "스플라이싱된 mRNA(splicing mRNA)"는 스플라이싱 과정을 거친 mRNA를 의미하는데, 상기 용어, "스플라이싱(splicing)"은 DNA가 전사되어 mRNA가 되는 과정에서 인트론이 제거되고 엑손이 연결되는 것을 의미한다.
본 발명의 용어, "총 mRNA(total mRNA)"는 유전자로부터 전사된, unsplicing mRNA, splicing mRNA 등을 모두 포함하는 mRNA를 의미한다.
본 발명에서, 상기 제제는 상기 유전자의 발현 수준 측정을 위해 직접 또는 간접적으로 표지될 수 있다. 구체적으로, 상기 표지에는 리간드, 비드(bead), 방사성 핵종, 효소, 기질, 보조인자, 억제제, 형광물질(fluorescer), 화학발광물질, 자성 입자, 합텐 및 염료 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적인 예로, 상기 리간드에는 바이오틴, 아비딘 및 스트렙토아비딘 등이 포함되고, 상기 효소에는 루시퍼라아제, 퍼옥시다아제 및 베타 갈락토시다아제 등이 포함되며, 상기 형광물질에는 플루오레세인, 쿠마린, 로다민, 피코에리트린 및 설포로다민산 클로라이드(텍사스 레드: Texas red) 등이 포함되나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 검출 가능한 표지물로 공지의 표지물 대부분이 사용될 수 있고, 당업자라면 발명의 목적에 맞게 적절한 표지물을 선택할 수 있을 것이다.
본 발명의 용어, "프라이머"는 짧은 자유 3' 말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 염기서열로서, 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 주형 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 서열을 의미한다. 본 발명에서, 상기 유전자의 RNA 증폭에 사용되는 프라이머는, 적절한 버퍼 중의 적절한 조건(예를 들면, 4개의 다른 뉴클레오시드 트리포스페이트 및 DNA, RNA 폴리머라제 또는 역전사 효소와 같은 중합제) 및 적당한 온도하에서 주형-지시 DNA 합성의 시작점으로서 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드가 될 수 있는데, 상기 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있다. 상기 프라이머 서열은 상기 유전자의 RNA의 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드와 완전하게 상보적일 필요는 없으며, 혼성화할 정도로 충분히 상보적이면 사용가능하다.
구체적으로, 상기 프라이머는 돼지(Sus scrofa) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는 서열번호 3 내지 8 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것일 수 있으며, 상기 서열번호 3 및 4의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 돼지 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 5 및 6의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 돼지 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 7 및 8의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 돼지 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것일 수 있다.
또한, 상기 프라이머는 인간(Homo sapiens) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는 서열번호 9 내지 14 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것일 수 있으며, 상기 서열번호 9 및 10의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 인간 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 11 및 12의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 인간 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 13 및 14의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 인간 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것일 수 있다.
또한, 상기 프라이머는 마우스(Mus musculus) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는 서열번호 15 내지 20 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것일 수 있으며, 상기 서열번호 15 및 16의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 마우스 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 17 및 18의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 마우스 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 19 및 20의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 마우스 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것일 수 있다.
또한, 상기 프라이머는 소(Bos taurus) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는 서열번호 21 내지 26 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것일 수 있으며, 상기 서열번호 15 및 16의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 마우스 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 17 및 18의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 마우스 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 19 및 20의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 마우스 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것일 수 있다.
또한, 상기 프라이머는 원숭이(Macaca mulatta) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는 서열번호 27 내지 32 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것일 수 있으며, 상기 서열번호 27 및 28의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 원숭이 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 29 및 30의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 원숭이 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 31 및 32의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 원숭이 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것일 수 있다.
본 발명에서 이용되는 염기서열은, 생물학적으로 균등 활성을 갖는 변이를 고려한다면, 서열목록에 기재된 서열과 실질적인 동일성(substantial identity)을 나타내는 서열도 포함하는 것으로 해석된다. 상기 용어, '실질적인 동일성'은 본 발명의 서열과 임의의 다른 서열을 최대한 대응되도록 얼라인(align)하고, 당업계에서 통상적으로 이용되는 알고리즘을 이용하여 얼라인된 서열을 분석한 경우에, 최소 60%의 상동성, 더욱 구체적으로 70%의 상동성, 더더욱 구체적으로 80%의 상동성, 가장 구체적으로 90%의 상동성을 나타내는 서열을 의미한다.
따라서, 상기 서열번호 3 내지 32로 표시되는 염기서열과 높은 상동성을 갖는 염기서열, 예를 들면 그 상동성이 70% 이상, 구체적으로 80% 이상, 더욱 구체적으로 90% 이상의 높은 상동성을 갖는 염기서열도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 용어, "프로브"는 RNA 또는 단백질과 특이적 결합을 이룰 수 있는, 라벨링(labeling)된 핵산 단편 또는 펩타이드를 의미한다. 구체적인 예로, 올리고뉴클레오타이드(oligonucleotide) 프로브, 단일 사슬 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중 사슬 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브, 올리고펩타이드(oligonucleotide peptide) 프로브, 폴리펩타이드 프로브(polypeptide) 등의 형태로 제작될 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시에에서는, 인간, 원숭이, 돼지, 소, 마우스의 다양한 개체로부터 유래한 XBP-1 유전자의 unsplicing mRNA, splicing mRNA 또는 total mRNA를 검출할 수 있는 프라이머를 제작하였고(표 2), 이를 이용하여 검출한 unsplicing mRNA, splicing mRNA의 수준을 total mRNA로 표준화한 뒤, unsplicing mRNA와 splicing mRNA 수준을 비교함으로써 소포체 스트레스를 분석하였다(도 4 및 5).
이는, 상기 프라이머는 XBP-1 유전자의 unsplicing, splicing mRNA 및 total mRNA에 특이적으로 결합하여 이의 수준을 측정할 수 있으므로, 소포체 스트레스의 정량적 분석에 유용하게 활용될 수 있음을 시사하는 것이다.
다른 하나의 양태는 상기 조성물을 포함하는, 소포체 스트레스 분석용 키트를 제공한다.
이때, 상기 "소포체 스트레스"의 정의는 전술한 바와 같다.
본 발명의 키트는, 상기 소포체 스트레스 분석용 조성물을 이용하여 XBP-1 유전자의 mRNA, 더욱 구체적으로 unsplicing mRNA, splicing mRNA 또는 total mRNA의 수준을 측정함으로써 소포체 스트레스의 발생 여부 및 발생 정도를 분석할 수 있다. 구체적으로, 상기 키트는 RT-PCR 키트 또는 DNA 칩 키트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적인 예로, 상기 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. 예를 들어, RT-PCR 키트는, 상기 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 외에도 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 디옥시뉴클레오타이드(dNTPs), 디디옥시뉴클레오타이드(ddNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNAse 억제제, DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다. 또한 정량 대조군으로 사용되는 유전자에 특이적인 프라이머 쌍을 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 본 발명의 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 소포체 스트레스 분석용 DNA 칩 키트일 수 있다. 본 발명의 용어, "DNA 칩"은 수십만 개의 DNA의 각 염기를 한 번에 확인할 수 있는 DNA 마이크로어레이의 하나를 의미한다. 상기 DNA 칩 키트는, 일반적으로 편평한 고체 지지판, 전형적으로는 현미경용 슬라이드보다 크지 않은 유리 표면에 핵산 종을 격자형 배열(gridded array)로 부착한 것으로, 칩 표면에 핵산이 일정하게 배열되어 DNA 칩 상의 핵산과 칩 표면에 처리된 용액 내에 포함된 상보적인 핵산 간에 다중 혼성화(hybridization) 반응이 일어나 대량 병렬 분석이 가능하도록 하는 도구이다.
또 다른 하나의 양태는 (a) 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계; 및 (b) 상기 측정된 XBP-1 유전자 mRNA의 수준을, 정상 대조군의 것과 비교하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스의 증가여부 판단방법을 제공한다.
이때, 상기 "XBP-1 유전자", "스플라이싱 되지 않은 mRNA", "스플라이싱된 mRNA", "총 mRNA" 및 "소포체 스트레스"의 정의는 전술한 바와 같다.
본 발명에서, 상기 mRNA의 수준은 서열번호 3 내지 32의 폴리뉴클레오티드로 구성된 군으로부터 선택되는 폴리뉴클레오티드로 구성된 프라이머 염기쌍을 이용하여 측정할 수 있으며, 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 상기 (a) 단계는 당업자에게 알려진 어떠한 방법이든 사용 가능하다. 구체적인 예로, PCR, 실시간 PCR, 실시간 qPCR, 리가제 연쇄 반응(LCR), 전사증폭(transcription amplification), 자가유지 서열 복제, 핵산에 근거한 서열 증폭(NASBA) 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 측정된 스플라이싱 되지 않은 mRNA 수준이 정상 대조군의 것보다 낮은 수준을 나타내고, 상기 측정된 스플라이싱된 mRNA 수준이 정상 대조군의 것보다 높은 수준을 나타내는 경우, 소포체 스트레스가 증가하는 것으로 판정하는 (C) 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시에에서는, 인간, 원숭이, 돼지, 소, 마우스의 다양한 개체로부터 유래한 XBP-1 유전자의 unsplicing mRNA, splicing mRNA 또는 total mRNA를 검출할 수 있는 프라이머를 제작하였고(표 2), 이를 이용하여 검출한 unsplicing mRNA, splicing mRNA의 수준을 total mRNA로 표준화한 뒤, unsplicing mRNA와 splicing mRNA 수준을 비교함으로써 소포체 스트레스의 증감 여부를 분석하였다(도 4 및 5).
이는, 상기 프라이머는 XBP-1 유전자의 unsplicing, splicing mRNA 및 total mRNA에 특이적으로 결합하여 이의 수준을 측정할 수 있으므로, 소포체 스트레스의 정량적 분석에 유용하게 활용될 수 있음을 시사하는 것이다.
또 다른 하나의 양태는 (a) 소포체 스트레스가 증가된 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 소포체 스트레스를 감소시킬 것으로 예상되는 후보물질을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 후보물질이 처리된 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스 감소제의 스크리닝 방법을 제공한다.
이때, 상기 "XBP-1 유전자", "스플라이싱 되지 않은 mRNA", "스플라이싱된 mRNA", "총 mRNA" 및 "소포체 스트레스"의 정의는 전술한 바와 같다.
본 발명에서, 상기 측정된 스플라이싱되지 않은 mRNA 수준이 후보물질을 처리하지 않은 시료의 것보다 높은 수준을 나타내고, 상기 측정된 스플라이싱된 mRNA 수준이 후보물질을 처리하지 않은 시료의 것보다 낮은 수준을 나타내는 경우, 상기 후보물질이 소포체 스트레스 감소제인 것으로 판정하는 (C) 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 감소제는, 이에 제한되지 않으나, 구체적인 예로 화합물, 유전자 또는 단백질 등을 포함할 수 있는데, 소포체 스트레스 증가에 의해 야기되는 질환을 호전 또는 개선시킬 수 있을 것으로 예상되는 물질로 간주될 수 있고, 나아가 상기 질환의 치료제로서 활용될 수 있다.
또 다른 하나의 양태는 (a) 정상 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 소포체 스트레스를 증가시킬 것으로 예상되는 후보물질을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 후보물질이 처리된 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스 증가제의 스크리닝 방법을 제공한다.
이때, 상기 "XBP-1 유전자", "스플라이싱 되지 않은 mRNA", "스플라이싱된 mRNA", "총 mRNA" 및 "소포체 스트레스"의 정의는 전술한 바와 같다.
본 발명에서, 상기 측정된 스플라이싱 되지 않은 mRNA 수준이 정상 개체로부터 분리된 시료의 것보다 낮은 수준을 나타내고, 상기 측정된 스플라이싱된 mRNA 수준이 정상 개체로부터 분리된 시료의 것보다 높은 수준을 나타내는 경우, 상기 후보물질이 소포체 스트레스 증가제인 것으로 판정하는 (C) 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 증가제는, 이에 제한되지 않으나, 구체적인 예로 화합물, 유전자 또는 단백질 등을 포함할 수 있는데, 소포체 스트레스 증가에 의해 야기되는 질환을 발병 또는 악화시킬 수 있을 것으로 예상되는 물질로 간주될 수 있고, 나아가 상기 질환을 예방하는 데 활용될 수 있다.
또 다른 하나의 양태는 (a) 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계; 및 (b) 상기 측정된 XBP-1 유전자 mRNA의 수준을, 정상 대조군의 것과 비교하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스의 증가에 의한 질환의 진단을 위한 정보의 제공 방법을 제공한다.
이때, 상기 "XBP-1 유전자", "스플라이싱 되지 않은 mRNA", "스플라이싱된 mRNA", "총 mRNA" 및 "소포체 스트레스"의 정의는 전술한 바와 같다.
본 발명의 용어, "시료"는 소포체 스트레스 증가에 의해 야기되는 질환이 발병되거나 발병될 가능성이 있는 개체로부터 유래한 물질을 의미하며, 구체적으로 세포, 혈액, 혈청, 소변 또는 머리카락일 수 있으나, 개체의 DNA를 확보할 수 있는 한, 그 종류는 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 상기 개체의 구체적인 예로는 마우스, 원숭이, 소, 돼지, 미니돼지, 가축, 인간 등을 포함하는 포유동물, 양식어류 등을 제한 없이 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 mRNA의 수준은 서열번호 3 내지 32의 폴리뉴클레오티드로 구성된 군으로부터 선택되는 폴리뉴클레오티드로 구성된 프라이머 염기쌍을 이용하여 측정할 수 있으며, 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 상기 (a) 단계는 당업자에게 알려진 어떠한 방법이든 사용 가능하다. 구체적인 예로, PCR, 실시간 PCR, 실시간 qPCR, 리가제 연쇄 반응(LCR), 전사증폭(transcription amplification), 자가유지 서열 복제, 핵산에 근거한 서열 증폭(NASBA) 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 측정된 스플라이싱 되지 않은 mRNA 수준이 정상 대조군의 것보다 낮은 수준을 나타내고, 상기 측정된 스플라이싱된 mRNA 수준이 정상 대조군의 것보다 높은 수준을 나타내는 경우, 소포체 스트레스가 증가하는 것으로 판정하는 (C) 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 용어, "소포체 스트레스의 증가에 의한 질환"은 소포체 스트레스가 원인이 되어 발병하는 질환을 의미하며, 구체적인 예로 신경변성질환(Neurodegenerative Diseases), 2형 당뇨병(type 2 diabetes), 죽상동맥경화증(atherosclerosis), 간질환(liver disease) 또는 암일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 더욱 구체적인 예로, 상기 신경변성질환은 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 파킨슨병(Parkinson's disease) 또는 루게릭병(Amyotrophic lateral sclerosis)일 수 있으며; 또는 상기 간질환은 비알코올성 지방간질환(nonalcoholic fatty liver disease), 바이러스성 간염(Viral hepatitis) 또는 알코올성 간질환(Alcoholic liver disease)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 구체적인 일 실시에에서는, 인간, 원숭이, 돼지, 소, 마우스의 다양한 개체로부터 유래한 XBP-1 유전자의 unsplicing mRNA, splicing mRNA 또는 total mRNA를 검출할 수 있는 프라이머를 제작하였고(표 2), 이를 이용하여 검출한 unsplicing mRNA, splicing mRNA의 수준을 total mRNA로 표준화한 뒤, unsplicing mRNA와 splicing mRNA 수준을 비교함으로써 소포체 스트레스를 분석하였다(도 4 및 5).
이는, 상기 프라이머는 XBP-1 유전자의 unsplicing, splicing 및 total mRNA 수준을 측정하여 소포체 스트레스를 정량적으로 분석할 수 있으므로, 소포체 스트레스에 의해 야기되는 질환의 진단에 유용하게 활용될 수 있음을 시사하는 것이다.
본 발명에 따른 범용 프라이머는 XBP-1 유전자의 unsplicing mRNA, splicing mRNA 및 total mRNA에 특이적으로 결합하여 이의 수준을 측정할 수 있으므로, 소포체 스트레스의 정량적 분석에 사용될 수 있으며, 또한 소포체 스트레스에 의해 야기되는 질환의 진단에 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 XBP-1(X box-binding protein-1) 유전자의 종(인간(Homo sapiens), 원숭이(Macaca mulatta), 돼지(Sus scrofa), 소(Bos taurus), 마우스(Mus musculus)) 간에 염기서열 비교분석한 결과를 나타내는 도표로서, U는 XBP-1의 unsplicing mRNA(이하, 'uXBP-1'로 명명), S는 XBP-1의 splicing mRNA(이하, 'sXBP-1'로 명명)를 의미한다.
도 2는 기존의 PCR 및 밴드 강도 측정 방법을 통해 uXBP-1 및 sXBP-1의 수준을 검출한 결과를 보여주며, uXBP-1 및 sXBP-1 간의 수준을 비교하는데 사용한 반정량법의 수학식을 보여준다.
도 3은 본 발명의 범용 프라이머(Universal primer)를 이용하여 검출한 uXBP-1, sXBP-1 및 XBP-1의 total mRNA(이하, 'tXBP-1'로 명명)의 수준을 보여주는 그래프이다. 샘플로서 인간은 HEK293(Human embryonic kidney), 원숭이는 cmESF(cynomolgus monkey ear skin fibroblast), 미니돼지는 mPKDSC(miniature pig kidney derived fibroblast), 돼지는 pESF(porcine ear skin fibroblast), 소는 bESF(bovine ear skin fibroblast) 및 마우스는 mMEF(mouse embryonic fibroblast)의 세포를 사용하였다.
도 4는 본 발명의 범용 프라이머(Universal primer)의 uXBP-1, sXBP-1 및 tXBP-1 검출 효과를 보여주는 이미지 및 그래프로, A는 기존의 PCR 및 밴드 강도 측정 방법을 통해 측정한 uXBP-1 및 sXBP-1의 수준에 대한 것이고, B는 실시간 qPCR을 통해 측정한 uXBP-1 및 sXBP-1의 수준에 대한 것이다.
도 5는 GAPDH 또는 tXBP-1을 이용하여 uXBP-1 및 sXBP-1의 수준을 표준화한 결과를 보여주는 그래프로서, A는 GAPDH 수준으로 표준화한 결과, 및 B는 tXBP-1 수준으로 표준화한 결과를 보여준다. HEK293(Human embryonic kidney)은 인간 유래 세포, cmESF(cynomolgus monkey ear skin fibroblast)는 원숭이 유래 세포, bESF(bovine ear skin fibroblast)는 소 유래 세포, mPKDC(miniature pig kidney derived fibroblast)는 미니돼지 유래 세포, pESF(porcine ear skin fibroblast)는 돼지 유래 세포, 및 mMEF(mouse embryonic fibroblast)는 마우스 유래 세포를 의미한다.
도 6은 초기 배 발생시기의 uXBP-1 및 sXBP-1의 수준을 비교한 그래프로서, A는 GAPDH 수준으로 표준화한 결과, 및 B는 tXBP-1 수준으로 표준화한 결과를 보여준다. 1C는 1세포 단계, 2C는 2세포 단계, 4C는 4세포 단계, Mor은 상실배(morula) 단계, BL은 배반포(blastocyst) 단계를 의미한다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: XBP -1(X box-binding protein-1) 유전자의 종간 염기서열 비교분석
소포체 스트레스를 정량 분석하는 마커 및 방법의 개발에 XBP1(X-box binding protein 1)의 mRNA를 이용하고자 하였다.
먼저, 인간(Homo sapiens), 원숭이(Macaca mulatta), 돼지(Sus scrofa), 소(Bos taurus), 마우스(Mus musculus)의 다양한 개체로부터 유래한 XBP-1 유전자의 염기서열을 비교 분석하였다.
그 결과, 도 1에서 볼 수 있듯이, 마우스의 XBP1 유전자의 unsplicing XBP1 mRNA에 해당하는 일부 뉴클레오티드를 제외하면, 다른 종에서의 XBP-1 유전자는 유사한 염기서열을 가짐을 확인하였다.
실시예 2: 밴드의 강도 측정을 통한 uXBP -1 및 sXBP -1 mRNA의 검출
소포체 스트레스를 정량 분석하는 마커 및 방법을 개발하기 위하여, 먼저 기존 PCR 방법을 통해 XBP1 유전자의 unsplicing mRNA(이하, 'uXBP-1'로 명명) 및 splicing mRNA(이하, 'sXBP-1'로 명명)를 검출하였고, 이의 밴드의 강도를 측정함으로써 두 mRNA의 비율을 정량분석하였다. 이때, 샘플로서 소 유래 세포인 bESF(bovine ear skin fibroblast)를 사용하였다.
구체적으로, uXBP-1 및 sXBP-1를 26bp 절단 뉴클레오티드 밖에서 디자인한, 하기 표 1에 기재된 바와 같은 프라이머를 이용하여 증폭하였고, 초기 변성 반응으로서 98℃에서 5분, 증폭 반응으로서 95℃에서 30초; 60℃에서 30초; 및 72℃에서 30초의 조건을 35회 반복, 및 최종 신장 반응으로서 72℃에서 5분의 조건으로 PCR을 수행하였다. 이후, 이의 강도를 도 2에 도시된 바에 따른 반정량법을 통해 측정하였다.
구분 프라이머 반응물의 크기
uXBP-1 정방향(F): 5'-AGA CCA AGG GGA ATG GAG GG-3' (서열번호 1); 및
역방향(R): 5'-GGG GAG GCC GGT AAG GAA CT-3' (서열번호 2)		 288bp
sXBP-1 262bp
그 결과, 도 2에서 볼 수 있듯이, 26bp의 차이를 갖는 uXBP-1 및 sXBP-1의 두 밴드를 검출할 수 있었다. 그러나, 기존의 상기 PCR 방법은 작은 크기의 차이를 통해 mRNA를 구분하기 때문에 고농도(3.5%)의 아가로스 겔에서 장시간 전기영동을 해야 하는 단점이 존재하며, 임의의 기준을 잡아서 밴드의 값을 측정하므로 PCR 조건 및 유전자의 발현에 따라 밴드의 강도가 달라지는 등의 실험의 재현성 및 신뢰성 문제가 존재함을 알 수 있었다.
실시예 3: 범용 프라이머(Universal primer)의 개발
실시예 3-1: 범용 프라이머의 제작
상기 실시예 2를 통해 기존 PCR 방법의 단점을 발견함에 따라, 이를 극복할 수 있는 소포체 스트레스를 정량분석하는 마커 및 방법을 개발하고자 하기 표 2에 기재된 바와 같은 범용 프라이머(universal primer)를 디자인하였다.
구체적으로, 상기 프라이머는 각각 한 개의 uXBP-1, sXBP-1 및 XBP-1의 total mRNA(이하, 'tXBP-1'로 명명)을 이용하여 인간, 원숭이, 돼지, 소, 마우스에서 분석이 가능하도록 하였다.
Figure pat00001
이후, 인간은 HEK293(Human embryonic kidney), 원숭이는 cmESF(cynomolgus monkey ear skin fibroblast), 미니돼지는 mPKDSC(miniature pig kidney derived fibroblast), 돼지는 pESF(porcine ear skin fibroblast), 소는 bESF(bovine ear skin fibroblast) 및 마우스는 mMEF(mouse embryonic fibroblast)의 세포를 샘플로서 사용하여 실시간 정량적 PCR(Real-Time Quantitive PCR)을 수행하였다.
그 결과, 도 3에서 볼 수 있듯이, 용융 곡선(melting curve)은 한 개의 피크를 나타냄을 확인하였고, 이를 통해 상기 범용 프라이머는 이량체를 형성하지 않으므로 uXBP-1, sXBP-1 및 tXBP-1의 검출에 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 3-2: 범용 프라이머의 효과 검증
소포체 스트레스의 정량 분석에 대한 상기 실시예 3을 통해 개발한 프라이머의 효과를 검증하고자, 상기 프라이머를 이용하여 uXBP-1 및 sXBP-1을 검출하였다.
구체적으로, ER 스트레스 유도제인 튜니카마이신(TM; Tunicamycin) 2 ㎍/㎖을 HEK293 인간 신장 세포에 처리하였고, 상기 실시예 3에 따른 범용 프라이머를 이용하여 RT-PCR 및 실시간 qPCR을 수행하였다.
그 결과, 도 4의 A 및 B에서 볼 수 있듯이, RT-PCR을 이용한 밴드의 강도 측정 방법 및 실시간 qPCR을 이용한 방법 모두에서, TM의 처리가 길어질수록 uXBP-1의 양은 감소하고, sXBP-1의 양은 증가함을 확인하였다. 이는, ER 스트레스에 의해 uXBP-1로부터 sXBP-1가 만들어진다는 기존의 내용과 일치하는 것으로(Nature 415:92, 2002), 상기 범용 프라이머는 uXBP-1 및 sXBP-1의 검출에 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 4: uXBP -1/ sXBP -1에 대한 표준화 유전자 규명
상기 실시예 3을 통해 개발한 프라이머를 이용하여 소포체 스트레스를 정량 분석하는 방법을 개발하고자, uXBP-1 및 sXBP-1의 검출 후, 이의 표준화에 사용할 하우스키핑 유전자(House keeping gene)를 규명하고자 하였다.
먼저, 하우스키핑 유전자로서 일반적으로 사용되는 GAPDH를 사용하여 uXBP-1 및 sXBP-1의 검출양을 표준화하는 경우와 tXBP-1를 사용하여 표준화하는 경우를 비교하였다.
그 결과, 도 5의 A 및 B에서 볼 수 있듯이, GAPDH 유전자의 mRNA로 표준화하는 경우에는 TM 처리 시간에 따른 uXBP-1의 감소 및 sXBP-1의 증가 패턴이 일치하지 않음을 확인하였다. 반면에, XBP-1 유전자의 total mRNA로 표준화하는 경우에는 TM 처리 시간에 따라 uXBP-1의 감소 및 sXBP-1의 증가 패턴이 일치함을 확인하였다.
상기 결과를 통해, 신뢰성 있는 소포체 스트레스를 관찰하기 위해서는, 대조군과 실험군 간에 하우스키핑 유전자인 GAPDH의 발현이 일정하지 않기 때문에 Real-time PCR 방법을 통해 XBP-1 유전자의 unsplicing/splicing mRNA 및 total mRNA의 발현을 각각 확인하고, XBP-1 유전자의 total mRNA를 통해 표준화하는 것이 바람직한 방법임을 알 수 있었다.
실시예 5: uXBP -1/ sXBP -1의 검출의 유효 단계 규명
상기 실시예 3을 통해 개발한 프라이머를 이용하여 소포체 스트레스를 정량 분석하는 방법을 개발하고자, 초기 배 발생 단계 중에서도 uXBP-1 및 sXBP-1을 유효하게 검출할 수 있는 발생 단계를 규명하고자 하였다.
구체적으로, 돼지 배아 세포에서 uXBP-1 및 sXBP-1을 상기 실시예 3을 통해 개발한 프라이머를 이용하여 검출하였고, GAPDH 유전자의 mRNA 또는 XBP-1 유전자의 total mRNA를 사용하여 상기 두 mRNA의 검출양을 표준화하였다.
그 결과, 도 6의 A 및 B에서 볼 수 있듯이, 1-세포 내지 4-세포의 단계에 측정하는 경우에 비하여, 상실배(morula) 또는 배반포(blastocyst) 단계에서 uXBP-1 및 sXBP-1의 양을 측정하는 경우에 TM 처리 시간에 따라 uXBP-1의 감소 및 sXBP-1의 증가 패턴이 일치함을 확인하였다.
상기 결과를 통해, 소포체 스트레스를 정확하게 측정하기 위해서는, uXBP-1 및 sXBP-1의 검출은 상실배(morula) 또는 배반포(blastocyst) 단계에서 수행되는 것이 바람직한 방법임을 알 수 있었다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
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Claims (28)

  1. XBP-1(X-box binding protein 1) 유전자의 발현수준을 측정하는 제제를 포함하는, 소포체 스트레스 분석용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제제는 상기 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는 프라이머, 프로브 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인, 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 mRNA는 스플라이싱 되지 않은 mRNA(unsplicing mRNA), 스플라이싱된 mRNA(splicing mRNA), 총 mRNA(total mRNA) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA인 것인, 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 상기 프라이머는 돼지(Sus scrofa) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는, 서열번호 3 내지 8 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것인, 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 서열번호 3 및 4의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 돼지 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 5 및 6의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 돼지 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 7 및 8의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 돼지 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것인, 조성물.
  6. 제2항에 있어서, 상기 프라이머는 인간(Homo sapiens) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는, 서열번호 9 내지 14 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것인, 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 서열번호 9 및 10의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 인간 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 11 및 12의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 인간 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 13 및 14의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 인간 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것인, 조성물.
  8. 제2항에 있어서, 상기 프라이머는 마우스(Mus musculus) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는, 서열번호 15 내지 20 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것인, 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 서열번호 15 및 16의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 마우스 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 17 및 18의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 마우스 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 19 및 20의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 마우스 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것인, 조성물.
  10. 제2항에 있어서, 상기 프라이머는 소(Bos taurus) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는, 서열번호 21 내지 26 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것인, 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 서열번호 21 및 22의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 소 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 23 및 24의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 소 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 25 및 26의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 소 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것인, 조성물.
  12. 제2항에 있어서, 상기 프라이머는 원숭이(Macaca mulatta) 유래 XBP-1 유전자의 mRNA를 특이적으로 검출할 수 있는, 서열번호 27 내지 32 중 어느 하나의 폴리뉴클레오티로 구성되는 것인, 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 서열번호 27 및 28의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 원숭이 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA를 특이적으로 검출하고, 상기 서열번호 29 및 30의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 원숭이 유래 XBP-1 유전자의 스플라이싱된 mRNA를 특이적으로 검출하며, 상기 서열번호 31 및 32의 폴리뉴클레오티로 구성되는 프라이머 염기쌍은 원숭이 유래 XBP-1 유전자의 총 mRNA를 특이적으로 검출하는 것인, 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는, 소포체 스트레스 분석용 키트.
  15. 제14항에 있어서, 상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트 또는 단백질 칩 키트인 것인, 키트.
  16. (a) 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계; 및
    (b) 상기 측정된 XBP-1 유전자 mRNA의 수준을, 정상 대조군의 것과 비교하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스의 증가여부 판단방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 mRNA의 수준은 서열번호 3 내지 32의 폴리뉴클레오티드로 구성된 군으로부터 선택되는 폴리뉴클레오티드로 구성된 프라이머 염기쌍을 이용하여 측정하는 것인, 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 측정된 스플라이싱 되지 않은 mRNA 수준이 정상 대조군의 것보다 낮은 수준을 나타내고, 상기 측정된 스플라이싱된 mRNA 수준이 정상 대조군의 것보다 높은 수준을 나타내는 경우, 소포체 스트레스가 증가하는 것으로 판정하는 (C) 단계를 추가로 포함하는 것인, 방법.
  19. (a) 소포체 스트레스가 증가된 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 소포체 스트레스를 감소시킬 것으로 예상되는 후보물질을 처리하는 단계; 및
    (b) 상기 후보물질이 처리된 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스 감소제의 스크리닝 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 측정된 스플라이싱되지 않은 mRNA 수준이 후보물질을 처리하지 않은 시료의 것보다 높은 수준을 나타내고, 상기 측정된 스플라이싱된 mRNA 수준이 후보물질을 처리하지 않은 시료의 것보다 낮은 수준을 나타내는 경우, 상기 후보물질이 소포체 스트레스 감소제인 것으로 판정하는 (C) 단계를 추가로 포함하는 것인, 방법.
  21. (a) 정상 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 소포체 스트레스를 증가시킬 것으로 예상되는 후보물질을 처리하는 단계; 및
    (b) 상기 후보물질이 처리된 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스 증가제의 스크리닝 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 측정된 스플라이싱 되지 않은 mRNA 수준이 정상 개체로부터 분리된 시료의 것보다 낮은 수준을 나타내고, 상기 측정된 스플라이싱된 mRNA 수준이 정상 개체로부터 분리된 시료의 것보다 높은 수준을 나타내는 경우, 상기 후보물질이 소포체 스트레스 증가제인 것으로 판정하는 (C) 단계를 추가로 포함하는 것인, 방법.
  23. (a) 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터, XBP-1 유전자의 스플라이싱 되지 않은 mRNA, 스플라이싱된 mRNA, 총 mRNA 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 mRNA의 수준을 측정하는 단계; 및
    (b) 상기 측정된 XBP-1 유전자 mRNA의 수준을, 정상 대조군의 것과 비교하는 단계를 포함하는, 소포체 스트레스의 증가에 의한 질환의 진단을 위한 정보의 제공 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 mRNA의 수준은 서열번호 3 내지 32의 폴리뉴클레오티드로 구성된 군으로부터 선택되는 폴리뉴클레오티드로 구성된 프라이머 염기쌍을 이용하여 측정하는 것인, 방법.
  25. 제23항에 있어서, 상기 측정된 스플라이싱 되지 않은 mRNA 수준이 정상 대조군의 것보다 낮은 수준을 나타내고, 상기 측정된 스플라이싱된 mRNA 수준이 정상 대조군의 것보다 높은 수준을 나타내는 경우, 소포체 스트레스가 증가하는 것으로 판정하는 (C) 단계를 추가로 포함하는 것인, 방법.
  26. 제23항에 있어서, 상기 질환은 신경변성질환(Neurodegenerative Diseases), 2형 당뇨병(type 2 diabetes), 죽상동맥경화증(atherosclerosis), 간질환(liver disease), 암 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 질환인 것인, 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 신경변성질환은 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 파킨슨병(Parkinson's disease), 루게릭병(Amyotrophic lateral sclerosis) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 질환인 것인, 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 간질환은 비알코올성 지방간질환(nonalcoholic fatty liver disease), 바이러스성 간염(Viral hepatitis), 알코올성 간질환(Alcoholic liver disease) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 질환인 것인, 방법.
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