KR20170111384A

KR20170111384A - 타크로리무스로 유발된 신장 세포독성에서 Klotho를 함유하는 성분의 신규용도

Info

Publication number: KR20170111384A
Application number: KR1020160036728A
Authority: KR
Inventors: 양철우; 임선우
Original assignee: 가톨릭대학교 산학협력단
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2017-10-12
Also published as: KR20220154642A; KR102588128B1

Abstract

본 발명은 Klotho를 유효성분으로 포함하는 조성물의 타클로리무스로 유발된 신장 독성 억제용 또는 미토콘드리아 이상 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로, 상기 Klotho 화합물은 면역억제제인 타클로리무스(Tacrolimus)로 유발된 신장세포 내 미토콘드리아 손상에 대한 보호효과를 보임으로써 신장기능 향상에 대한 효과가 있으며, 항산화 기능제로써 이식질환 치료제뿐만 아니라 미토콘드리아 관련 질환에도 효과가 있다.

Description

타크로리무스로 유발된 신장 세포독성에서 Klotho를 함유하는 성분의 신규용도{Novel use of composition of Klotho in tacrolimus-induced renal cellular toxicity}

본 발명은 Klotho를 유효성분으로 포함하는 조성물의 타클로리무스로 유발된 신장 독성 억제용 또는 미토콘드리아 이상 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

최근 개발된 칼시뉴린 억제제인 타크로리무스(tacrolimus)는 사이클로스포린(cyclosporine)보다 이식신장의 생존율을 높였으며 1년 이내 급성 거부반응을 줄이는데 더욱 효과적이라고 발표되었다.

신장이식 환자에서 면역억제제로 사용되는 타크로리무스(tacrolimus)는 치료역이 매우 좁고 개인차가 심한 약물이다. 타크로리무스는 생체 내에서 약물의 흡수를 담당하는 P-glycoprotein (P-gp)과 대사를 담당하는 Cytochrome P4503A의 기질이 되는 약물이다.

신장이식 후 단기 생존율의 성장율의 성장에도 불구하고, 장기적인 이식신장의 신독성과 수용자의 사망으로 매년 3~5% 가량의 이식신장이 소실되고 있다. 최근에는 급성거부반응이 줄어들고 있으나 장기간의 면역억제요법과 연관된 부적용이 증가하고 있어, 면역억제제의 독성 반응을 줄이는 것이 이식 수용자의 치료의 주요 목적이 되고 있다.

현재 사용되고 있는 면역질환치료제로는 T 세포에서의 신호변환 경로를 차단하는 면역 억제제가 가장 많이 사용되고 있는데, 이러한 면역억제제들은 독성, 감염, 임파종, 당뇨병, 진전(tremor), 두통, 설사, 고혈압, 오심, 신기능 장애 등의 부작용이 발생하는 문제점이 있다.

따라서 부작용이 없고 치료 효과가 우수한 새로운 면역 반응 개선용 치료제 개발이 필요한 실정이다.

한국공개특허 제10-2016-0014887호

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 서열번호 1의 아미노산으로 이루어진 Klotho 펩타이드를 유효성분을 포함하는, 면역억제제에 의한 신장 독성 억제용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 서열번호 1의 아미노산으로 이루어진 Klotho 펩타이드를 유효성분을 포함하는, 미토콘드리아 이상 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산으로 이루어진 Klotho 펩타이드를 유효성분을 포함하는, 면역억제제에 의한 신장 독성 억제용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 Klotho 펩타이드는 서열번호 2의 염기서열로 암호화 되어 있는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 면역억제제는 타클로리무스(tacrolimus)인 것일 수 있다.

본 발명은 서열번호 1의 아미노산으로 이루어진 Klotho 펩타이드를 유효성분을 포함하는, 미토콘드리아 이상 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 미토콘드리아 이상 질환은 알쯔하이머병, 파킨슨병, 헌팅톤병, 근육 이영양증, 근긴장성 이영양증, 만성 피로 증후군, 프리드리히 운동실소증, 간질, 말초신경병, 시신경병, 자율 신경병, 신경유래의 장 기능부전, 감각신경의 난청, 신경유래의 방광 기능부전, 편두통, 운동실소증, 신세뇨관성 산증, 확장성 심근증, 지방간염, 간부전, 유산성혈증, 미토콘드이라 뇌근증(mitochondrial encephalopathy with lactic acidemia and strokelike episodes; MELAS), 레버 시신경위축증(Leber's hereditary optic neuropathy: LHON), MERRF 증후군, MNGIE(Mitochondrial neurogastrointestinal encephalopathy syndrome), NARP((neuropathy, ataxia, and retinitis pigmantosa), 바쓰 증후군(Barth Syndrome), 리증후군 (Leigh Syndrome) 및 칸스-사이레스 증후군으로 이루어진 군으로부터 선택되는 미토콘드리아 기능부전과 관련된 질환인 것일 수 있다.

본 발명은 Klotho성분을 함유하는 화합물의 신규용도에 관한 것으로, 상기 Klotho 화합물은 면역억제제인 타클로리무스(Tacrolimus)로 유발된 신장세포 내 미토콘드리아 손상에 대한 보호효과를 보임으로써 신장기능 향상에 대한 효과가 있으며, 항산화 기능제로써 이식질환 치료제뿐만 아니라 미토콘드리아 관련 질환에도 효과가 있다.

도 1은 타크로리무스에 노출된 세포의 세포 손상에 대한 Klotho의 보호효과를 확인하기 위해 타크로리무스에 노출된 세포의 생존율을 측정한 결과이다.
도 2는 타크로리무스에 노출된 세포의 활성산소 증가에 대한 Klotho의 효과를 확인하기 위한 총 활성산소 양을 측정한 결과이다.
도 3은 타크로리무스에 의한 미토콘드리아 막 전위차 (ΔΨm) 감소에 대한 Klotho의 효과를 분석한 결과이다.
도 4는 타크로리무스에 의한 세포 내 산소 소비량(OCR) 감소에 대한 Klotho의 효과를 분석한 결과이다.

본 발명에서 사용되는 용어에 대한 정의는 이하와 같다.

"대상" 또는 "환자"는 인간, 소, 개, 기니아 피그, 토끼, 닭, 곤충 등을 포함하여 치료가 요구되는 임의의 단일 개체를 의미한다. 또한, 임의의 질병 임상 소견을 보이지 않는 임상 연구 시험에 참여한 임의의 대상 또는 역학 연구에 참여한 대상 또는 대조군으로 사용된 대상이 대상에 포함된다.

"면역억제제" 또는 "면역억제화합물"은 림프구의 T 및/또는 B 클론의 개체군 크기를 격감시킬 수 있는 화합물 또는 그들의 반응성, 증식(expansion) 또는 분화를 억제할 수 있는 화합물을 지칭한다. 면역억제 화합물은 하기를 포함하나, 이들로 제한되지는 않는다: 사이클로스포린("CsA"로도 공지됨, Neoral　 또는 Sandimmune　로 시판됨) 및 타크로리무스("FK506"으로도 공지됨, Prograf　로 시판됨)을 포함하는 칼시뉴린(calcineurin) 저해제 마이코페놀레이트 모페틸("MMF"로도 공지됨, Cellcept　로 시판됨) 및 아자티오프린(Azasan　또는 Imuran　로 시판됨)과 같은 퓨린 대사 저해제 에베로리무스(Certican　로 시판됨) 및 시로리무스 ("라파마이신" 또는 "Rapa"로도 공지됨, Rapamune　으로 시판됨)와 같은 증식 저해제 항-CD45 및 항-CD45RB(참조: U.S. Pat. No.7,160,987)와 같은 단클론항체("mAb"); OKT3와 같은 T-세포에 대한 단클론항체 바실릭사맙및 다클리주맙과 같은, 인간화 항-TaT 항체를 포함하는, IL-2 수용체에 대한 단클론항체 CTLA-4-Ig1 융합 단백질과 같은, T-세포 보조자극 경로를 차단하는 물질 키메리즘(즉, 이식편 조직이 자기(self)로 인식되는 공여자 및 수용자 면역 세포의 공존)을 유도할 수 있는 물질 및 사이클로포스파미드(Cytoxan　으로 시판됨)와 같은 논-미엘로블러티브(non-myeloblative) 이식전 치료제. 면역 억제제 및 그들의 표적에 대한 논의는 문헌(Stepkowski(2000) Expert Rev. Mol. Med. June 21, 2000: 1-23.)을 참조할 수 있다. 본 발명에서는 특히 타크로리무스("FK506"으로도 공지됨, Prograf　로 시판됨)을 면역억제제로 사용한다.

"억제제 또는 저해제(inhibitor)"는 특정 활성을 억제, 차단 또는 감소시키는 물질을 의미한다. 억제제의 활성 메커니즘은 특별히 제한되지 않는다. 예로서는 유기 또는 무기 화합물, 단백질, 탄수화물, 지질과 같은 폴리머 화합물, 다양한 화합물의 컴포지트(composite)를 포함할 수 있다.

"면역질환 치료 및 예방용 보조 조성물"이라 함은 면역질환의 치료 및 예방에 사용되는 공지의 다양한 면역억제제의 활성을 촉진시키거나 부작용을 감소시킴으로써 목적하는 바람직한 면역 반응을 유도하는데 도움을 주는 조성물로서, 작용 메커니즘은 특별히 제한되지 않는다. 예로서는 유기 또는 무기 화합물, 단백질, 탄수화물, 지질과 같은 폴리머 화합물, 다양한 화합물의 컴포지트(composite)를 포함할 수 있다.

"상승작용(synergy)"이라는 용어는, 각 성분이 병용(조합) 투여될 때 발생되는 효과가, 단일 성분으로서 단독으로 투여될 때 발생되는 효과의 합보다 더 큰 것 또는 이로운 추가의 효과를 더 발휘하는 것을 포함한다.

"병용 투여(administered in combination)" 또는 "조합 투여"라는 용어는 화합물 또는 성분이 대상 동물에 함께 투여되는 것을 의미한다. 각 화합물 또는 성분이 함께 투여된다는 것은 원하는 치료 효과를 얻기 위해서, 각 성분을 동일한 시간에 또는 임의의 순서로 또는 상이한 시간에 순차적으로 투여될 수 있음을 의미한다.

"유효량"은, 이롭거나 바람직한 임상적 또는 생화학적 결과에 영향을 주는 적절한 양이다. 유효량은 한번 또는 그 이상 투여될 수 있다. 본 발명의 목적을 위하여, 유효량은 질병 상태의 진행을 일시적으로 완화, 개선, 안정화, 되돌림, 속도를 늦춤 또는 지연시키는데 적절한 양이다. 만약, 수혜동물이 조성물의 투여에 견딜 수 있거나, 조성물의 그 동물에의 투여가 적합한 경우라면, 조성물은 "약학적으로 또는 생리학적으로 허용가능함"을 나타낸다. 투여된 양이 생리학적으로 중요한 경우에는 상기 제제는 "치료학적으로 유효량"으로 투여되었다고 말할 수 있다. 상기 제제의 존재가 수혜 환자의 생리학적으로 검출가능한 변화를 초래한 경우라면 상기 제제는 생리학적으로 의미가 있다.

"기능성 식품"이란, 일반 식품에 본 발명의 조성물을 첨가함으로써 일반 식품의 기능성을 향상시킨 식품을 의미한다. 기능성은 물성 및 생리기능성으로 대별될 수 있는데, 본 발명의 조성물을 일반식품에 첨가할 경우, 일반 식품의 물성 및 생리기능성이 향상될 것이고, 본 발명은 이러한 향상된 기능의 식품을 포괄적으로 '기능성 식품'이라 정의한다.

"담체(carrier)"는 세포 또는 조직 내로의 화합물의 부가를 용이하게 하는 화합물로 정의된다.

"희석제(diluent)"는 대상 화합물의 생물학적 활성 형태를 안정화시킬 뿐만 아니라, 화합물을 용해시키게 되는 물에서 희석되는 화합물로 정의된다. 버퍼 용액에 용해되어 있는 염은 당해 분야에서 희석제로 사용된다. 통상 사용되는 버퍼 용액은 포스페이트 버퍼 식염수이며, 이는 인간 용액의 염 상태를 모방하고 있기 때문이다. 버퍼 염은 낮은 농도에서 용액의 pH를 제어할 수 있기 때문에, 버퍼 희석제가 화합물의 생물학적 활성을 변형하는 일은 드물다.

"치료"는 이롭거나 바람직한 임상적 결과를 수득하기 위한 접근을 의미한다. 본 발명의 목적을 위해서, 이롭거나 바람직한 임상적 결과는 비제한적으로, 증상의 완화, 질병 범위의 감소, 질병 상태의 안정화 (즉, 악화되지 않음), 질병 진행의 지연 또는 속도의 감소, 질병 상태의 개선 또는 일시적 완화 및 경감 (부분적이거나 전체적으로), 검출가능하거나 또는 검출되지 않거나의 여부를 포함한다. 또한, "치료"는 치료를 받지 않았을 때 예상되는 생존율과 비교하여 생존율을 늘이는 것을 의미할 수도 있다. "치료"는 치료학적 치료 및 예방적 또는 예방조치 방법 모두를 가리킨다. 상기 치료들은 예방되는 장애뿐만 아니라 이미 발생한 장애에 있어서 요구되는 치료를 포함한다. 질병을 "완화(Palliating)"하는 것은 치료를 하지 않은 경우와 비교하여, 질병상태의 범위 및/또는 바람직하지 않은 임상적 징후가 감소되거나 및/또는 진행의 시간적 추이(time course)가 늦춰지거나 길어지는 것을 의미한다. 따라서 포유동물에 있어서 상기 타크로리무스에 의한 세포 독성 감소는

(1) 산화적 스트레스 감소,

(2) 세포사멸 감소,

(3) 신장 상피세포 및 베타세포에서의 독성 감소,

(4) 췌장 기능 개선,

(5) 신장세포 독성 및 조직 섬유화 감소, 및

(6) 신장기능 회복

으로 구성된 효능 중 1개 이상의 효능을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 Klotho 펩타이드의 면역억제제에 의한 신장 독성 억제용도를 본 발명자들이 처음 규명하였다.

특히, Klotho 화합물은 타크로리무스 등의 면역억제제의 장기투여에 따른 세포 독성 반응 및 원치않는 부작용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 신장 기능을 개선시키는 효과적인 방법을 제공한다.

<타크로리무스 및 Klotho>

본 발명은 면역억제제의 면역 억제 반응에 관여하는 Klotho 화합물의 기능에 관한 것이다. 특히, 상기 면역억제제는 타크로리무스(Tacrolimus)인 것이 가장 바람직하다.

타크로리무스(Tacrolimus, FK506으로 공지됨, Prograf　로 시판됨)는 세포 내 단백질인 FKBP-12에 결합하여 세포성 면역(T 림프구의 활성)을 억제하는 면역억제제의 하나로서, 일본 북부지방 츠쿠바 지역에서 채취된 흙 시료로부터 얻은 미생물, Streptomyces tsukubaensis의 발효액에서 발견되었으며 면역 억제 효과를 가지고 있는 마크롤라이드계 항생물질(macrolide antibiotic)이다. 현재 가장 널리 사용되는 면역억제제인 CsA(cyclosporin 공개특허 10-2016-0014887A)와 구조적으로는 다르지만, 그 작용 기전은 유사한 것으로 알려져 있는데, 즉 작용 세포의 유전자 발현을 억제하여 그 효과를 나타내며 세포 내에서 타크로리무스는 우선 FK506 결합 단백질 (FKBP: FK binding protein)이 라고 불리는 일종의 임뮤노필린(immunophilin)에 결합하여 칼시뉴린(calcineurin)이라는 포스파타아제(phosphatase 2B 라고도 함)의 활성을 억제한다.

<타크로리무스 화학식>

현재, 상기 타크로리무스는 주로 동종 이형의 간, 신장 또는 심장 이식을 수용하는 환자에서 기관 거부를 예방하기 위해 사용된다. 타크로리무스는 간, 신장, 심장, 골수, 소장 및 이자, 폐 및 기관, 피부, 각막 및 사지의 동물 이식 모델에서 숙주 및 이식편의 생존을 연장시킨다. 동물에서, 타크로리무스는 일부 체액면역을 억제하고, 동종 이식편 거부, 지연형 과민, 콜라겐-유도성 관절염, 실험적 알러지성 뇌척수염 및 이식편대숙주 질환과 같은 세포-매개성 반응을 크게 억제한다.

그러나, 면역억제제 타크로리무스를 사용하는 면역질환 치료에 있어서, 면역억제제의 독성 반응 및 증가된 빈도의 당뇨병 등의 부작용이 나타나는 경향이 있어서 문제되고 있다.

본 발명은 Klotho 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 조성물의 타크로리무스(Tacrolimus)와 같은 면역억제제에 의한 면역반응 상의 부작용을 개선시키는 기능에 관한 것이다. 특히, 면역반응 상의 부작용 중 산화적 스트레스, 세포사멸 증가를 나타내는 세포독성 문제를 개선시키는 데 유용하다.

상기 Klotho 펩타이드는 당업계에 알려진 방법, 이의 변형된 방법 또는 본 발명에 의한 방법으로 제조하여 사용할 수 있으며, 상업적으로 판매하는 것을 구입하여 사용할 수도 있다.

이하에서 별도의 설명이 없는 한, 용어 본 발명에 따른 Klotho 펩타이드는 화합물 그 자체, 약제학적으로 허용되는 그것의 염, 수화물, 용매화물, 이성질체 및 프로드럭을 모두 포함하는 개념으로 사용되고 있다.

"약제학적으로 허용되는 염"은, 화합물이 투여되는 유기체에 심각한 자극을 유발하지 않고 화합물의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는, 화합물의 제형을 의미한다. 용어 "수화물", "용매화물" 및 "이성질체" 역시 상기와 같은 의미를 가진다. 상기 약제학적 염은, 본 발명의 화합물을, 염산, 브롬산, 황산, 질산, 인산 등의 무기산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, p-톨루엔술폰산 등의 술폰산, 타타르산, 포름산, 시트르산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 카프릭산, 이소부탄산, 말론산, 석신산, 프탈산, 글루콘산, 벤조산, 락트산, 푸마르산, 말레인산, 살리실산 등과 같은 유기 카본산과 반응시켜 얻어질 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물을 염기와 반응시켜, 암모니움 염, 나트륨 또는 칼륨 염 등의 알칼리 금속염, 칼슘 또는 마그네슘 염 등의 알칼리 토금속염 등의 염, 디시클로헥실아민, N-메틸-D-글루카민, 트리스(히드록시메틸) 메틸아민 등의 유기염기들의 염, 및 아르기닌, 리신 등의 아미노산 염을 형성함으로써 얻어질 수도 있다.

"수화물(hydrate)"은 비공유적 분자간력(non-covalent intermolecular force)에 의해 결합된 화학양론적(stoichiometric) 또는 비화학양론적(non-stoichiometric) 량의 물을 포함하고 있는 본 발명의 화합물 또는 그것의 염을 의미한다.

"용매화물(solvate)"은 비공유적 분자간력에 의해 결합된 화학양론적 또는 비화학양론적 량의 용매를 포함하고 있는 본 발명의 화합물 또는 그것의 염을 의미한다. 그에 관한 바람직한 용매들로는 휘발성, 비독성, 및/또는 인간에게 투여되기에 적합한 용매들이다.

"이성질체(isomer)"는, 동일한 화학식 또는 분자식을 가지지만 광학적 또는 입체적으로 다른 본 발명의 화합물 또는 그것의 염을 의미한다.

"프로드럭(prodrug)"은 생체내에서 모 약제(parent drug)로 변형되는 물질을 의미한다. 프로드럭은, 몇몇 경우에 있어서, 모 약제보다 투여하기 쉽기 때문에 종종 사용된다. 예를 들어, 이들은 구강 투여에 의해 생활성을 얻을 수 있음에 반하여, 모 약제는 그렇지 못할수 있다. 프로드럭은 또한 모 약제보다 제약 조성물에서 향상된 용해도를 가질 수도 있다. 예를 들어, 프로드럭은, 수용해도가 이동성에 해가 되지만, 일단 수용해도가 이로운 세포에서는, 물질대사에 의해 활성체인 카르복실산으로 가수분해되는, 세포막의 통과를 용이하게 하는 에스테르("프로드럭")로서 투여되는 화합물일 것이다. 프로드럭의 또 다른 예는 펩티드가 활성 부위를 드러내도록 물질대사에 의해 변환되는 산기에 결합되어 있는 짧은 펩티드(폴리아미노 산)일 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

<준비예>

본 발명에서 사용한 시약으로 Tacrolimus (TAC)는 Astellas 제약회사에서 판매하는 Prograf (Astellas Pharma, Ibaraki, Japan)를 DMSO (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)에 녹여서 사용하고, recombinant human Klotho (R&D Systems, Minneapolis, MN, USA) 시약은 PBS에 희석하여 사용하였다.

<실시예 1>

Human kidney-2세포주 배양

본 발명에서 사용한 Human kidney-2 세포주는 American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, UAS)에서 구입하여 사용하였다. 이들 세포들은 에 10% fetal bovine serum (FBS; Wisent), 100 U/mL penicillin과 100 mg/mL streptomycin (Wisent)이 들어있는 Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM; Wisent, St. Bruno, Que., Canada) 에서 5% CO2존재 하에 37°C 항온 배양기에서 배양하였다.

<실시예 2>

세포 생존율 측정

세포 생존 실험을 위하여 96 well plate (SPL Life Sciences, Pocheon, Korea), 에 2 x 10⁴/0.5mL의 세포수로 분주하고, 다음날 FBS가 없는 DMEM 배지에 TAC은 40, 80 μg/mL과 Klotho는 1 μg/mL의 농도로 처리한 후 12시간과 24시간 동안 배양하였다. 대조군으로는 동량의 DMSO과 PBS를 동일한 조건으로 처리하였다. 각 조건에서의 세포 생존은 10 μl의 cell counting kit-8 시약 (Dojindo Molecular Technologies, Rockville, MD, USA)을 각 well에 넣은 후 2시간동안 37℃ 항온 배양기에서 반응시킨 뒤 ELISA Microplate Reader (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 450 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 세포 생존도는 대조군과 비교하여 백분율 (%)로 표시하였다.

<실시예 3>

배양액 내 Klotho 농도측정

세포가 분비하는 Klotho 농도의 차이를 알아보고자 해당 약물을 처리하고 반응시킨 뒤 배양액을 수거하여 human Klotho를 측정할 수 있는 sandwich ELISA kit (R&D Systems)를 이용하여, kit에서 추천하는 방법에 준해 실시하였다. ELISA Microplate Reader (Molecular Devices) 를 이용하여 450 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다.

<실시예 4>

활성 산소종(ROS) 측정

활성산소(ROS)측정을 위해서 HK-2 세포를 12 well plate에 1 x 10⁶/mL을 분주하고, 생존율 측정과 동일한 조건으로 해당 시약을 처리하고 반응시킨 뒤, PBS로 1-2회 세척한 후 10 μM H2DCFDA(Molecularprobes,Carlsbad,CA,USA)혹은 0.5 μM Mitosox Red (Molecular probes)을 1시간동안 37℃ 항온 배양기에서 반응시킨 뒤 0.05% Trypsin과 0.53 mM EDTA (Wisent)로 세포를 수확하여 0.5 mL의 PBS에 풀어 각각 FL-1H (Excitation 488 nm과 Emission 513-535)과 FL-2H (Excitation 550 nm과 Emission 574)의 channel에서 FACSCalibur (BD Bioscience, San Jose, CA, USA)를 이용하여 읽고 분석하였다.

<실시예 5>

세포사멸(Apotosis) 측정

해당 약물을 처리하고 반응시킨 뒤, PBS로 1-2회 세척한 후 0.05% Trypsin과 0.53 mM EDTA (Wisent)로 세포를 수확하여 binding buffer (BD Bioscience)에 부유시킨 후 원침한 후, FITC-Annexin-V 배양 시약 (BD Bioscience)을 5 μl를 100 μl binding buffer에 희석시켜 15분간 실온에서 반응시켰다. Sample마다 400 μl의 binding buffer를 첨가하여 FACSCalibur (BD Bioscience)를 이용하여 읽고 분석하였다.

<실시예 6>

미토콘드리아 막 전위차 (ΔΨm) 측정

해당 약물을 처리하고 반응시킨 뒤, PBS로 1-2회 세척한 후, 5,5’,6,6’-tetrachloro-1,1’,3,3’-tetraethylbenzimi-dazolylcarbocyanine iodide (JC-1; Cayman Chemical., Ann Arbor, MI, USA)를 5 μl/mL media를 넣어주고 37℃ 항온 배양기에서 20분간 반응시킨다. JC-1 monomer와 JC-1 aggregates의 excitation/emission 파장은 각각 490/530 nm과 525/590 nm에서 FACSCalibur (BD Bioscience)를 이용하여 읽고 분석하였다.

<실시예 7>

세포의 산소 소비량 측정

2×10⁴개의 세포를 XF24 cell culture microplate (Seahorse Bioscience, North Billerica, MA, USA)에 분주하고 다음날 세포의 산소 소비량 (OCR, oxygen consumption rate)를 측정하기 전, bicarbonate-free medium으로 교체한 뒤, Non-CO2세포 배양기에서 1시간 배양하였다. XF cell Mito Stress Test kit (Seahorse Bioscience) 내의 1 μM oligomycin, 0.5 μM carbonyl cyanide-4-(trifluoromethoxy) phenylhydrazone (FCCP), 0.5 μM rotenone/antimycin A등의 4가지 호흡 사슬 억제제를 순서대로 처리하면서, 다시 OCR 변화량을 측정하였다. 측정결과는 각 well의 세포 단백질 농도를 반영하여 Wave for XF^e InstrumentControllers(Version2.2.0276,SeahorseBioscience)를 이용하여 분석하였다.

통계학적 처리

본 발명에서의 실험 결과는 평균 ± 표준편차로 표시하였으며, ANOVA one-way analysis를 이용한 통계 분석에서 P < 0.05에 유의성을 두었다.

<실험예 1>

타크로리무스(Tacrolimus, TAC)에 의한 세포 손상에 대한 Klotho의 보호 효과

타클로리무스에 노출된 세포의 생존율을 분석한 결과, Klotho를 처리한 세포에서는 시간경과에 따라 세포 생존율이 감소하고 노출 농도가 높을수록 더 감소하는 경향을 보였고(도 1A 참조), 배양액에서 검출한 Klotho의 농도가 대조군 (DMSO)에 비해 TAC 60 μg/mL (TAC 60) 노출된 세포에서 유의하게 감소함을 확인하였다(도 1B 참조). 또한 TAC 60 μg/mL에 Klotho를 1에서 2 μg/mL농도로 추가한 군에서 세포 생존율이 대조군에 비해 유의하게 회복함을 확인하였고(도 1C 참조), Annexin V로 apoptosis에 의한 세포사멸을 조사한 결과 TAC군에서 증가한 Annexin V 양성 세포가 Klotho를 병합하여 노출된 세포군에서는 유의하게 감소함을 확인하였다(도 1D 참조) (*P<0.05vs.DMSO,#P<0.05vs.TAC40)

<실험예 2>

타크로리무스(Tacrolimus, TAC)에 의한 활성산소(ROS) 증가에 대한 Klotho의 효과

타크로리무스에 의한 활성산소 총량 (total ROS) 및 미토콘드리아 내 발생 활성산소(ROS)인 과산화물음이온(superoxide anion)의 증가가 Klotho를 병합하여 노출된 세포군에서 유의하게 감소함을 확인하였다(도 2 참조). (*P<0.05vs.DMSO.)

<실험예 3>

타크로리무스(Tacrolimus, TAC)에 의한 미토콘드리아 막 전위차 ( ΔΨm ) 감소에 대한 Klotho의 효과

미토콘드리아 막 전위차 (ΔΨm)는 JC-1 Red 형광에 양성이 세포 수 비율로 확인한 결과, 타크로리무스에 노출된 세포는 JC-1 Red 형광 양성세포수가 대조군인 DMSO에 비해 유의하게 감소한 반면, Klotho를 병합처리 한 군의 경우는 유의하게 높은 수치로 측정됨을 확인하였다(도 3 참조). (*P<0.05vs.DMSO.)

<실험예 4>

타크로리무스(Tacrolimus, TAC)에 의한 세포 내 산소 소비량(OCR) 감소에 대한 Klotho의 효과

Klotho의 미토콘드리아 기능의 영향을 알아보고자 Live cell이 배양되고 있는 세포배양액에서 직접 OCR을 측정한 결과, 대조군인 DMSO군에 미토콘드리아 저해제에 노출시켰을 경우에 비해 TAC군의 경우 OCR 값이 현저히 낮은 반면, Klotho를 함께 처리한 군의 회복되는 결과를 보임을 확인하였다(도 4A 참조). 기본 호흡량 (basal respiration), ATP 합성 (ATP linked), 최대 호흡량 (Maximal respiration)은 oligomycin, FCCP, antimycin A/rotenone을 순차적으로 처리한 A그래프를 기본으로 계산하였고, TAC과 Klotho의 병합군이 TAC단독에 비해서 이들 수치가 유의한 수치로 향상되는 것으로 보아 Klotho는 TAC으로 저하된 미토콘드리아 기능을 회복시키는 효과가 있음을 알 수 있다(도 4B 참조). (*P<0.05vs.DMSO.)

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

<110> THE CATHOLIC UNIVERSITY OF KOREA INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Novel use of composition of Klotho in tacrolimus-induced renal cellular toxicity <130> pn1508-246 <160> 2 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 1012 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Klotho peptide sequence <400> 1 Met Pro Ala Ser Ala Pro Pro Arg Arg Pro Arg Pro Pro Pro Pro Ser 1 5 10 15 Leu Ser Leu Leu Leu Val Leu Leu Gly Leu Gly Gly Arg Arg Leu Arg 20 25 30 Ala Glu Pro Gly Asp Gly Ala Gln Thr Trp Ala Arg Phe Ser Arg Pro 35 40 45 Pro Ala Pro Glu Ala Ala Gly Leu Phe Gln Gly Thr Phe Pro Asp Gly 50 55 60 Phe Leu Trp Ala Val Gly Ser Ala Ala Tyr Gln Thr Glu Gly Gly Trp 65 70 75 80 Gln Gln His Gly Lys Gly Ala Ser Ile Trp Asp Thr Phe Thr His His 85 90 95 Pro Leu Ala Pro Pro Gly Asp Ser Arg Asn Ala Ser Leu Pro Leu Gly 100 105 110 Ala Pro Ser Pro Leu Gln Pro Ala Thr Gly Asp Val Ala Ser Asp Ser 115 120 125 Tyr Asn Asn Val Phe Arg Asp Thr Glu Ala Leu Arg Glu Leu Gly Val 130 135 140 Thr His Tyr Arg Phe Ser Ile Ser Trp Ala Arg Val Leu Pro Asn Gly 145 150 155 160 Ser Ala Gly Val Pro Asn Arg Glu Gly Leu Arg Tyr Tyr Arg Arg Leu 165 170 175 Leu Glu Arg Leu Arg Glu Leu Gly Val Gln Pro Val Val Thr Leu Tyr 180 185 190 His Trp Asp Leu Pro Gln Arg Leu Gln Asp Ala Tyr Gly Gly Trp Ala 195 200 205 Asn Arg Ala Leu Ala Asp His Phe Arg Asp Tyr Ala Glu Leu Cys Phe 210 215 220 Arg His Phe Gly Gly Gln Val Lys Tyr Trp Ile Thr Ile Asp Asn Pro 225 230 235 240 Tyr Val Val Ala Trp His Gly Tyr Ala Thr Gly Arg Leu Ala Pro Gly 245 250 255 Ile Arg Gly Ser Pro Arg Leu Gly Tyr Leu Val Ala His Asn Leu Leu 260 265 270 Leu Ala His Ala Lys Val Trp His Leu Tyr Asn Thr Ser Phe Arg Pro 275 280 285 Thr Gln Gly Gly Gln Val Ser Ile Ala Leu Ser Ser His Trp Ile Asn 290 295 300 Pro Arg Arg Met Thr Asp His Ser Ile Lys Glu Cys Gln Lys Ser Leu 305 310 315 320 Asp Phe Val Leu Gly Trp Phe Ala Lys Pro Val Phe Ile Asp Gly Asp 325 330 335 Tyr Pro Glu Ser Met Lys Asn Asn Leu Ser Ser Ile Leu Pro Asp Phe 340 345 350 Thr Glu Ser Glu Lys Lys Phe Ile Lys Gly Thr Ala Asp Phe Phe Ala 355 360 365 Leu Cys Phe Gly Pro Thr Leu Ser Phe Gln Leu Leu Asp Pro His Met 370 375 380 Lys Phe Arg Gln Leu Glu Ser Pro Asn Leu Arg Gln Leu Leu Ser Trp 385 390 395 400 Ile Asp Leu Glu Phe Asn His Pro Gln Ile Phe Ile Val Glu Asn Gly 405 410 415 Trp Phe Val Ser Gly Thr Thr Lys Arg Asp Asp Ala Lys Tyr Met Tyr 420 425 430 Tyr Leu Lys Lys Phe Ile Met Glu Thr Leu Lys Ala Ile Lys Leu Asp 435 440 445 Gly Val Asp Val Ile Gly Tyr Thr Ala Trp Ser Leu Met Asp Gly Phe 450 455 460 Glu Trp His Arg Gly Tyr Ser Ile Arg Arg Gly Leu Phe Tyr Val Asp 465 470 475 480 Phe Leu Ser Gln Asp Lys Met Leu Leu Pro Lys Ser Ser Ala Leu Phe 485 490 495 Tyr Gln Lys Leu Ile Glu Lys Asn Gly Phe Pro Pro Leu Pro Glu Asn 500 505 510 Gln Pro Leu Glu Gly Thr Phe Pro Cys Asp Phe Ala Trp Gly Val Val 515 520 525 Asp Asn Tyr Ile Gln Val Asp Thr Thr Leu Ser Gln Phe Thr Asp Leu 530 535 540 Asn Val Tyr Leu Trp Asp Val His His Ser Lys Arg Leu Ile Lys Val 545 550 555 560 Asp Gly Val Val Thr Lys Lys Arg Lys Ser Tyr Cys Val Asp Phe Ala 565 570 575 Ala Ile Gln Pro Gln Ile Ala Leu Leu Gln Glu Met His Val Thr His 580 585 590 Phe Arg Phe Ser Leu Asp Trp Ala Leu Ile Leu Pro Leu Gly Asn Gln 595 600 605 Ser Gln Val Asn His Thr Ile Leu Gln Tyr Tyr Arg Cys Met Ala Ser 610 615 620 Glu Leu Val Arg Val Asn Ile Thr Pro Val Val Ala Leu Trp Gln Pro 625 630 635 640 Met Ala Pro Asn Gln Gly Leu Pro Arg Leu Leu Ala Arg Gln Gly Ala 645 650 655 Trp Glu Asn Pro Tyr Thr Ala Leu Ala Phe Ala Glu Tyr Ala Arg Leu 660 665 670 Cys Phe Gln Glu Leu Gly His His Val Lys Leu Trp Ile Thr Met Asn 675 680 685 Glu Pro Tyr Thr Arg Asn Met Thr Tyr Ser Ala Gly His Asn Leu Leu 690 695 700 Lys Ala His Ala Leu Ala Trp His Val Tyr Asn Glu Lys Phe Arg His 705 710 715 720 Ala Gln Asn Gly Lys Ile Ser Ile Ala Leu Gln Ala Asp Trp Ile Glu 725 730 735 Pro Ala Cys Pro Phe Ser Gln Lys Asp Lys Glu Val Ala Glu Arg Val 740 745 750 Leu Glu Phe Asp Ile Gly Trp Leu Ala Glu Pro Ile Phe Gly Ser Gly 755 760 765 Asp Tyr Pro Trp Val Met Arg Asp Trp Leu Asn Gln Arg Asn Asn Phe 770 775 780 Leu Leu Pro Tyr Phe Thr Glu Asp Glu Lys Lys Leu Ile Gln Gly Thr 785 790 795 800 Phe Asp Phe Leu Ala Leu Ser His Tyr Thr Thr Ile Leu Val Asp Ser 805 810 815 Glu Lys Glu Asp Pro Ile Lys Tyr Asn Asp Tyr Leu Glu Val Gln Glu 820 825 830 Met Thr Asp Ile Thr Trp Leu Asn Ser Pro Ser Gln Val Ala Val Val 835 840 845 Pro Trp Gly Leu Arg Lys Val Leu Asn Trp Leu Lys Phe Lys Tyr Gly 850 855 860 Asp Leu Pro Met Tyr Ile Ile Ser Asn Gly Ile Asp Asp Gly Leu His 865 870 875 880 Ala Glu Asp Asp Gln Leu Arg Val Tyr Tyr Met Gln Asn Tyr Ile Asn 885 890 895 Glu Ala Leu Lys Ala His Ile Leu Asp Gly Ile Asn Leu Cys Gly Tyr 900 905 910 Phe Ala Tyr Ser Phe Asn Asp Arg Thr Ala Pro Arg Phe Gly Leu Tyr 915 920 925 Arg Tyr Ala Ala Asp Gln Phe Glu Pro Lys Ala Ser Met Lys His Tyr 930 935 940 Arg Lys Ile Ile Asp Ser Asn Gly Phe Pro Gly Pro Glu Thr Leu Glu 945 950 955 960 Arg Phe Cys Pro Glu Glu Phe Thr Val Cys Thr Glu Cys Ser Phe Phe 965 970 975 His Thr Arg Lys Ser Leu Leu Ala Phe Ile Ala Phe Leu Phe Phe Ala 980 985 990 Ser Ile Ile Ser Leu Ser Leu Ile Phe Tyr Tyr Ser Lys Lys Gly Arg 995 1000 1005 Arg Ser Tyr Lys 1010 <210> 2 <211> 5012 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Klotho sequence <400> 2 cgcgcagcat gcccgccagc gccccgccgc gccgcccgcg gccgccgccg ccgtcgctgt 60 cgctgctgct ggtgctgctg ggcctgggcg gccgccgcct gcgtgcggag ccgggcgacg 120 gcgcgcagac ctgggcccgt ttctcgcggc ctcctgcccc cgaggccgcg ggcctcttcc 180 agggcacctt ccccgacggc ttcctctggg ccgtgggcag cgccgcctac cagaccgagg 240 gcggctggca gcagcacggc aagggtgcgt ccatctggga tacgttcacc caccaccccc 300 tggcaccccc gggagactcc cggaacgcca gtctgccgtt gggcgccccg tcgccgctgc 360 agcccgccac cggggacgta gccagcgaca gctacaacaa cgtcttccgc gacacggagg 420 cgctgcgcga gctcggggtc actcactacc gcttctccat ctcgtgggcg cgagtgctcc 480 ccaatggcag cgcgggcgtc cccaaccgcg aggggctgcg ctactaccgg cgcctgctgg 540 agcggctgcg ggagctgggc gtgcagcccg tggtcaccct gtaccactgg gacctgcccc 600 agcgcctgca ggacgcctac ggcggctggg ccaaccgcgc cctggccgac cacttcaggg 660 attacgcgga gctctgcttc cgccacttcg gcggtcaggt caagtactgg atcaccatcg 720 acaaccccta cgtggtggcc tggcacggct acgccaccgg gcgcctggcc cccggcatcc 780 ggggcagccc gcggctcggg tacctggtgg cgcacaacct cctcctggct catgccaaag 840 tctggcatct ctacaatact tctttccgtc ccactcaggg aggtcaggtg tccattgccc 900 taagctctca ctggatcaat cctcgaagaa tgaccgacca cagcatcaaa gaatgtcaaa 960 aatctctgga ctttgtacta ggttggtttg ccaaacccgt atttattgat ggtgactatc 1020 ccgagagcat gaagaataac ctttcatcta ttctgcctga ttttactgaa tctgagaaaa 1080 agttcatcaa aggaactgct gacttttttg ctctttgctt tggacccacc ttgagttttc 1140 aacttttgga ccctcacatg aagttccgcc aattggaatc tcccaacctg aggcaactgc 1200 tttcctggat tgaccttgaa tttaaccatc ctcaaatatt tattgtggaa aatggctggt 1260 ttgtctcagg gaccaccaag agagatgatg ccaaatatat gtattacctc aaaaagttca 1320 tcatggaaac cttaaaagcc atcaagctgg atggggtgga tgtcatcggg tataccgcat 1380 ggtccctcat ggatggtttc gagtggcaca gaggttacag catcaggcgt ggactcttct 1440 atgttgactt tctaagccag gacaagatgt tgttgccaaa gtcttcagcc ttgttctacc 1500 aaaagctgat agagaaaaat ggcttccctc ctttacctga aaatcagccc ctagaaggga 1560 catttccctg tgactttgct tggggagttg ttgacaacta cattcaagta gataccactc 1620 tgtctcagtt taccgacctg aatgtttacc tgtgggatgt ccaccacagt aaaaggctta 1680 ttaaagtgga tggggttgtg accaagaaga ggaaatccta ctgtgttgac tttgctgcca 1740 tccagcccca gatcgcttta ctccaggaaa tgcacgttac acattttcgc ttctccctgg 1800 actgggccct gattctccct ctgggtaacc agtcccaggt gaaccacacc atcctgcagt 1860 actatcgctg catggccagc gagcttgtcc gtgtcaacat caccccagtg gtggccctgt 1920 ggcagcctat ggccccgaac caaggactgc cgcgcctcct ggccaggcag ggcgcctggg 1980 agaaccccta cactgccctg gcctttgcag agtatgcccg actgtgcttt caagagctcg 2040 gccatcacgt caagctttgg ataacgatga atgagccgta tacaaggaat atgacataca 2100 gtgctggcca caaccttctg aaggcccatg ccctggcttg gcatgtgtac aatgaaaagt 2160 ttaggcatgc tcagaatggg aaaatatcca tagccttgca ggctgattgg atagaacctg 2220 cctgcccttt ctcccaaaag gacaaagagg tggctgagag agttttggaa tttgacattg 2280 gctggctggc tgagcccatt ttcggctctg gagattatcc atgggtgatg agggactggc 2340 tgaaccaaag aaacaatttt cttcttcctt atttcactga agatgaaaaa aagctaatcc 2400 agggtacctt tgactttttg gctttaagcc attataccac catccttgta gactcagaaa 2460 aagaagatcc aataaaatac aatgattacc tagaagtgca agaaatgacc gacatcacgt 2520 ggctcaactc ccccagtcag gtggcggtag tgccctgggg gttgcgcaaa gtgctgaact 2580 ggctgaagtt caagtacgga gacctcccca tgtacataat atccaatgga atcgatgacg 2640 ggctgcatgc tgaggacgac cagctgaggg tgtattatat gcagaattac ataaacgaag 2700 ctctcaaagc ccacatactg gatggtatca atctttgcgg atactttgct tattcgttta 2760 acgaccgcac agctccgagg tttggcctct atcgttatgc tgcagatcag tttgagccca 2820 aggcatccat gaaacattac aggaaaatta ttgacagcaa tggtttcccg ggcccagaaa 2880 ctctggaaag attttgtcca gaagaattca ccgtgtgtac tgagtgcagt ttttttcaca 2940 cccgaaagtc tttactggct ttcatagctt ttctattttt tgcttctatt atttctctct 3000 cccttatatt ttactactcg aagaaaggca gaagaagtta caaatagttc tgaacatttt 3060 tctattcatt cattttgaaa taattatgca gacacatcag ctgttaacca tttgcacctc 3120 taagtgttgt gaaactgtaa atttcataca tttgacttct agaaaacatt tttgtggctt 3180 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actttctatt ctttagctgt actgtaattt ctttgagttg atagttttac aaattcttaa 4080 taggttcaaa agcaatctgg tctgaataac actggatttg tttctgtgat ctctgaggtc 4140 tattttatgt ttttgctgct acttctgtgg aagtagcttt gaactagttt tactttgaac 4200 tttcacgctg aaacatgcta gtgatatcta gaaagggcta attaggtctc atcctttaat 4260 gccccttaaa taagtcttgc tgattttcag acagggaagt ctctctatta cactggagct 4320 gttttataga taagtcaata ttgtatcagg caagataaac caatgtcata acaggcattg 4380 ccaacctcac tgacacaggg tcatagtgta taataatata ctgtactata taatatatca 4440 tctttagagg tatgattttt tcatgaaaga taagcttttg gtaatattca ttttaaagtg 4500 gacttattaa aattggatgc tagagaatca agtttatttt atgtatatat ttttctgatt 4560 ataagagtaa tatatgttca ttgtaaaaat ttttaaaaca cagaaactat atgcaaagaa 4620 aaaataaaaa ttatctataa tctcagaacc cagaaatagc cactattaac atttcctacg 4680 tattttattt tacatagatc atattgtata tagttagtat ctttattaat ttttattatg 4740 aaactttcct ttgtcattat tagtcttcaa aagcatgatt tttaatagtt gttgagtatt 4800 ccaccacagg aatgtatcac aacttaaccg ttcccgtttg ttagactagt ttcttattaa 4860 tgttgatgaa tgttgtttaa aaataatttt gttgctacat ttactttaat ttccttgact 4920 gtaaagagaa gtaattttgc tccttgataa agtattatat taataataaa tctgcctgca 4980 actttttgcc ttctttcata atcataaaaa aa 5012

Claims

서열번호 1의 아미노산으로 이루어진 Klotho 펩타이드를 유효성분을 포함하는, 면역억제제에 의한 신장 독성 억제용 약학 조성물.
제1항에 있어서,
상기 Klotho 펩타이드는 서열번호 2의 염기서열로 암호화 되어 있는 것을 특징으로 하는 면역억제제에 의한 신장 독성 억제용 약학 조성물.
제1항에 있어서,
상기 면역억제제는 타클로리무스(tacrolimus)인 것을 특징으로 하는 면역억제제에 의한 신장 독성 억제용 약학 조성물.
서열번호 1의 아미노산으로 이루어진 Klotho 펩타이드를 유효성분을 포함하는, 미토콘드리아 이상 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제4항에 있어서,
상기 미토콘드리아 이상 질환은 알쯔하이머병, 파킨슨병, 헌팅톤병, 근육 이영양증, 근긴장성 이영양증, 만성 피로 증후군, 프리드리히 운동실소증, 간질, 말초신경병, 시신경병, 자율 신경병, 신경유래의 장 기능부전, 감각신경의 난청, 신경유래의 방광 기능부전, 편두통, 운동실소증, 신세뇨관성 산증, 확장성 심근증, 지방간염, 간부전, 유산성혈증, 미토콘드이라 뇌근증(mitochondrial encephalopathy with lactic acidemia and strokelike episodes; MELAS), 레버 시신경위축증(Leber's hereditary optic neuropathy: LHON), MERRF 증후군, MNGIE(Mitochondrial neurogastrointestinal encephalopathy syndrome), NARP((neuropathy, ataxia, and retinitis pigmantosa), 바쓰 증후군(Barth Syndrome), 리증후군 (Leigh Syndrome) 및 칸스-사이레스 증후군으로 이루어진 군으로부터 선택되는 미토콘드리아 기능부전과 관련된 질환인 것을 특징으로 하는, 미토콘드리아 이상 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.