KR20180089144A - Non-antibody protein scaffold based on fibronectin EDB and use thereof - Google Patents

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KR20180089144A KR1020170013862A KR20170013862A KR20180089144A KR 20180089144 A KR20180089144 A KR 20180089144A KR 1020170013862 A KR1020170013862 A KR 1020170013862A KR 20170013862 A KR20170013862 A KR 20170013862A KR 20180089144 A KR20180089144 A KR 20180089144A
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Abstract

The present invention relates to a non-antibody protein scaffold library based on fibronectin extra domain B (EDB) and to uses thereof. Further, the present invention relates to a prevention agent, a treatment agent or a diagnosis agent containing the non-antibody protein scaffold library based on the fibronectin EDB.

Description

피브로넥틴 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리 및 그의 용도{Non-antibody protein scaffold based on fibronectin EDB and use thereof}Non-Antibody Protein Scaffold Libraries with Fibronectin EDB Skeletons and Non-Antibody Protein Scaffold Based on Fibronectin EDB and Use thereof

본 발명은 피브로넥틴 EDB(Extra Domain B)을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리 및 그의 용도에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 피브로넥틴 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리를 함유하는 예방제, 치료제 또는 진단제에 관한 것이다. The present invention relates to a non-antibody protein scaffold library skeletonized with fibronectin EDB (Extra Domain B) and uses thereof. Furthermore, the present invention relates to a prophylactic, therapeutic or diagnostic agent containing a non-antibody protein scaffold library skeleton of fibronectin EDB.

항체(antibody)는 인체 내에서 외부로부터 들어온 항원(antibody)과 결합하여 항원의 작용을 방해하거나, 항원을 제거하기 위하여 만들어진 면역단백질로 타겟 물질에 고친화도 및 선택성으로 결합할 수 있어 다양한 질병에 대한 획기적인 치료제로서 각광을 받고 있다. 항체는 중쇄(Heavy chain)와 경쇄(Light chain)의 두 가지 면역글로불린으로 이루어지며, 이들은 다시 불변영역(Constant region)과 가변영역(Variable region)으로 이루어진다. 몇 개의 항체 대체 단백질은 항체와 같이 불변영역과 가변영역을 가질 수 있도록 만든 재조합 단백질로 크기가 작고 안정한 단백질의 일정부분을 무작위 서열의 아미노산으로 바꾸어 라이브러리를 만들고 이를 표적물질에 대해 스크리닝을 하여 높은 친화력과 좋은 특이성을 가진 물질을 찾을 수 있다. 예를 들어 항체 대체 단백질 중 아비머(avimer)와 아피바디(affibody)는 표적물질에 대해 피코몰(picomole) 정도의 친화력을 가진 예시가 보고되어 있다. 이런 항체 대체 단백질은 크기가 작고 안정해서 암세포에 깊이 침투 가능하며 일반적으로 면역반응을 적게 일으킨다고 보고되어 있다. 그리고 무엇보다도 광범위한 항체 특허 문제에서 벗어날 수 있으며 박테리아에서 쉽게 대량정제 할 수 있기 때문에 생산단가가 낮아 경제적으로 항체보다 큰 장점을 가진다. An antibody is an immune protein that binds to an antibody from the outside to interfere with the action of an antigen or to remove an antigen. The antibody can bind to a target substance with high affinity and selectivity, And has been widely recognized as a breakthrough therapeutic agent. Antibodies are composed of two immunoglobulins, heavy chain and light chain, which consist of a constant region and a variable region. Several antibody substitution proteins are recombinant proteins, such as antibodies, that can be made to have constant regions and variable regions. A small portion of a small, stable protein is replaced with a random sequence of amino acids to create a library, which is then screened for target substances, And a material with good specificity. For example, avimers and affibodies among antibody substitution proteins have been reported to have affinities as high as picomoles for the target substance. These antibody-replacing proteins are small in size and stable and can penetrate deep into cancer cells and are generally reported to produce less immune responses. Above all, it can escape from a wide range of antibody patents, and because it can be easily mass-purified from bacteria, it has a lower cost of production and is economically more advantageous than an antibody.

현재 개발된 항체 대체 단백질은 40개가 있으나 이 중 벤처 회사나 다국적 제약회사에서 상용화를 시도하고 있는 항체 대체 단백질로는 피브로넥틴 타입 III 도메인, 리포칼린, LDLR-A 도메인, 크리스탈린, 프로테인 A, 안키린 리피트(Ankyrin repeat) 및 BPTI 가 있으며 타겟에 대한 피코몰에서 수 나노몰정도의 높은 친화력을 가지고 있다. 그 중 애드넥틴(Adnectin), 달핀(Darpin), 아비머(avimer), 쿠니츠(Kunitz) 도메인은 현재 FDA 임상 실험이 진행 중이다.There are currently 40 antibody replacement proteins, but the substitute proteins that are being commercialized by venture companies or multinational pharmaceutical companies include fibronectin type III domain, lipocalin, LDLR-A domain, cristalline, protein A, Ankyrin repeat and BPTI and has a high affinity of several nanometers from the picomole for the target. Among them, Adnectin, Darpin, avimer and Kunitz domains are currently under FDA clinical trials.

피브로넥틴(Fibronectin; FN)은 세포외 기질(Extracellular Matrix; ECM)의 주요성분인 당단백(glycoprotein)의 하나로 세포의 분화, 접착, 이동, 영역 및 세포자연사(apoptosis)등에 관여하는 중요한 매개물질로 알려져 있다. 그 중 인간 피브로넥틴3(Human Fibronectin Type III; FN3)는 면역 글로불린(Immunoglobulin)과 유사한 β-샌드위치 구조를 가지고 있어, 항체 대체 단백질의 제조에 적용되기도 한다. 피브로넥틴의 EDB(Extra Domain B)는 FN3와 유사한 구조를 갖고 있으며, 특히 암과 관련된 혈관 및 세포외 기질에서 발현되는 것이 보고되어 있어 암 특이적 검출 및 치료에 있어 표적으로 주목 받고 있다.Fibronectin (FN) is a glycoprotein, a major component of the extracellular matrix (ECM), and is known to be an important mediator involved in cell differentiation, adhesion, migration, domain and apoptosis . Among them, Human Fibronectin Type III (FN3) has a β-sandwich structure similar to that of immunoglobulin, and is also applied to the production of antibody replacement proteins. Fibronectin EDB (Extra Domain B) has a structure similar to that of FN3, and has been reported to be expressed in blood vessels and extracellular matrix particularly in cancer, and thus has attracted attention as a target in cancer-specific detection and treatment.

선행문헌Precedent literature

선행특허 1: 대한민국 공개특허 10-2013-0056870Prior Art 1: Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-0056870

본 발명의 목적은 피브로넥틴의 EDB(Extra Domain B)을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리를 구축하는 것이다. It is an object of the present invention to construct a non-antibody protein scaffold library with the framework of Fibronectin EDB (Extra Domain B).

본 발명의 다른 목적은 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리를 표적분자와 반응시켜 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 선별하는 방법 및 상기 방법에 의하여 선별된 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a method for screening non-antibody protein scaffolds in which the non-antibody protein scaffold library of fibronectin with EDB as a framework is reacted with a target molecule and EDB of skeleton of fibronectin having a specific high affinity to the target molecule is skeleton And a non-antibody protein scaffold skeleton of EDB of fibronectin having a specific high affinity to a target molecule selected by the above method.

본 발명의 또 다른 목적은 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 포함하는 발현벡터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an expression vector comprising a non-antibody protein scaffold skeleton of EDB of fibronectin having a specific high affinity to a target molecule.

본 발명의 또 다른 목적은 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 유효성분으로 하는 질환 또는 장애, 특히 암 및 기타 면역질환관련 질환을 예방, 탐지, 진단, 치료 또는 경감하기 위한 조성물, 및 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드의 유효량을 동물, 바람직하게는 사람에게 투여하는 단계를 포함하는 하는 질환 또는 장애, 특히 암 및 기타 면역질환관련 질환을 예방, 탐지, 진단, 치료 또는 경감 방법을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a method for preventing, detecting, and diagnosing diseases or disorders, particularly cancer and other immune disease-related diseases, which comprises as an active ingredient a non-antibody protein scaffold in which EDB of fibronectin having a specific high- Comprising administering to an animal, preferably a human, an effective amount of a composition for diagnosing, treating, or alleviating the disease, and a non-antibody protein scaffold skeleton of EDB of fibronectin having a specific high affinity for the target molecule, Diagnosing, treating, or alleviating a disease, disorder, particularly cancer and other immune disease-related diseases.

제1구현예에 따르면, According to a first embodiment,

본 발명은 하기의 아미노산 서열을 갖는 피브로넥틴의 EDB(Extra Domain B)을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리로서,The present invention relates to a non-antibody protein scaffold library skeleton of fibronectin EDB (Extra Domain B) having the following amino acid sequence,

EVPQLTDLSFVDITDSSIGLRW(XBC)IIGYRITVVAAGEGIPIFEDFVD(XDE)YYTVTGLEPGIDYDISVITLI(XFG)PTTLTQQ EVPQLTDLSFVDITDSSIGLRW (X BC ) IIGYRITVVAAGEGIPIFEDFVD (X DE ) YYTVTGLEPGIDYDISVITLI (X FG ) PTTLTQQ

상기 서열에서 XBC, XDE 및 XFG는 각각 TPLNSST의 아미노산 서열로 이루어진 BC 루프, SSVG의 아미노산 서열로 이루어진 DE 루프 및 NGGESA의 아미노산 서열로 이루어진 FG 루프를 나타내고,X BC , X DE, and X FG in the above sequence represent BC loop consisting of amino acid sequence of TPLNSST respectively, DE loop consisting of amino acid sequence of SSVG and FG loop consisting of amino acid sequence of NGGESA,

상기 BC 루프, DE 루프 및 FG 루프 중 1개 이상은 돌연변이화된 것을 특징으로 하는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리를 개시한다. Wherein at least one of the BC loop, the DE loop, and the FG loop is mutated, and discloses a non-antibody protein scaffold library in which EDB is skeleton of fibronectin.

본 명세서에서 사용된 용어 “단백질 스캐폴드 라이브러리”는 피브로넥틴의 EDB 도메인의 전형적인 구조적 안정성을 부여하는 아미노산 서열지역은 보존시키고, 이 외의 루프구조 부분에 자연계에 존재하지 않는 다양한 아미노산 서열의 조합으로 이루어진 단백질 골격 총 집합체를 의미한다. 이러한 단백질 골격 라이브러리는 다양한 프라이머를 합성하여, overlapping PCR, DNA shuffling, error prone PCR, artificial DNA synthesis 등 다양한 기술을 사용하여 제조될 수 있으며, 이 증폭된 라이브러리는 박테리아파지 표면 발현벡터, 효모 표면 발현 벡터 또는 동물세포 표면발현벡터에 삽입하고, 형질전환하여, 발현할 수 있다. 단백질 골격 라이브러리의 크기는 제한될 수 없으나, 형질 전환되는 과정에서 크기가 제한되어 보통 라이브러리의 다양성은 107-1013정도이다. 이렇게 발현된 단백질 골격 라이브러리에서 다양한 표적분자에 대하여 특이적으로 결합하는 특정 단백질골격 변이체를 선별 및 분리해 낼 수 있다.The term " protein scaffold library ", as used herein, refers to a protein library that conserves amino acid sequence regions that confer the typical structural stability of the EDB domain of fibronectin, and that contains a combination of various amino acid sequences Skeletal aggregate. Such a protein backbone library can be prepared by synthesizing various primers and using various techniques such as overlapping PCR, DNA shuffling, error prone PCR, and artificial DNA synthesis. The amplified library can be used as a bacterial phage surface expression vector, a yeast surface expression vector Or an animal cell surface expression vector, transformed, and expressed. The size of the protein skeletal library can not be limited, but the size of the library is limited during transformation, and the library usually has a diversity of 10 7 -10 13 . In the protein skeleton library thus expressed, a specific protein skeletal variant that specifically binds to various target molecules can be selected and isolated.

본 명세서에서 사용된 용어 "자연계에 존재하지 않는 아미노산"은 자연적으로 일어나는 폴리펩티드를 배열하여 해당 위치에서 발생하는 아미노산 이외의 아미노산을 의미한다. As used herein, the term " non-naturally occurring amino acid " refers to an amino acid other than the amino acid occurring at the corresponding position by arranging naturally occurring polypeptides.

본 명세서에서 사용된 용어 "단백질 서열" 또는 "아미노산 서열"은 폴리펩티드 내의 아미노산 성분이 아미노 말단으로부터 카르복시 말단 방향으로 선형으로 표시되어 있는 것을 의미하고, 이때 상기 표시에서 서로 인접해 있는 잔기들은 상기 폴리펩티드의 일차 구조에서 인접하여 존재한다.As used herein, the term " protein sequence " or " amino acid sequence " means that the amino acid component in the polypeptide is linearly labeled from the amino terminus to the carboxy terminus, They exist adjacent to each other in the primary structure.

본 명세서에서 사용된 용어 "핵산"은 임의의 2개 이상의 공유 결합된 뉴클레오티드, 또는 뉴클레오티드 유사체 또는 유도체를 의미한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 상기 용어는 DNA, RNA 및 PNA를 포함하나 이들로 한정되지 않는다. 용어 "핵산" 및 "폴리뉴클레오티드"는 본원에서 상호교환적으로 사용된다.The term " nucleic acid " as used herein refers to any two or more covalently bonded nucleotides, or nucleotide analogs or derivatives. As used herein, the term includes, but is not limited to, DNA, RNA, and PNA. The terms " nucleic acid " and " polynucleotide " are used interchangeably herein.

본 명세서에서 사용된 용어 "폴리뉴클레오티드"는 단일 핵산뿐만 아니라 복수의 핵산을 포괄하기 위한 것이고 단리된 핵산 분자 또는 구축물, 예를 들면, 메신저 RNA(mRNA) 또는 플라스미드 DNA(pDNA)를 의미한다. 용어 "단리된" 핵산 또는 폴리뉴클레오티드는 그의 천연 환경으로부터 제거되어 있는 핵산 분자인 DNA 또는 RNA를 나타내기 위한 것이다. 예를 들면, 벡터 내에 함유된 본 발명의 스캐폴드를 코딩하는 재조합 폴리뉴클레오티드는 본 발명의 목적을 위해 단리된 것으로 간주된다. 단리된 폴리뉴클레오티드의 추가 예로는 이종 숙주 세포 내에서 유지된 재조합 폴리뉴클레오티드 또는 용액 중의 (부분적으로 또는 실질적으로) 정제된 폴리뉴클레오티드가 있다. 단리된 RNA 분자는 본 발명의 폴리뉴클레오티드의 생체내 또는 시험관내 RNA 전사체를 포함한다. 본 발명에 따른 단리된 폴리뉴클레오티드 또는 핵산은 합성적으로 제조된 이러한 분자를 추가로 포함한다. 또한, 폴리뉴클레오티드 또는 핵산은 조절 요소, 예를 들면, 프로모터, 리보좀 결합 부위 또는 전사 종결자를 포함할 수 있다.The term " polynucleotide " as used herein is intended to encompass a single nucleic acid as well as a plurality of nucleic acids and means an isolated nucleic acid molecule or construct, for example, messenger RNA (mRNA) or plasmid DNA (pDNA). The term " isolated " nucleic acid or polynucleotide is intended to denote DNA or RNA which is a nucleic acid molecule that has been removed from its natural environment. For example, recombinant polynucleotides encoding the inventive scaffold contained within a vector are considered isolated for the purposes of the present invention. A further example of an isolated polynucleotide is a polynucleotide (partially or substantially) purified (partially or substantially) in a recombinant polynucleotide or a solution maintained in a heterologous host cell. Isolated RNA molecules include in vivo or in vitro RNA transcripts of the polynucleotides of the invention. Isolated polynucleotides or nucleic acids according to the invention further comprise such molecules synthetically produced. In addition, the polynucleotide or nucleic acid may comprise a regulatory element, for example, a promoter, a ribosome binding site or a transcription terminator.

본 명세서에서 사용된 용어 "폴리펩티드"는 길이, 번역 후 변형 또는 기능과 관계없이 아미드 결합(펩티드 결합)에 의해 선형으로 연결된 2개 이상의 아미노산으로 구성된 임의의 서열을 의미한다. 용어 "폴리펩티드", "펩티드" 및 "단백질" 본원에서 상호교환적으로 사용된다. 따라서, 펩티드, 디펩티드, 트리펩티드 또는 올리고펩티드는 "폴리펩티드"의 정의 내에 포함되고, 용어 "폴리펩티드"는 이들 용어들 중 임의의 용어 대신에 사용될 수 있거나 이들 용어들 중 임의의 용어와 상호교환적으로 사용될 수 있다. 또한, 용어 "폴리펩티드"는 글리코실화, 아세틸화, 인산화, 아미드화, 공지된 보호기/차단기에 의한 유도체화, 단백질 분해성 절단, 또는 비천연 아미노산에 의한 변형을 포함하나 이들로 한정되지 않는 폴리펩티드의 발현 후 변형의 생성물을 나타내기 위한 것이다. 폴리펩티드는 천연 생물학적 공급원으로부터 유래될 수 있거나 재조합 기술에 의해 생성될 수 있으나, 반드시 지정된 핵산 서열로부터 번역되지는 않는다. 폴리펩티드는 화학적 합성을 포함하는 임의의 방식에 의해 발생될 수 있다.As used herein, the term " polypeptide " means any sequence consisting of two or more amino acids linked by amide bonds (peptide bonds), regardless of length, post-translational modification or function. The terms " polypeptide ", " peptide " and " protein " are used interchangeably herein. Thus, a peptide, dipeptide, tripeptide or oligopeptide is included within the definition of " polypeptide ", and the term " polypeptide " may be used in place of any of these terms, or interchangeably with any of these terms . In addition, the term " polypeptide " is intended to encompass the expression of polypeptides including, but not limited to, glycosylation, acetylation, phosphorylation, amidation, derivatization with known protecting / blocking groups, proteolytic cleavage, To represent the product of the post-transformation. Polypeptides can be derived from natural biological sources or produced by recombinant techniques, but are not necessarily translated from the designated nucleic acid sequence. The polypeptide may be generated by any method including chemical synthesis.

본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리에 있어서, 상기 돌연변이화된 BC 루프는 하기의 폴리뉴클레오티드 서열로 이루어진 것을 특징으로 한다:In a non-antibody protein scaffold library of fibronectin according to the present invention skeletonized with EDB, the mutated BC loop is characterized by comprising the following polynucleotide sequence:

(NNK)3-10 (NNK) 3-10

(상기 서열에서 N은 A, T, C 또는 G이고, K는 T 또는 G이다) (N in the above sequence is A, T, C or G, and K is T or G)

본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리에 있어서, 상기 돌연변이화된 DE 루프는 하기의 폴리뉴클레오티드 서열로 이루어진 것을 특징으로 한다:In a non-antibody protein scaffold library of fibronectin according to the present invention skeletonized with EDB, the mutated DE loop is characterized by comprising the following polynucleotide sequence:

(NNK)3-10 (NNK) 3-10

(상기 서열에서 N은 A, T, C 또는 G이고, K는 T 또는 G이다)(N in the above sequence is A, T, C or G, and K is T or G)

본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리에 있어서, 상기 돌연변이화된 FG 루프는 하기의 폴리뉴클레오티드 서열로 이루어진 것을 특징으로 한다:In a non-antibody protein scaffold library of fibronectin according to the present invention skeletonized with EDB, the mutated FG loop is characterized by comprising the following polynucleotide sequence:

(NNK)3-20 (NNK) 3-20

(상기 서열에서 N은 A, T, C 또는 G이고, K는 T 또는 G이다)(N in the above sequence is A, T, C or G, and K is T or G)

본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리에 있어서, 상기 라이브러리는 하기의 폴리뉴클레오티드 서열로 이루어진 것을 특징으로 한다:The non-antibody protein scaffold library of fibronectin according to the present invention, which has the EDB framework, is characterized in that the library comprises the following polynucleotide sequence:

GAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGG(NNK)3-10 ATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGAC(NNK)3-10 TACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATT(NNK)3-20 CCTACTACACTGACACAACAAACG GAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGG (NNK) 3-10 ATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGAC (NNK ) 3-10 TACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATT (NNK) 3-20 CCTACTACACTGACACAACAAACG

(상기 서열에서 N은 A, T, C 또는 G이고, K는 T 또는 G이다)(N in the above sequence is A, T, C or G, and K is T or G)

제2구현예에 따르면,According to a second embodiment,

본 발명은 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리를 표적분자와 반응시켜 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 선별하는 방법 및 상기 방법에 의해 선별된 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 개시한다. The present invention relates to a method for screening non-antibody protein scaffolds in which the non-antibody protein scaffold library of fibronectin with EDB as a framework is reacted with a target molecule to make EDB of the fibronectin skeleton having a specific high affinity to the target molecule, Discloses a non-antibody protein scaffold that is skeleton of EDB of fibronectin having a specific high affinity to a target molecule selected by SEQ.

본 명세서에서 사용된 용어 “피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 돌연변이체”는 자연계에 존재하는 피브로넥틴의 EDB의 전형적인 구조적 안정성을 부여하는 아미노산 서열이 보존되어 피브로넥틴의 EDB 도메인 특유의 구조골격은 가지나, 이 외의 루프구조에 자연계에 존재하지 않는 다양한 아미노산 서열의 조합을 가져, 피브로넥틴의 EDB 도메인의 구조는 유지하나 자연계에 존재하지 않은 아미노산 서열을 갖는 단백질을 의미한다. 이러한 피브로넥틴의 EDB 도메인 구조기반 단백질 변이체는 자연계에 존재하는 피브로넥틴의 EDB 도메인이 결합하는 단백질 외에도, 다양한 표적분자에 특이적으로 결합하여 표적분자의 생물학적 활성을 조절할 수 있다.As used herein, the term " non-antibody protein scaffold variant of fibronectin with EDB backbone " refers to a non-antibody protein scaffold variant having the amino acid sequence conferring the typical structural stability of fibronectin EDB in nature, Refers to a protein having an amino acid sequence having a combination of various amino acid sequences not present in nature in the other loop structure and retaining the structure of the EDB domain of fibronectin but not in the natural world. The protein variant based on the EDB domain structure of fibronectin can specifically bind to various target molecules in addition to the protein bound to the EDB domain of fibronectin present in nature to control the biological activity of the target molecule.

본 명세서에서 사용된 용어 “표적 분자”는 단일 분자에서 복합 표적 분자까지 광범위한 물질 및 분자들을 포함한다. 표적 분자들은 단백질, 핵산, 지질, 탄수화물 또는 펩타이드 도메인에 의하여 인지될 수 있는 다른 분자들일 수 있다. 표적 분자들은 여기에 기재된 스크리닝 분석에서 포함되거나 특정 단백질 상호작용을 촉진 또는 저해하여서 정의될 수 있다.As used herein, the term " target molecule " encompasses a wide range of materials and molecules, from single molecules to complex target molecules. Target molecules can be other molecules that can be recognized by a protein, nucleic acid, lipid, carbohydrate or peptide domain. Target molecules can be defined by screening assays described herein or by promoting or inhibiting specific protein interactions.

본 명세서에서 사용된 용어 “친화도”는 본 발명에 따른 스캐폴드 라이브러리와 표적분자 사이의 결합 강도의 척도를 나타낸다.The term " affinity " as used herein refers to a measure of the binding strength between a scaffold library and a target molecule according to the present invention.

본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 선별하는 방법 및 상기 방법에 따라 선별된 스캐폴드에 있어서, 상기 표적분자는 세포사멸수용체(DR)4, 세포사멸수용체(DR)5, 종양괴사인자 알파, 당단백질 IIβ/IIIα 수용체(Glycoprotein IIb/IIIa receptor) 또는 당단백질 IIβ/IIIα(Glycoprotein IIβ/IIIα), 혈관내피세포성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 혈관내피세포성장인자 수용체(vascular endothelial growth factor receptor, VEGFR), 타이로신 카이네이즈 억제제(tyrosin kinase inhibitor), 표피성장인자 수용체(Epidermal growth factor receptor), 혈소판유래 생장인자(platelet-derived growth factor, PDGF), 혈소판유래 생장인자 수용체(platelet-derived growth factor receptor, PDGFR), 줄기세포인자수용체(c-kit), Fms-양 티로신키나제-3(Flt-3), 인터루킨 1(interleukin 1), 인터루킨 6(interleukin 6), 인터루킨 32(interleukin 32), 인터루킨 2 수용체(interleukin 2 receptor), CD3, CD11a, CD14, CD15, CD16, CD20 CD32, CD64, 또는 Raf로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In a scaffold selected according to the method of selecting a non-antibody protein scaffold using EDB as a scaffold of fibronectin according to the present invention, the target molecule is selected from the group consisting of a cell death receptor (DR) 4, a cell death receptor (DR) 5 , Tumor necrosis factor alpha, glycoprotein IIb / IIIa receptor or glycoprotein II? / III?, Vascular endothelial growth factor (VEGF), vascular endothelial cell growth A vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR), a tyrosine kinase inhibitor, an epidermal growth factor receptor, a platelet-derived growth factor (PDGF), a platelet-derived growth factor (FGF-2), interleukin-1 (interleukin-1), interleukin-6 (interleukin-6) But are not limited to, interleukin 32, interleukin 2 receptor, CD3, CD11a, CD14, CD15, CD16, CD20 CD32, CD64, or Raf.

제3구현예에 따르면,According to a third embodiment,

본 발명은 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 포함하는 발현벡터를 개시한다. The present invention discloses an expression vector comprising a non-antibody protein scaffold skeleton of EDB of fibronectin having a specific high affinity to a target molecule.

본 명세서에서 사용된 용어 “발현”은 유전자가 생화학적 물질, 예를 들면, 본 발명의 스캐폴드 또는 이의단편을 생성하는 과정을 지칭한다. 상기 과정은 유전자 넉다운(knockdown)뿐만 아니라 일시적 발현 및 안정적 발현 둘 다를 포함하나 이들로 한정되지 않는, 세포 내의 기능성 유전자의 존재의 임의의 현시를 포함한다. 상기 과정은 유전자를 1개 이상의 mRNA로 전사하는 단계, 및 이러한 mRNA를 1개 이상의 폴리펩티드로 번역하는 단계를 포함하나 이들로 한정되지 않는다. 원하는 최종 생성물이 생화학적 물질인 경우, 발현은 상기 생화학적 물질 및 임의의 전구체의 생성을 포함한다.The term " expression " as used herein refers to the process by which a gene produces a biochemical substance, such as a scaffold or fragment thereof of the present invention. The process includes any manifestation of the presence of a functional gene in a cell, including, but not limited to, both gene expression knockdown as well as transient expression and stable expression. The process includes, but is not limited to, transcribing a gene into one or more mRNAs, and translating such mRNA into one or more polypeptides. Where the desired end product is a biochemical material, expression includes the production of the biochemical material and any precursors.

본 명세서에서 사용된 용어 “발현 생성물”은 핵산, 예를 들면 유전자의 전사에 의해 생성된 메신저 RNA, 또는 폴리펩티드일 수 있다. 본원에 기재된 발현 생성물은 전사 후 변형, 예를 들면, 폴리아데닐화를 갖는 핵산, 또는 번역 후 변형, 예를 들면, 메틸화, 글리코실화, 지질의 부가, 다른 단백질 서브유닛과의 결합, 단백질분해성 절단 등을 갖는 폴리펩티드를 추가로 포함한다.As used herein, the term " expression product " may be a nucleic acid, for example, a messenger RNA produced by the transcription of a gene, or a polypeptide. The expression products described herein can be modified by post-translational modifications, for example, nucleic acids with polyadenylation, or post-translational modifications such as methylation, glycosylation, addition of lipids, attachment to other protein subunits, Etc. < / RTI >

본 명세서에서 사용된 용어 “벡터” 또는 “발현 벡터”는 숙주 세포 내로 도입되어 원하는 발현 생성물을 발현하는 비히클로서 본 발명에 따라 사용되는 벡터를 의미하기 위해 본원에서 사용된다. 당업자에게 공지되어 있는 바와 같이, 이러한 벡터는 플라스미드, 파지, 바이러스 및 레트로바이러스로 구성된 군으로부터 용이하게 선택될 수 있다. 일반적으로, 본 발명과 상용가능한 벡터는 선택 마커, 원하는 핵산의 클로닝을 촉진하기 위한 적절한 제한 부위, 및 진핵세포 또는 원핵세포 내로 들어가고/가거나 진핵세포 또는 원핵세포에서 복제하는 능력을 포함할 것이다.The term " vector " or " expression vector " as used herein is used herein to refer to a vector that is introduced into a host cell and used in accordance with the present invention as a vehicle expressing the desired expression product. As is known to those skilled in the art, such vectors may be readily selected from the group consisting of plasmids, phage, viruses and retroviruses. Generally, vectors compatible with the present invention will include selectable markers, appropriate restriction sites for promoting cloning of the desired nucleic acid, and the ability to enter and / or replicate in eukaryotic or prokaryotic cells.

본 명세서에서 사용된 용어 “숙주 세포”는 재조합 DNA 기법의 이용에 의해 구축되고 1개 이상의 발현 생성물을 코딩하는 벡터를 보유하는 세포를 의미한다. 재조합 숙주로부터 발현 생성물을 단리하는 과정의 설명에 있어서, 용어 “세포” 및 “세포 배양물”은 명확히 달리 특정되어 있지 않은 한 발현 생성물의 공급원을 표시하기 위해 상호교환적으로 사용된다(즉, “세포”로부터의 발현 생성물의 회수는 원심분리된 전체 세포로부터의 회수, 또는 배지 및 현탁된 세포 둘 다를 함유하는 세포 배양물로부터의 회수를 의미한다).The term " host cell " as used herein refers to a cell constructed by the use of recombinant DNA techniques and having a vector encoding one or more expression products. In describing the process of isolating an expression product from a recombinant host, the terms " cell " and " cell culture " are used interchangeably to denote the source of an expression product unless explicitly specified otherwise (i.e., Cell " means recovery from whole cells that have been centrifuged, or recovery from cell culture containing both the culture medium and the suspended cells).

제4구현예에 따르면, According to a fourth embodiment,

본 발명은 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 유효성분으로 하는 질환 또는 장애, 특히 암 및 기타 면역질환관련 질환을 예방, 탐지, 진단, 치료 또는 경감하기 위한 조성물, 및 상기 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드의 유효량을 동물, 바람직하게는 사람에게 투여하는 단계를 포함하는 하는 질환 또는 장애, 특히 암 및 기타 면역질환관련 질환을 예방, 탐지, 진단, 치료 또는 경감 방법을 개시한다. The present invention relates to a method for preventing, detecting, diagnosing, treating, or ameliorating a disease or disorder, particularly cancer and other immune disease-related diseases, which comprises a non-antibody protein scaffold in which EDB of fibronectin having a specific high affinity to a target molecule is skeleton Comprising administering to an animal, preferably a human, an effective amount of a non-antibody protein scaffold skeleton of EDB of fibronectin having a specific high affinity to said target molecule, Diagnosis, treatment, or alleviation of cancer and other immune disease-related diseases.

본 명세서에서 사용된 용어 “치료한다” 또는 “치료”는 치유적 치료 및 예방적 또는 방지적 조치 둘 다를 나타내기 위해 사용되고, 이때 목적은 대상체 내에서 원하지 않는 생리학적 변화 또는 장애의 진행을 방지하거나 늦추는(줄이는) 것이다. 유리한 또는 원하는 임상적 결과는 검출가능하든 아니면 검출불가능하든 관계없이 증상의 경감, 질환 정도의 감소, 질환의 안정화된(즉, 악화되지 않는) 상태, 질환 진행의 지연 또는 늦춤, 질환 상태의 호전 또는 완화, 및 (부분적 또는 전체적) 감퇴를 포함하나 이들로 한정되지 않는다.The term " treat " or " treatment ", as used herein, is used to refer to both therapeutic treatment and prophylactic or cognitive measures, wherein the purpose is to prevent undesired physiological changes or progression of the disorder It is slowing down. Whether beneficial or desired clinical outcome is detectable or undetectable, it is contemplated that alleviation of symptoms, reduction in disease severity, stabilized (i.e., not worsening) condition of the disease, delay or delay of disease progression, (Partial or total) decay, < / RTI >

본 명세서에서 사용된 용어 “치료”는 치료를 제공받지 않은 경우 예측된 생존에 비해 생존을 연장시키는 것을 의미한다. 치료가 필요한 대상체는 병태 또는 장애를 이미 앓고 있는 대상체뿐만 아니라 병태 또는 장애를 앓기 쉬운 대상체 또는 병태 또는 장애가 예방되어야 하는 대상체도 포함한다.As used herein, the term " treatment " means prolonging survival compared to predicted survival if treatment is not provided. The subject in need of treatment includes not only the subject already suffering from the condition or disorder, but also the subject to which the condition or disorder is susceptible or the subject to which the condition or disorder should be prevented.

본 명세서에서 사용된 용어 “대상체”, “개체”, “동물”, “환자” 또는 “포유동물”은 진단, 예후 또는 치료를 원하는 임의의 개체, 환자 또는 동물, 구체적으로 포유동물 대상체를 의미한다. 포유동물 대상체는 인간, 가축, 농장 동물, 및 동물원, 스포츠 또는 애완 동물, 예를 들면, 개, 고양이, 기니아 피그, 토끼, 래트, 마우스, 말, 소 또는 젖소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The term "subject", "subject", "animal", "patient" or "mammal" as used herein means any entity, patient or animal, particularly a mammalian subject, who desires diagnosis, prognosis or treatment . Mammalian subjects may include, but are not limited to, humans, livestock, farm animals, and zoos, sports or pets such as dogs, cats, guinea pigs, rabbits, rats, mice, It is not.

도 1은 피브로넥틴 EDB의 단백질 스캐폴드의 모식도를 나타낸다.
도 2는 피브로넥틴 EDB와 피브로넥틴 10FN3의 서열을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드의 아미노산 및 폴리뉴클레오티드 서열을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드의 삽입물 제작 방법을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB 변형단백질 라이브러리 Insert1, Insert2, Insert3, Insert4을 제작한 후 DNA gel로 확인한 결과를 나타낸다.
도 6는 본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드의 파지 라이브러리 제작 방법을 나타낸다.
도 7는 본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB 변형단백질을 박테리아를 이용하여 발현-정제한 결과를 나타낸다.
도 8는 본 발명에 따른 피브로넥틴의 EDB 변형단백질이 스캐폴드로써 안정한지 30일 동안 안정성 확인을 한 결과를 나타낸다.
Figure 1 shows a schematic representation of the protein scaffold of fibronectin EDB.
Figure 2 shows the sequence of fibronectin EDB and fibronectin 10FN3.
Figure 3 shows the amino acid and polynucleotide sequences of a non-antibody protein scaffold with the EDB backbone of fibronectin according to the present invention.
FIG. 4 shows a method for producing an insert of a non-antibody protein scaffold with EDB skeleton of fibronectin according to the present invention.
FIG. 5 shows the result of DNA gel analysis after Fabrication of EDB modified protein libraries Insert1, Insert2, Insert3, and Insert4 of fibronectin according to the present invention.
FIG. 6 shows a method for preparing a phage library of a non-antibody protein scaffold using EDB as the framework of fibronectin according to the present invention.
FIG. 7 shows the results of expression-purification of fibroblethin EDB modified protein according to the present invention using bacteria.
FIG. 8 shows the results of confirming stability of EDB-modified protein of fibronectin according to the present invention for 30 days as a scaffold.

이하, 발명의 이해를 돕기 위해 다양한 실시예를 제시한다. 하기 실시예는 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 발명의 보호범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, various embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention. The following examples are provided to facilitate understanding of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

<< 실시예Example >>

실시예1Example 1 . . FNFN EDB을 골격으로 한  EDB skeleton 비항체Non-antibody 단백질  protein 스캐폴드Scaffold 라이브러리의 구축 Building the Library

도 1에 나타낸 피브로넥틴 EDB(FN EDB) 단백질의 아미노산 서열 및 구조적 특성을 바탕으로, 피브로넥틴의 EDB 도메인의 안정적인 구조 골격은 유지하면서 BC 루프, DE 루프 및 FG 루프에 아미노산 돌연변이가 들어가게 하여, 피브로넥틴 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리를 구축하고, 이 라이브러리에서 다양한 표적 분자에 특이적으로 결합하여 표적분자의 생물학적 활성을 조절하는 피브로넥틴 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 돌연변이체를 분리하고자 하였다.Based on the amino acid sequence and structural characteristics of the fibronectin EDB (FN EDB) protein shown in Figure 1, amino acid mutations were introduced into the BC loop, the DE loop, and the FG loop while maintaining the stable structure of the EDB domain of fibronectin, A non-antibody protein scaffold library was constructed as a skeleton. In this library, a non-antibody protein scaffold mutant that specifically binds to various target molecules and regulates the biological activity of the target molecule, is used as the framework of fibronectin EDB .

우선, 피브로넥틴 EDB(FN EDB) 단백질 스캐폴드의 삽입물(insert) 제작에 사용된 PCR 조건은 다음과 같다. PCR 혼합물은 32.5 ㎕의 증류수(DW), 10 ㎕의 5X PrimeSTAR buffer, 5 ㎕의 dNTP (2.5 mM), 1 ㎕의 정방향 주형(100 μM), 1 ㎕의 역방향 주형 (100 μM), 0.5 ㎕의 PrimeSTAR polymerase(2.5u/㎕)로 구성하였다. PCR 조건은 98 ℃에서 10초, 50 ℃에서 1분씩 30 사이클로 수행하고, 만들어진 PCR 산물은 4 ℃에서 보관하였다. 사용된 주형은 DNA 합성 업체(Bioneer)에 주문하였으며, 사용된 염기서열은 하기의 표 1과 같다.First, the PCR conditions used to make an insert of fibronectin EDB (FN EDB) protein scaffold are as follows. The PCR mixture contained 32.5 μL of distilled water (DW), 10 μL of 5X PrimeSTAR buffer, 5 μL of dNTP (2.5 mM), 1 μL of forward template (100 μM), 1 μL of reverse template (100 μM) PrimeSTAR polymerase (2.5 u / l). The PCR conditions were 10 cycles of 98 ° C and 30 cycles of 1 min at 50 ° C, and the PCR products were stored at 4 ° C. The template used was ordered by the DNA synthesizer (Bioneer) and the nucleotide sequences used are shown in Table 1 below.

주형template 이름name 염기서열Base sequence 루프Loop 서열번호SEQ ID NO: 1One F1_EDB backboneF1_EDB backbone ACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATT BCBC 1One 1-11-1 F2_EDB backboneF2_EDB backbone ACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATT BCBC 22 22 B1_EDB backboneB1_EDB backbone AACGCTGATATCATAGTCAATGCCCGGCTCCAGCCCTGTGACTGTGTAGTAMNNMNNMNNMNNGTCCACAAAATCTTCAAAAATAGGGATACCTTCTCCTGCCGCAACGCTGATATCATAGTCAATGCCCGGCTCCAGCCCTGTGACTGTGTAGTAMNNMNNMNNMNNGTCCACAAAATCTTCAAAAATAGGGATACCTTCTCCTGCCGC DEDE 33 2-12-1 B2_EDB backboneB2_EDB backbone AACGCTGATATCATAGTCAATGCCCGGCTCCAGCCCTGTGACTGTGTAGTAMNNMNNMNNMNNMNNMNNGTCCACAAAATCTTCAAAAATAGGGATACCTTCTCCTGCCGC&Lt; RTI ID = 0.0 &gt; DEDE 44 33 F1_elongate_SfiIF1_elongate_SfiI TTCTATGCGGCCCAGCTGGCCGAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGTTCTATGCGGCCCAGCTGGCCGAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTG -- 55 44 B1_elongate_NotIB1_elongate_NotI AACAGTTTCTGCGGCCGCCGTTTGTTGTGTCAGTGTAGTAGGMNNMNNMNNMNNMNNMNNAATGAGAGTGATAACGCTGATATCATAGTCAATGCCAACAGTTTCTGCGGCCGCCGTTTGTTGTGTCAGTGTAGTAGGMNNMNNMNNMNNMNNMNNAATGAGAGTGATAACGCTGATATCATAGTCAATGCC FGFG 66 4-14-1 B2_elongate_NotIB2_elongate_NotI AACAGTTTCTGCGGCCGCCGTTTGTTGTGTCAGTGTAGTAGGMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNAATGAGAGTGATAACGCTGATATCATAGTCAATGCCAACAGTTTCTGCGGCCGCCGTTTGTTGTGTCAGTGTAGTAGGMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNMNNAATGAGAGTGATAACGCTGATATCATAGTCAATGCC FGFG 77

(상기 표 1에서 염기서열 중 N은 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G) 또는 티민(T)을 나타내고, K는 티민(T) 또는 구아닌(G), M은 아데닌(A) 또는 시토신(C)을 나타낸다)(Wherein N in the nucleotide sequence in Table 1 represents adenine (A), cytosine (C), guanine (G) or thymine (T), K is thymine (T) or guanine (G), M is adenine Or cytosine (C)

먼저, 정방향 주형으로 F1_EDB backbone(5'-ACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATT-3', 서열번호 1) 및 역방향 주형으로 B1_EDB backbone(3'-AACGCTGATATCATAGTCAATGCCCGGCTCCAGCCCTGTGACTGTGTAGTAMNNMNNMNNMNNGTCCACAAAATCTTCAAAAATAGGGATACCTTCTCCTGCCGC-5', 서열번호 3)를 이용하여 피브로넥틴 EDB의 BC loop와 DE loop를 코딩하는 DNA 서열을 PCR로 증폭하였다. 그 다음, 증폭된 상기 서열에 정방향 주형으로 F1_elongate_SfiI(5'-TTCTATGCGGCCCAGCTGGCCGAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTG-3', 서열번호 5) 및 역방향 주형으로 B1_elongate_NotI(3'-AACAGTTTCTGCGGCCGCCGTTTGTTGTGTCAGTGTAGTAGGMNNMNNMNNMNNMNNMNNAATGAGAGTGATAACGCTGATATCATAGTCAATGCC-5': 서열번호 6)를 이용하여 FG loop 및 제한효소 절단부위(restriction site)를 갖는 DNA 서열을 PCR로 증폭하였다. 두번째 라이브러리는 서열번호 1 대신에 서열번호 2를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 제작하였다. 세번째 라이브러리는 서열번호 3 대신에 서열번호 4를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 제작하였다. 네번째 라이브러리는 서열번호 6 대신에 서열번호 7을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 제작하였다. 이를 통해 피브로넥틴 EDB를 골격으로 한 BC loop, DE loop 및 FG loop를 무작위적으로 코딩하는 DNA 서열을 PCR로 증폭하여 표 2와 같은 염기 서열을 갖는 라이브러리를 제작하였다.First, in the normal direction template F1_EDB backbone (5'-ACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATT-3 ', SEQ ID NO: 1) and in a direction opposite the mold B1_EDB backbone (3'-AACGCTGATATCATAGTCAATGCCCGGCTCCAGCCCTGTGACTGTGTAGTAMNNMNNMNNMNNGTCCACAAAATCTTCAAAAATAGGGATACCTTCTCCTGCCGC-5' of the EDB fibronectin using, SEQ ID NO: 3) loop BC and DE loop Lt; / RTI &gt; were amplified by PCR. Then, in the normal direction F1_elongate_SfiI template to amplified the sequence (5'-TTCTATGCGGCCCAGCTGGCCGAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTG-3 ', SEQ ID NO: 5) and in the opposite direction B1_elongate_NotI template (3'-AACAGTTTCTGCGGCCGCCGTTTGTTGTGTCAGTGTAGTAGGMNNMNNMNNMNNMNNMNNAATGAGAGTGATAACGCTGATATCATAGTCAATGCC-5': FG loop and limited by the SEQ ID NO: 6) A DNA sequence having an enzyme restriction site was amplified by PCR. The second library was constructed using the same method except that SEQ ID NO: 2 was used instead of SEQ ID NO: 1. The third library was constructed using the same method except that SEQ ID NO: 4 was used instead of SEQ ID NO: 3. The fourth library was constructed using the same method except that SEQ ID NO: 7 was used instead of SEQ ID NO: 6. Thus, a library having a nucleotide sequence as shown in Table 2 was prepared by amplifying DNA sequences randomly coding BC loop, DE loop and FG loop with fibronectin EDB as a framework.

염기 서열(N=random/K=T or G)The nucleotide sequence (N = random / K = T or G) 서열번호SEQ ID NO: Fibronectin EDB random library1Fibronectin EDB random library1 GAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGACNNKNNKNNKNNKTACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATTNNKNNKNNKNNKNNKNNKCCTACTACACTGACACAACAAACGGAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGACNNKNNKNNKNNKTACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATTNNKNNKNNKNNKNNKNNKCCTACTACACTGACACAACAAACG 88 Fibronectin EDB random library2Fibronectin EDB random library2 GAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGACNNKNNKNNKNNKTACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATTNNKNNKNNKNNKNNKNNKCCTACTACACTGACACAACAAACGGAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGACNNKNNKNNKNNKTACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATTNNKNNKNNKNNKNNKNNKCCTACTACACTGACACAACAAACG 99 Fibronectin EDB random library3Fibronectin EDB random library 3 GAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGACNNKNNKNNKNNKNNKNNKTACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATTNNKNNKNNKNNKNNKNNKCCTACTACACTGACACAACAAACGGAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGACNNKNNKNNKNNKNNKNNKTACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATTNNKNNKNNKNNKNNKNNKCCTACTACACTGACACAACAAACG 1010 Fibronectin EDB random library4Fibronectin EDB random library 4 GAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGACNNKNNKNNKNNKTACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATTNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKCCTACTACACTGACACAACAAACGGAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGGNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGACNNKNNKNNKNNKTACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATTNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKCCTACTACACTGACACAACAAACG 1111

실시예Example 2.  2. FNFN EDB 라이브러리의 제작 및 증식 Fabrication and propagation of EDB library

실시예 1에 의한 라이브러리1부터 라이브러리4까지의 DNA 삽입물(insert)을 SfiI 및 NotI으로 절단하고, 도 6와 같이 SfiI 및 NotI으로 절단한 파지플라스미드 복합체 벡터(Phagemid ventor, Novagen)에 라이게이션하여 이를 전기 천공법(electroporation)을 이용해 대장균(E. coli)에 도입하였다. 상기 파지미드 벡터는 선택 마커(selection marker)로 암피실린(Amp) 내성유전자를 가지고 있으므로 라이브러리 스크리닝을 위해 암피실린(Amp) 배지에 상기 대장균을 배양하여, 암피실린 저항성을 갖는 형질전환된 대장균을 선별하였다. 상기 형질전환된 대장균의 파지미드 벡터로부터 라이브러리 증식을 위한 파지를 생산하기 위해 헬퍼 파지(helper phage)를 중복감염(superinfection)시켜 재조합된 다양한 EDB를 갖는 라이브러리 파지를 생산하였다. 본 실시예에서는 M13 파지를 헬퍼파지로 이용하였으며, 플라스미드 DNA의 대량 배양에 적합한 것으로 알려진 Super Broth(SB) 배지에 배양하였다. 배양은 400mL 배양배지(암피실린/2% 글루코오스 첨가)에 접종하여 37℃에서 250 rpm으로 진탕배양하여 OD600이 0.5가 될 때까지 배양하였으며, 원심분리를 통해 상층액을 제거하고 글루코오스가 제거된 400 mL의 Amp 첨가 SB 배지 내에 부유시킨 다음, 1012 pfu(plaque forming unit)의 M13 헬퍼파지(Helper phage)를 첨가하여 37에서 200 rpm으로 1시간 동안 재배양하여 재조합된 다양한 EDB 변형체를 갖는 라이브러리 파지를 생산하였다.The DNA inserts from library 1 to library 4 according to Example 1 were digested with SfiI and NotI and ligated to a phage plasmid complex vector (Phagemid ventor, Novagen) digested with SfiI and NotI as shown in FIG. 6 Was introduced into E. coli using electroporation. Since the phagemid vector has an ampicillin (Amp) resistance gene as a selection marker, the E. coli was cultured in ampicillin (Amp) medium for library screening, and the transformed E. coli having ampicillin resistance was selected. A helper phage was superinfected to produce a library phage having various recombinant EDBs in order to produce a phage for library amplification from the phagemid vector of the transformed E. coli. In this example, M13 phages were used as helper phage and cultured in Super Broth (SB) medium known to be suitable for large-scale plasmid DNA culture. The culture was inoculated on a 400 mL culture medium (supplemented with ampicillin / 2% glucose) and cultured at 37 ° C with shaking at 250 rpm until the OD 600 reached 0.5. The supernatant was removed by centrifugation, and glucose- ml of Amp-supplemented SB medium, followed by addition of M13 helper phage of 10 12 pfu (plaque forming unit) and re-cultivation for 1 hour at 37 ° C and 200 rpm for library digestion with various recombinant EDB variants .

실시예Example 3. EDB  3. EDB 변형단백질Modified protein 발현-정제 Expression - Purification

EDB 변형단백질의 박테리아에서 발현-정제가 가능한지 확인해 보기 위해서 이전 논문에 보고되었던 VEGFR2 특이적인 10Fn3에서 BC, DE, FG 부분을 grafting하여 EDB 변형단백질(EVPQLTDLSFVDITDSSIGLRWRHPHFPTIIGYRITVVAAGEGIPIFEDFVDLQPPYYTVTGLEPGIDYDISVITLIVAQNDHELITPPTTLTQQT)을 제작하였다. 위와 같은 EDB 변형단백질의 유전자를 바이오니아에서 합성하여 expression vector pBT7-N-His에 클로닝하였다. 이를 BL21 세포에 형질 전환한 후 암피실린이 포함된 아가 배지에 도말하였다. 한천 평판 배지에서 자란 군락을 암피실린(50μg/ml)이 포함된 5ml의 LB 배지에 접종한 뒤 37℃에서 220rpm의 속도로 혼합하면서 하루 동안 배양한 후, 글리세롤과 1:1 비율로 혼합하여 stock 1ml을 만들어 -80℃ deepfreezer에 보관하였다. 암피실린(50μg/ml)이 포함된 20ml의 LB 배지에 stock 100ul를 접종하여 37℃에서 220rpm의 속도로 혼합하면서 하루 동안 배양한 후, 암피실린(50μg/ml)이 포함된 400ml의 LB 배지에 옮겨 OD=0.7까지 배양하였다. 이후 1mM 이소프로필-β-D-키오갈락토피라노사이드(IPTG)를 넣어주어 20℃에서 220rpm의 속도로 하루 동안 배양하였다. 4℃에서 4000xg로 10분 동안 원심 분리하여 침전된 세포들을 제외한 상층액을 모두 제거하고, 라이시스 버퍼(50mM sodium phosphate(pH 8.0), 300mM NaCl 및 10mM imidazole)로 현탁시켰다. -80℃에 하루 동안 보관한 후 꺼내어 완전히 녹인 후, PMSF(Phenyl methane sulfonyl fluoride) 10mg을 Isopropanol 1ml에 녹인 후 용해된 E. coli에 1ml 넣었다. 소니케이터를 이용하여 E. coli를 용해시킨 후에 4℃에서 13,000rpm의 속도로 1시간 동안 원심 분리했다. 증류수와 라이시스 버퍼로 Ni-NTA 친화성 레진(Elposbio, Daejeon, Korea)을 세척한 후 상층액을 레진에 결합시켰다. Washing buffer(50mM sodium phosphate(pH 8.0), 300mM NaCl 및 20mM imidazole) 600ml로 washing 후 일루션 버퍼(50mM 소sodium phosphate(pH 8.0), 300mM NaCl 및 250mM imidazole)을 이용하여 N-말단 His-tag EDB 변형단백질을 용출시켜 획득하였다. 이렇게 획득한 단백질을 Centrifugal Filter(Merck Milipore Ltd, lreland)에 넣고 4℃에서 4,000rpm의 속도로 10min 원심 분리하여 농축 후 PBS를 넣고 같은 방법으로 5회 Buffer change하여 순도 높은 EDB 변형단백질을 얻었다. 도 7은 EDB 변형단백질의 발현, 정제과정을 보여주는 결과이다.In order to confirm that the EDB-modified protein can be expressed and purified, the EDB modified protein (EVPQLTDLSFVDITDSSIGLRW RHPHFPT IIGYRITVVAAGEGIPIFEDFVD LQPP YYTVTGLEPGIDYDISVITLI VAQNDHELITP PTTLTQQT) was grafted onto the VEGFR2-specific 10Fn3, which was reported in the previous paper. The gene for the EDB variant protein was synthesized from bioneer and cloned into expression vector pBT7-N-His. This was transformed into BL21 cells and then plated on agar medium containing ampicillin. The colonies grown in agar plate medium were inoculated into 5 ml of LB medium containing ampicillin (50 μg / ml), cultured at 37 ° C. at 220 rpm for one day, mixed with glycerol at a ratio of 1: 1, And stored in a -80 ° C deepfreezer. 100 μl of stock was inoculated in 20 ml of LB medium containing ampicillin (50 μg / ml), cultured at 37 ° C. at 220 rpm for one day, transferred to 400 ml of LB medium containing ampicillin (50 μg / ml) = 0.7. Then, 1 mM isopropyl -? - D-chiogalactopyranoside (IPTG) was added thereto and cultured at 20 ° C. at 220 rpm for one day. The supernatant was removed by centrifugation at 4000 xg for 10 min at 4 &lt; 0 &gt; C and suspended in lysis buffer (50 mM sodium phosphate (pH 8.0), 300 mM NaCl and 10 mM imidazole). After being stored at -80 ° C for one day, it was completely dissolved and dissolved in 1 ml of Isopropanol (PMSF) (PMSF), and 1 ml was added to the dissolved E. coli . The E. coli was dissolved using a sonicator and centrifuged at 4 ° C at 13,000 rpm for 1 hour. The Ni-NTA affinity resin (Elposbio, Daejeon, Korea) was washed with distilled water and lysis buffer and the supernatant was bound to the resin. After washing with 600 ml of washing buffer (50 mM sodium phosphate (pH 8.0), 300 mM NaCl and 20 mM imidazole), the N-terminal His-tag EDB modification was carried out using a solution buffer (50 mM sodium phosphate (pH 8.0), 300 mM NaCl and 250 mM imidazole) Proteins were obtained by elution. The obtained protein was centrifuged at 4,000 rpm at 4,000 rpm at 4 ° C for 10 min, concentrated, and then subjected to 5 buffer changes in the same manner to obtain high-purity EDB-modified protein. Fig. 7 shows the results of the expression and purification of the EDB-modified protein.

실시예Example 4. EDB  4. EDB 변형단백질Modified protein 안정성 실험 Stability experiment

정제한 EDB 변형단백질을 4℃에서 한달간 보관하면서 안정한지 확인해 보았다. 1mg/ml의 EDB 변형단백질을 냉장고에 한달간 보관 후 원심분리기를 이용하여 13,000rpm, 10분 한 후 soluble한 상태의 단백질이 얼마나 있는지 BCA assay로 측정하였다. 실험결과 90% 이상의 변형단백질이 안정함을 확인할 수 있었다 (도 8).The purified EDB modified protein was stored at 4 ℃ for one month to confirm that it was stable. 1 mg / ml of EDB-modified protein was stored in the refrigerator for one month and centrifuged at 13,000 rpm for 10 minutes to measure the amount of soluble protein in the BCA assay. As a result, it was confirmed that more than 90% of the modified proteins were stable (FIG. 8).

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.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

<110> Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology <120> Non-antibody protein scaffold based on fibronectin EDB and use thereof <130> DPP-2016-0819 <160> 11 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 99 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F1_EDB backbone <400> 1 accgattcaa gcatcggcct gaggtggnnk nnknnknnkn nknnknnkat tattgggtac 60 cgcatcacag tagttgcggc aggagaaggt atccctatt 99 <210> 2 <211> 93 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F2_EDB backbone <400> 2 accgattcaa gcatcggcct gaggtggnnk nnknnknnkn nkattattgg gtaccgcatc 60 acagtagttg cggcaggaga aggtatccct att 93 <210> 3 <211> 105 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> B1_EDB backbone <400> 3 aacgctgata tcatagtcaa tgcccggctc cagccctgtg actgtgtagt amnnmnnmnn 60 mnngtccaca aaatcttcaa aaatagggat accttctcct gccgc 105 <210> 4 <211> 111 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> B2_EDB backbone <400> 4 aacgctgata tcatagtcaa tgcccggctc cagccctgtg actgtgtagt amnnmnnmnn 60 mnnmnnmnng tccacaaaat cttcaaaaat agggatacct tctcctgccg c 111 <210> 5 <211> 81 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F1_elongate_SfiI <400> 5 ttctatgcgg cccagctggc cgaggtgccc caactcactg acctaagctt tgttgatata 60 accgattcaa gcatcggcct g 81 <210> 6 <211> 96 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> B1_elongate_NotI <400> 6 aacagtttct gcggccgccg tttgttgtgt cagtgtagta ggmnnmnnmn nmnnmnnmnn 60 aatgagagtg ataacgctga tatcatagtc aatgcc 96 <210> 7 <211> 109 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> B2_elongate_NotI <400> 7 cagtttctgc ggccgccgtt tgttgtgtca gtgtagtagg mnnmnnmnnm nnmnnmnnmn 60 nmnnmnnmnn mnnaatgaga gtgataacgc tgatatcata gtcaatgcc 109 <210> 8 <211> 273 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Fibronectin EDB random library1 <400> 8 gaggtgcccc aactcactga cctaagcttt gttgatataa ccgattcaag catcggcctg 60 aggtggnnkn nknnknnknn knnknnkatt attgggtacc gcatcacagt agttgcggca 120 ggagaaggta tccctatttt tgaagatttt gtggacnnkn nknnknnkta ctacacagtc 180 acagggctgg agccgggcat tgactatgat atcagcgtta tcactctcat tnnknnknnk 240 nnknnknnkc ctactacact gacacaacaa acg 273 <210> 9 <211> 267 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Fibronectin EDB random library2 <400> 9 gaggtgcccc aactcactga cctaagcttt gttgatataa ccgattcaag catcggcctg 60 aggtggnnkn nknnknnknn kattattggg taccgcatca cagtagttgc ggcaggagaa 120 ggtatcccta tttttgaaga ttttgtggac nnknnknnkn nktactacac agtcacaggg 180 ctggagccgg gcattgacta tgatatcagc gttatcactc tcattnnknn knnknnknnk 240 nnkcctacta cactgacaca acaaacg 267 <210> 10 <211> 279 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Fibronectin EDB random library3 <400> 10 gaggtgcccc aactcactga cctaagcttt gttgatataa ccgattcaag catcggcctg 60 aggtggnnkn nknnknnknn knnknnkatt attgggtacc gcatcacagt agttgcggca 120 ggagaaggta tccctatttt tgaagatttt gtggacnnkn nknnknnknn knnktactac 180 acagtcacag ggctggagcc gggcattgac tatgatatca gcgttatcac tctcattnnk 240 nnknnknnkn nknnkcctac tacactgaca caacaaacg 279 <210> 11 <211> 288 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Fibronectin EDB random library4 <400> 11 gaggtgcccc aactcactga cctaagcttt gttgatataa ccgattcaag catcggcctg 60 aggtggnnkn nknnknnknn knnknnkatt attgggtacc gcatcacagt agttgcggca 120 ggagaaggta tccctatttt tgaagatttt gtggacnnkn nknnknnkta ctacacagtc 180 acagggctgg agccgggcat tgactatgat atcagcgtta tcactctcat tnnknnknnk 240 nnknnknnkn nknnknnknn knnkcctact acactgacac aacaaacg 288 <110> Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology <120> Non-antibody protein scaffold based on fibronectin EDB and use          the <130> DPP-2016-0819 <160> 11 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 99 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F1_EDB backbone <400> 1 accgattcaa gcatcggcct gaggtggnnk nnknnknnkn nknnknnkat tattgggtac 60 cgcatcacag tagttgcggc aggagaaggt atccctatt 99 <210> 2 <211> 93 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F2_EDB backbone <400> 2 accgattcaa gcatcggcct gaggtggnnk nnknnknnkn nkattattgg gtaccgcatc 60 acagtagttg cggcaggaga aggtatccct att 93 <210> 3 <211> 105 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> B1_EDB backbone <400> 3 aacgctgata tcatagtcaa tgcccggctc cagccctgtg actgtgtagt amnnmnnmnn 60 mnngtccaca aaatcttcaa aaatagggat accttctcct gccgc 105 <210> 4 <211> 111 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> B2_EDB backbone <400> 4 aacgctgata tcatagtcaa tgcccggctc cagccctgtg actgtgtagt amnnmnnmnn 60 mnnmnnmnng tccacaaaat cttcaaaaat agggatacct tctcctgccg c 111 <210> 5 <211> 81 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F1_elongate_SfiI <400> 5 ttctatgcgg cccagctggc cgaggtgccc caactcactg acctaagctt tgttgatata 60 accgattcaa gcatcggcct g 81 <210> 6 <211> 96 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> B1_elongate_NotI <400> 6 aacagtttct gcggccgccg tttgttgtgt cagtgtagta ggmnnmnnmn nmnnmnnmnn 60 aatgagagtg ataacgctga tatcatagtc aatgcc 96 <210> 7 <211> 109 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> B2_elongate_NotI <400> 7 cagtttctgc ggccgccgtt tgttgtgtca gtgtagtagg mnnmnnmnnmnnmnnmn 60 nmnnmnnmnn mnnaatgaga gtgataacgc tgatatcata gtcaatgcc 109 <210> 8 <211> 273 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Fibronectin EDB random library 1 <400> 8 gaggtgcccc aactcactga cctaagcttt gttgatataa ccgattcaag catcggcctg 60 aggtggnnkn nknnknnknn knnknnkatt attgggtacc gcatcacagt agttgcggca 120 ggagaaggta tccctatttt tgaagatttt gtggacnnkn nknnknnkta ctacacagtc 180 acagggctgg agccgggcat tgactatgat atcagcgtta tcactctcat tnnknnknnk 240 nnknnknnkc ctactacact gacacaacaa acg 273 <210> 9 <211> 267 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Fibronectin EDB random library 2 <400> 9 gaggtgcccc aactcactga cctaagcttt gttgatataa ccgattcaag catcggcctg 60 aggtggnnkn nknnknnknn kattattggg taccgcatca cagtagttgc ggcaggagaa 120 ggtatcccta tttttgaaga ttttgtggac nnknnknnkn nktactacac agtcacaggg 180 ctggagccgg gcattgacta tgatatcagc gttatcactc tcattnnknn knnknnknnk 240 nnkcctacta cactgacaca acaaacg 267 <210> 10 <211> 279 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Fibronectin EDB random library 3 <400> 10 gaggtgcccc aactcactga cctaagcttt gttgatataa ccgattcaag catcggcctg 60 aggtggnnkn nknnknnknn knnknnkatt attgggtacc gcatcacagt agttgcggca 120 ggagaaggta tccctatttt tgaagatttt gtggacnnkn nknnknnknn knnktactac 180 acagtcacag ggctggagcc gggcattgac tatgatatca gcgttatcac tctcattnnk 240 nnknnknnkn nknnkcctac tacactgaca caacaaacg 279 <210> 11 <211> 288 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Fibronectin EDB random library 4 <400> 11 gaggtgcccc aactcactga cctaagcttt gttgatataa ccgattcaag catcggcctg 60 aggtggnnkn nknnknnknn knnknnkatt attgggtacc gcatcacagt agttgcggca 120 ggagaaggta tccctatttt tgaagatttt gtggacnnkn nknnknnkta ctacacagtc 180 acagggctgg agccgggcat tgactatgat atcagcgtta tcactctcat tnnknnknnk 240 nnknnknnkn nknnknnknn knnkcctact acactgacac aacaaacg 288

Claims (11)

하기의 아미노산 서열을 갖는 피브로넥틴의 EDB(Extra Domain B)을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리로서,
EVPQLTDLSFVDITDSSIGLRW(XBC)IIGYRITVVAAGEGIPIFEDFVD(XDE)YYTVTGLEPGIDYDISVITLI(XFG)PTTLTQQ
상기 서열에서 XBC, XDE 및 XFG는 각각 TPLNSST의 아미노산 서열로 이루어진 BC 루프, SSVG의 아미노산 서열로 이루어진 DE 루프 및 NGGESA의 아미노산 서열로 이루어진 FG 루프를 나타내고,
상기 BC 루프, DE 루프 및 FG 루프 중 1개 이상은 돌연변이화된 것을 특징으로 하는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리.
A non-antibody protein scaffold library skeletonized with EDB (Extra Domain B) of fibronectin having the following amino acid sequence,
EVPQLTDLSFVDITDSSIGLRW (X BC ) IIGYRITVVAAGEGIPIFEDFVD (X DE ) YYTVTGLEPGIDYDISVITLI (X FG ) PTTLTQQ
X BC , X DE, and X FG in the above sequence represent BC loop consisting of amino acid sequence of TPLNSST respectively, DE loop consisting of amino acid sequence of SSVG and FG loop consisting of amino acid sequence of NGGESA,
Wherein at least one of the BC loop, the DE loop, and the FG loop is mutated, and wherein the EDB framework of fibronectin is a non-antibody protein scaffold library.
제1항에 있어서,
상기 돌연변이화된 BC 루프는 하기의 폴리뉴클레오티드 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 것인, 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리.
(NNK)3-10
(상기 서열에서 N은 A, T, C 또는 G이고, K는 T 또는 G이다)

The method according to claim 1,
Wherein the mutated BC loop is comprised of the polynucleotide sequence of: &lt; RTI ID = 0.0 &gt; - &lt; / RTI &gt; a non-antibody protein scaffold library skeleton of fibronectin EDB.
(NNK) 3-10
(N in the above sequence is A, T, C or G, and K is T or G)

제1항에 있어서,
상기 돌연변이화된 DE 루프는 하기의 폴리뉴클레오티드 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 것인, 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리.
(NNK)3-10
(상기 서열에서 N은 A, T, C 또는 G이고, K는 T 또는 G이다)
The method according to claim 1,
Wherein the mutated DE loop is comprised of the polynucleotide sequence of: &lt; RTI ID = 0.0 &gt; Fibronectin &lt; / RTI &gt;
(NNK) 3-10
(N in the above sequence is A, T, C or G, and K is T or G)
제1항에 있어서,
상기 돌연변이화된 FG 루프는 하기의 폴리뉴클레오티드 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 것인, 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리.
(NNK)3-20
(상기 서열에서 N은 A, T, C 또는 G이고, K는 T 또는 G이다)
The method according to claim 1,
Wherein the mutated FG loop is comprised of the polynucleotide sequence of: &lt; RTI ID = 0.0 &gt; Fibronectin &lt; / RTI &gt;
(NNK) 3-20
(N in the above sequence is A, T, C or G, and K is T or G)
제1항에 있어서,
상기 라이브러리는 하기의 폴리뉴클레오티드 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 것인, 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리.
GAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGG(NNK)3-10ATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGAC(NNK)3-10TACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATT(NNK)3-20CCTACTACACTGACACAACAAACG
(상기 서열에서 N은 A, T, C 또는 G이고, K는 T 또는 G이다)
The method according to claim 1,
Wherein the library is comprised of the following polynucleotide sequence: &lt; RTI ID = 0.0 &gt; Fibronectin &lt; / RTI &gt;
GAGGTGCCCCAACTCACTGACCTAAGCTTTGTTGATATAACCGATTCAAGCATCGGCCTGAGGTGG (NNK) 3-10 ATTATTGGGTACCGCATCACAGTAGTTGCGGCAGGAGAAGGTATCCCTATTTTTGAAGATTTTGTGGAC (NNK ) 3-10 TACTACACAGTCACAGGGCTGGAGCCGGGCATTGACTATGATATCAGCGTTATCACTCTCATT (NNK) 3-20 CCTACTACACTGACACAACAAACG
(N in the above sequence is A, T, C or G, and K is T or G)
제5항에 있어서,
상기 라이브러리는 서열번호 8 내지 11 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 것인, 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리.
6. The method of claim 5,
Wherein the library comprises any one of SEQ ID NOS: 8 to 11. 11. The non-antibody protein scaffold library of fibronectin according to claim 9,
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드 라이브러리를 표적분자와 반응시켜 표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 선별하는 방법.
A non-antibody comprising an EDB of skeleton of fibronectin according to any one of claims 1 to 6 and a non-antibody protein scaffold library reacted with the target molecule to produce EDB of fibronectin having a specific high affinity to the target molecule A method for screening protein scaffolds.
제7항에 있어서,
사이 표적분자는 세포사멸수용체(DR)4, 세포사멸수용체(DR)5, 종양괴사인자 알파, 당단백질 IIβ/IIIα 수용체(Glycoprotein IIb/IIIa receptor) 또는 당단백질 IIβ/IIIα(Glycoprotein IIβ/IIIα), 혈관내피세포성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 혈관내피세포성장인자 수용체(vascular endothelial growth factor receptor, VEGFR), 타이로신 카이네이즈 억제제(tyrosin kinase inhibitor), 표피성장인자 수용체(Epidermal growth factor receptor), 혈소판유래 생장인자(platelet-derived growth factor, PDGF), 혈소판유래 생장인자 수용체(platelet-derived growth factor receptor, PDGFR), 줄기세포인자수용체(c-kit), Fms-양 티로신키나제-3(Flt-3), 인터루킨 1(interleukin 1), 인터루킨 6(interleukin 6), 인터루킨 32(interleukin 32), 인터루킨 2 수용체(interleukin 2 receptor), CD3, CD11a, CD14, CD15, CD16, CD20 CD32, CD64, 또는 Raf로부터 선택되는 것인, 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 선별하는 방법.
8. The method of claim 7,
(Glycoprotein IIb / IIIa) or Glycoprotein IIb / IIIa (Glycoprotein IIb / IIIa receptor), or the Glycoprotein IIb / IIIa receptor (DR) , Vascular endothelial growth factor (VEGF), vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR), tyrosine kinase inhibitor, epidermal growth factor receptor, , Platelet-derived growth factor (PDGF), platelet-derived growth factor receptor (PDGFR), stem cell factor receptor (c-kit), Fms-positive tyrosine kinase-3 3), interleukin 1, interleukin 6, interleukin 32, interleukin 2 receptor, CD3, CD11a, CD14, CD15, CD16, CD20 CD32, CD64 or RTI ID = 0.0 &gt; Raf &lt; / RTI &gt; Method for selecting a non-antibody protein scaffold tin EDB to the skeleton.
표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 포함하는 발현벡터.
An expression vector comprising a non-antibody protein scaffold skeleton of the EDB of fibronectin according to any one of claims 1 to 6 having a specific high affinity to the target molecule.
표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드를 유효성분으로 하는 암 또는 면역질환관련 질환을 예방, 탐지, 진단, 치료 또는 경감하기 위한 조성물.
6. A method for preventing, detecting, or diagnosing cancer or an immune disease-related disease as an active ingredient of a non-antibody protein scaffold comprising the EDB skeleton of fibronectin according to any one of claims 1 to 6 having a specific high affinity to a target molecule, Diagnosis, treatment, or alleviation.
표적분자에 특이적 고친화도를 가지는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 피브로넥틴의 EDB을 골격으로 한 비항체 단백질 스캐폴드의 유효량을 동물에게 투여하는 단계를 포함하는 하는 질환 또는 장애, 특히 암 및 기타 면역질환관련 질환을 예방, 탐지, 진단, 치료 또는 경감 방법.
Comprising administering to an animal an effective amount of a non-antibody protein scaffold skeleton of the EDB of fibronectin according to any one of claims 1 to 6 having a specific high affinity to the target molecule. Particularly for the prevention, detection, diagnosis, treatment or alleviation of cancer and other immune disease related diseases.
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