KR20220020534A - A Composition for Preventing or Treating Epithelial Barrier Dysfunction Comprising a TRIM40 inhibitor as an Active Ingredient - Google Patents

A Composition for Preventing or Treating Epithelial Barrier Dysfunction Comprising a TRIM40 inhibitor as an Active Ingredient Download PDF

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KR20220020534A
KR20220020534A KR1020200100949A KR20200100949A KR20220020534A KR 20220020534 A KR20220020534 A KR 20220020534A KR 1020200100949 A KR1020200100949 A KR 1020200100949A KR 20200100949 A KR20200100949 A KR 20200100949A KR 20220020534 A KR20220020534 A KR 20220020534A
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trim40
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epithelial
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박보연
강수진
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Abstract

The present invention relates to a composition for preventing or treating epithelial barrier dysfunction and a composition for enhancing epithelial barrier or cell membrane permeability. The present invention efficiently restores a barrier function of the epithelial barrier by restoring a denatured cytoskeleton and an intercellular contact in individuals with reduced epithelial barrier function, thereby eliminating a root cause of etiology away from the conventional symptomatic treatment focused on controlling inflammation, etc. The present invention can also be advantageously used as a drug delivery system which assists in the efficient delivery of pharmacological components by improving the permeability of the epithelial barrier of a target tissue or the cell membrane of a target cell. In addition, the present invention can be applied to a composition for inhibiting cancer metastasis which effectively blocks cancer metastasis by inhibiting the progression of epithelial-mesenchymal transition (EMT) by enhancing the epithelial properties of tumor epithelial cells of primary cancer tissues.

Description

TRIM40 억제제를 유효성분으로 포함하는 상피장벽 기능 부전증의 예방 또는 치료용 조성물{A Composition for Preventing or Treating Epithelial Barrier Dysfunction Comprising a TRIM40 inhibitor as an Active Ingredient} A composition for preventing or treating epithelial barrier insufficiency comprising a TRIM40 inhibitor as an active ingredient {A Composition for Preventing or Treating Epithelial Barrier Dysfunction Comprising a TRIM40 inhibitor as an Active Ingredient}

본 발명은 TRIM40 단백질의 활성 또는 발현을 억제함으로써 상피장벽 기능을 복원하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for restoring the epithelial barrier function by inhibiting the activity or expression of TRIM40 protein.

상피 조직은 척추동물과 무척추동물 모두에서 발견되며 유기체의 생리학에서 중요한 역할을 한다. 상피 조직을 이루는 상피 세포는 신체의 공극(cavity)과 내강(lumen)의 바깥 및 안쪽 모두를 막처럼 감싸면서 견고한 세포간 결합을 형성함으로써 신체의 내부와 외부 공극 사이를 격리하고 미생물 등의 유입을 차단하는 상피장벽(epithelial barriers)을 형성한다. 상피장벽은 방어 역할 뿐 아니라 신체가 선택적으로 특정 물질을 흡수하고 배설할 수 있도록 물질 이동을 통제하는 수단으로 기능한다. 이와 같이 상피장벽 및 상피 세포는 화학적 흡수 및 영양소 흡수, 세포간 수송, 감각 감지, 배설물 배출 및 병원균 유입 차단과 같은 다양한 생리학적 기능을 하므로, 이의 기능이 상실될 경우 감염성 질환을 비롯한 다양한 병적 상태가 진행될 수 있다. Epithelial tissue is found in both vertebrates and invertebrates and plays an important role in the physiology of organisms. The epithelial cells that make up the epithelial tissue form a strong intercellular bond by enclosing both the outside and inside of the body's cavity and lumen like a membrane, thereby insulating between the inside and outside pores of the body and preventing the inflow of microorganisms, etc. It forms epithelial barriers that block it. The epithelial barrier functions not only as a defense, but also as a means of regulating the movement of substances so that the body can selectively absorb and excrete specific substances. As such, the epithelial barrier and epithelial cells perform various physiological functions such as chemical absorption and nutrient absorption, intercellular transport, sensory sensing, excretion, and blocking the entry of pathogens. can proceed.

한편, 장은 숙주와 미생물이 항상성을 유지하고 있는 기관으로, 장내 항상성은 장상피 세포를 통해서 이루어진다. 장 상피 세포들이 서로 세포 골격을 통해 연결됨으로써 형성된 장 상피장벽은 장내 미생물들이 장내 면역 세포들이 위치하고 있는 장막 고유판(Lamina propria)으로 유입되는 것을 차단함으로써 과도한 면역 반응을 막는다. 장내 과도한 면역 반응에 의해 발생하는 대표적인 질환은 염증성 장 질환(Inflammatory bowel disease;IBD)으로, 많은 연구들을 통해 염증성 장 질환과 관련된 위험 요소(risk factors)가 제안되고 있지만 상피장벽 기능에 영향을 주는 구체적인 유전 요인 및 이들의 작용 기전은 거의 알려져 있지 않다.On the other hand, the intestine is an organ in which the host and microorganisms maintain homeostasis, and intestinal homeostasis is achieved through intestinal epithelial cells. The intestinal epithelial barrier formed by interconnecting intestinal epithelial cells through the cytoskeleton prevents excessive immune response by blocking the influx of intestinal microbes into the lamina propria, where the intestinal immune cells are located. A representative disease caused by an excessive immune response in the intestine is inflammatory bowel disease (IBD), and although many studies have suggested risk factors related to inflammatory bowel disease, specific The genetic factors and their mechanisms of action are little known.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Numerous papers and patent documents are referenced throughout this specification and their citations are indicated. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to more clearly describe the level of the technical field to which the present invention pertains and the content of the present invention.

비특허문헌 1. Keita Noguchi er al., J. Immunotoxicol 13(5):738-744Non-Patent Document 1. Keita Noguchi er al., J. Immunotoxicol 13(5):738-744

본 발명자들은 상피 세포의 골격 변형 및 이에 따른 상피장벽의 차단막 기능의 상실을 원인으로 하는 다양한 상피성 질환(epithelial disease)에 대한 효과적이고 근원적인 치료 조성물을 개발하기 위하여 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 상피장벽 기능이 저하된 개체에서 TRIM40 단백질이 고발현되며, TRIM40의 발현 또는 활성을 억제할 경우 변성된 세포 골격 구조가 복구되고 세포 간 접촉이 개선되면서 상피장벽 기능이 효율적으로 회복된다는 사실을 발견함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have made intensive research efforts to develop an effective and fundamental therapeutic composition for various epithelial diseases caused by skeletal deformation of epithelial cells and consequent loss of the epithelial barrier barrier function. As a result, the TRIM40 protein is highly expressed in individuals with reduced epithelial barrier function, and when the expression or activity of TRIM40 is suppressed, the denatured cytoskeletal structure is restored and the cell-to-cell contact is improved, and the epithelial barrier function is efficiently restored. By discovering, the present invention was completed.

따라서 본 발명의 목적은 상피장벽 기능 부전증(epithelial barrier dysfunction)의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a composition for preventing or treating epithelial barrier dysfunction.

본 발명의 다른 목적은 상피장벽 또는 세포막 투과성 증진용 조성물을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a composition for enhancing the epithelial barrier or cell membrane permeability.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 TRIM40(Tripartite Motif Containing 40) 억제제를 유효성분으로 포함하는 상피장벽 기능 부전증(epithelial barrier dysfunction)의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides a composition for preventing or treating epithelial barrier dysfunction comprising a Tripartite Motif Containing 40 (TRIM40) inhibitor as an active ingredient.

본 발명자들은 상피 세포의 골격 변형 및 이에 따른 상피장벽의 차단막 기능의 상실을 원인으로 하는 다양한 상피성 질환(epithelial disease)에 대한 효과적이고 근원적인 치료 조성물을 개발하기 위하여 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 상피장벽 기능이 저하된 개체에서 TRIM40 단백질이 고발현되며, TRIM40의 발현 또는 활성을 억제할 경우 변성된 세포 골격 구조가 복구되고 세포 간 접촉이 개선되면서 상피장벽 기능이 효율적으로 회복된다는 사실을 발견하였다. The present inventors have made intensive research efforts to develop an effective and fundamental therapeutic composition for various epithelial diseases caused by skeletal deformation of epithelial cells and consequent loss of the epithelial barrier barrier function. As a result, the TRIM40 protein is highly expressed in individuals with reduced epithelial barrier function, and when the expression or activity of TRIM40 is suppressed, the denatured cytoskeletal structure is restored and the cell-to-cell contact is improved, and the epithelial barrier function is efficiently restored. found

본 명세서에서 용어“상피장벽 기능 부전증”은 상피 조직 또는 이를 구성하는 상피 세포가 내강(lumen)으로부터 조직 내부로의 유해 분자 투과(permeation)를 차단하면서 수분과 영양분의 수송은 촉진하는 선택적 장벽 기능(selective barrier function)을 상실함으로써 유발되는 일련의 질환을 포괄하는 의미이다. 상피장벽 기능의 상실은 예를 들어 병원균의 침투로 인한 다양한 감염성 질환, 염증성 질환, 자가면역 질환과, 상피 세포간 접촉 저하로 인한 피부 노화, 비후성 반흔 및 켈로이드 등의 다양한 질환의 원인이 된다. As used herein, the term “epithelial barrier insufficiency” refers to a selective barrier function ( It is meant to encompass a series of diseases caused by loss of the selective barrier function. Loss of epithelial barrier function causes various diseases such as, for example, various infectious diseases, inflammatory diseases, autoimmune diseases due to infiltration of pathogens, skin aging due to decreased contact between epithelial cells, hypertrophic scars and keloids.

본 명세서에서 용어“억제제”는 TRIM40 단백질의 활성 또는 발현의 저하를 야기시키는 물질을 의미하며, 이에 의해 TRIM40의 활성 또는 발현이 탐지 불가능해지거나 무의미한 수준으로 존재하게 되는 경우 뿐 아니라, TRIM40에 의한 세포골격 변성 및 세포간 접촉 저해가 유의하게 개선될 수 있을 정도로 TRIM40의 활성 또는 발현을 감소시키는 물질을 의미한다. As used herein, the term “inhibitor” refers to a substance that causes a decrease in the activity or expression of TRIM40 protein, whereby the activity or expression of TRIM40 becomes undetectable or is present at an insignificant level, as well as cells caused by TRIM40. It refers to a substance that reduces the activity or expression of TRIM40 to the extent that skeletal degeneration and inhibition of intercellular contact can be significantly improved.

본 명세서에서 용어“발현의 감소”는 TRIM40의 발현량이 예를 들어 대조군에 비하여 20% 이상 감소한 상태, 보다 구체적으로는 30% 이상 감소한 상태, 보다 더 구체적으로는 40% 이상 감소한 상태를 의미할 수 있다.As used herein, the term “reduction in expression” may refer to a state in which, for example, the expression level of TRIM40 is reduced by 20% or more compared to the control group, more specifically reduced by 30% or more, and even more specifically reduced by 40% or more. there is.

본 명세서에서 용어“활성의 감소”란 대조군에 비하여 TRIM40의 생체내 고유한 기능이 측정 가능할 정도로 유의하게 감소하는 것을 말하며, 구체적으로는 대상체 내에서의 세포골격 및 세포간 접촉이 유의하게 개선 또는 회복될 수 있을 정도로 TRIM40의 활성이 감소하는 것을 말한다. 활성(activity)의 감소는 단순한 기능(function)의 감소 뿐 아니라 안정성(stability)의 감소로 기인한 궁극적인 활성 저해를 포함한다.As used herein, the term “reduction in activity” refers to a significant measurable decrease in the intrinsic function of TRIM40 in vivo compared to a control, specifically, significantly improving or restoring the cytoskeleton and intercellular contact in the subject. It means that the activity of TRIM40 is reduced to the extent possible. A decrease in activity includes not only a simple decrease in function, but also an eventual inhibition of activity due to a decrease in stability.

TRIM40의 억제제는 예를 들어 당업계에 이미 그 아미노산 서열 및 인코딩 뉴클레오타이드 서열이 공지된 TRIM40 단백질의 발현을 유전자 수준에서 억제하는 shRNA, siRNA, miRNA, 리보자임(ribozyme), PNA(peptide nucleic acids), 안티센스 올리고뉴클레오타이드, 타겟 유전자를 인식하는 가이드 RNA를 포함하는 CRISPR 시스템과, 단백질 수준에서 억제하는 항체 또는 앱타머 뿐 아니라, 이들의 활성을 억제하는 저분자 화합물, 펩타이드 및 천연물을 포함하나, 이에 제한되지 않고 유전자 및 단백질 수준에서의 가능한 모든 억제수단이 사용될 수 있다.Inhibitors of TRIM40 include, for example, shRNA, siRNA, miRNA, ribozyme, peptide nucleic acids (PNA), which inhibit the expression of TRIM40 protein at the gene level, whose amino acid sequence and encoding nucleotide sequence are already known in the art; Antisense oligonucleotides, CRISPR systems including guide RNA for recognizing target genes, and antibodies or aptamers that inhibit at the protein level, as well as small molecule compounds, peptides and natural products that inhibit their activity, but are not limited thereto All possible means of inhibition at the gene and protein level can be used.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 상기 TRIM40 억제제는 TRIM40 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원 결합 단편; 또는 TRIM40 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타머이다.According to a specific embodiment of the present invention, the TRIM40 inhibitor is an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to the TRIM40 protein; or an aptamer that specifically binds to the TRIM40 protein.

본 발명에 따르면, 본 발명의 TRIM40 억제제는 TRIM40의 활성을 단백질 수준에서 저해하는 TRIM40 특이적 항체일 수 있다. TRIM40을 특이적으로 인식하는 항체는 폴리클로날 또는 모노클로날 항체이며, 바람직하게는 모노클로날 항체이다.According to the present invention, the TRIM40 inhibitor of the present invention may be a TRIM40-specific antibody that inhibits TRIM40 activity at the protein level. The antibody specifically recognizing TRIM40 is a polyclonal or monoclonal antibody, preferably a monoclonal antibody.

본 발명의 항체는 당업계에서 통상적으로 실시되는 방법들, 예를 들어, 융합 방법(Kohler and Milstein, European Journal of Immunology, 6:511-519 (1976)), 재조합 DNA 방법(미국 특허 제4,816,567호) 또는 파아지 항체 라이브러리 방법(Clackson et al, Nature, 352:624-628(1991) 및 Marks et al, J. Mol. Biol., 222:58, 1-597(1991))에 의해 제조될 수 있다. 항체 제조에 대한 일반적인 과정은 Harlow, E. and Lane, D., Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, New York, 1999; 및 Zola, H., Monoclonal Antibodies: A Manual of Techniques, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 1984에 상세하게 기재되어 있다. Antibodies of the present invention can be prepared by methods commonly practiced in the art, for example, fusion methods (Kohler and Milstein, European Journal of Immunology , 6:511-519 (1976)), recombinant DNA methods (U.S. Pat. No. 4,816,567). ) or phage antibody library methods (Clackson et al, Nature , 352:624-628 (1991) and Marks et al, J. Mol. Biol. , 222:58, 1-597 (1991)). . General procedures for antibody preparation are described in Harlow, E. and Lane, D., Using Antibodies: A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Press, New York, 1999; and Zola, H., Monoclonal Antibodies: A Manual of Techniques , CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 1984.

본 명세서에서 용어“항원 결합 단편(antigen binding fragment)”은 면역글로불린 전체 구조 중 항원이 결합할 수 있는 폴리펩티드의 일부를 의미하며, 예를 들어 F(ab')2, Fab', Fab, Fv 및 scFv를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. As used herein, the term “antigen binding fragment” refers to a portion of a polypeptide capable of binding an antigen in the entire immunoglobulin structure, for example, F(ab')2, Fab', Fab, Fv and scFvs, but are not limited thereto.

본 명세서에서 용어, "특이적으로 결합(specifically binding)" 은 "특이적으로 인식(specifically recognizing)"과 동일한 의미로서, 항원과 항체(또는 이의 단편)가 면역학적 반응을 통해 특이적으로 상호작용하는 것을 의미한다.As used herein, the term "specifically binding" has the same meaning as "specifically recognizing", and an antigen and an antibody (or a fragment thereof) interact specifically through an immunological reaction. means to do

본 발명은 항체 대신 TRIM40에 특이적으로 결합하는 앱타머를 이용하여 이의 활성을 억제할 수도 있다. 본 명세서에서 용어“앱타머”는 특정 표적물질에 높은 친화력과 특이성으로 결합하는 단일 줄기의(single-stranded) 핵산(RNA 또는 DNA) 분자 또는 펩타이드 분자를 의미한다. 앱타머의 일반적인 내용은 Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine". J Mol Med. 78(8):426-30(2000); Cohen BA, Colas P, Brent R . "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library". Proc Natl Acad Sci USA. 95(24):14272-7(1998)에 상세하게 개시되어 있다.The present invention can also inhibit its activity by using an aptamer that specifically binds to TRIM40 instead of an antibody. As used herein, the term “aptamer” refers to a single-stranded nucleic acid (RNA or DNA) molecule or peptide molecule that binds to a specific target material with high affinity and specificity. For general information on aptamers, see Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine". J Mol Med. 78(8):426-30(2000); Cohen BA, Colas P, Brent R. "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library". Proc Natl Acad Sci USA. 95(24):14272-7 (1998).

보다 구체적으로는, 상기 항체 또는 앱타머는 서열목록 제1서열의 아미노산 서열에 특이적으로 결합한다.More specifically, the antibody or aptamer specifically binds to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 .

본 발명에 따르면, 서열목록 제1서열의 아미노산 서열은 TRIM40 단백질의 C-말단의 연속된 99개 잔기로 구성된 절편이다. According to the present invention, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is a fragment consisting of 99 consecutive C-terminal residues of the TRIM40 protein.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 상기 TRIM40 억제제는 TRIM40 단백질을 인코딩하는 뉴클레오타이드의 발현을 억제하는 핵산 분자이다.According to a specific embodiment of the present invention, the TRIM40 inhibitor is a nucleic acid molecule that inhibits the expression of a nucleotide encoding a TRIM40 protein.

본 명세서에서 용어“핵산 분자”는 DNA(gDNA 및 cDNA) 그리고 RNA 분자를 포괄적으로 포함하는 의미를 가지며, 핵산 분자에서 기본 구성 단위인 뉴클레오타이드는 자연의 뉴클레오타이드뿐만 아니라, 당 또는 염기 부위가 변형된 유사체 (analogue)도 포함한다(Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York(1980); Uhlman 및 Peyman, Chemical Reviews, 90:543-584(1990)).As used herein, the term “nucleic acid molecule” has a meaning comprehensively including DNA (gDNA and cDNA) and RNA molecules, and nucleotides, which are the basic structural units in nucleic acid molecules, are not only natural nucleotides, but also analogs with modified sugar or base sites. (analogue) (Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York (1980); Uhlman and Peyman, Chemical Reviews , 90:543-584 (1990)).

본 명세서에서 용어“발현을 억제하는 핵산 분자”는 표적 유전자와 혼성화될 수 있는 상보적인 핵산 서열을 포함함으로써 표적 유전자를 특이적으로 인식하고, 이의 기능 저하를 야기하는 뉴클레오타이드 구조 상의 변형을 야기할 수 있는 핵산 분자를 의미하며, 예를 들어 상술한 shRNA, siRNA, miRNA, 리보자임, PNA, 안티센스 올리고뉴클레오타이드, CRISPR 시스템에 포함된 gRNA를 포함한다.As used herein, the term “nucleic acid molecule that inhibits expression” specifically recognizes a target gene by including a complementary nucleic acid sequence that can hybridize with the target gene, and may cause a modification in the nucleotide structure that causes a decrease in its function. It refers to a nucleic acid molecule that has, for example, the above-described shRNA, siRNA, miRNA, ribozyme, PNA, antisense oligonucleotide, includes gRNA included in the CRISPR system.

본 명세서에서 용어“상보적”은 소정의 어닐링 또는 혼성화 조건 하에서 발현 억제용 핵산 분자가 타겟 핵산 서열에 선택적으로 혼성화할 정도로 충분히 상보적인 것을 의미하며, 실질적으로 상보적(substantially complementary) 및 완전히 상보적(perfectly complementary)인 것을 모두 포괄하는 의미를 가지고, 바람직하게는 완전히 상보적인 것을 의미한다. 본 명세서에서 용어“실질적으로 상보적인 서열”은 완전히 일치되는 서열뿐만 아니라, 특정 서열에 어닐링하여 서열 특이적인 혼성화가 일어날 수 있는 범위 내에서, 비교 대상의 서열과 부분적으로 불일치되는 서열도 포함되는 의미이다.As used herein, the term “complementary” means that a nucleic acid molecule for expression inhibition is sufficiently complementary to selectively hybridize to a target nucleic acid sequence under predetermined annealing or hybridization conditions, and is substantially complementary and completely complementary (perfectly complementary) has a meaning encompassing all things, and preferably means completely complementary. As used herein, the term “substantially complementary sequence” includes not only a completely identical sequence, but also a sequence that is partially mismatched with the sequence to be compared within the range in which sequence-specific hybridization can occur by annealing to a specific sequence. am.

본 명세서에서 용어“shRNA(small hairpin RNA)”는 인 비보 상에서 스템-루프(stem-loop) 구조를 이루는 단일 가닥으로 50-70개로 구성된 뉴클레오타이드로서, RNA 간섭을 통해 타겟 유전자의 발현을 억제하기 위한 타이트한 헤어핀 구조를 만드는 RNA 서열을 의미한다. 통상적으로 5-10개의 뉴클레오타이드의 루프 부위 양쪽으로 상보적으로 19-29개의 뉴클레오타이드의 긴 RNA가 염기쌍을 이루어 이중가닥의 스템을 형성하며, 언제나 발현되도록 하기 위하여 U6 프로모터를 포함하는 벡터를 통해 세포 내로 형질도입되며 대개 딸세포로 전달되어 타겟 유전자의 발현억제가 유전되도록 한다. As used herein, the term “shRNA (small hairpin RNA)” is a single strand of 50-70 nucleotides forming a stem-loop structure in vivo . An RNA sequence that creates a tight hairpin structure. Usually, a long RNA of 19-29 nucleotides is complementary to both sides of a loop region of 5-10 nucleotides to form a double-stranded stem. It is transduced and is usually passed on to daughter cells so that suppression of target gene expression is inherited.

본 명세서에서 용어“siRNA”는 특정 mRNA의 절단(cleavage)을 통하여 RNAi(RNA interference) 현상을 유도할 수 있는 짧은 이중사슬 RNA를 의미한다. 타겟 유전자의 mRNA와 상동인 서열을 가지는 센스 RNA 가닥과 이와 상보적인 서열을 가지는 안티센스 RNA 가닥으로 구성된다. 전체 길이는 10 내지 100 염기, 바람직하게는 15 내지 80 염기, 가장 바람직하게는 20 내지 70 염기이고, 타겟 유전자의 발현을 RNAi 효과에 의하여 억제할 수 있는 것이면 평활(blunt)말단 혹은 점착(cohesive) 말단 모두 가능하다. 점착 말단 구조는 3 말단 돌출한 구조와 5 말단 쪽이 돌출한 구조 모두 가능하다. As used herein, the term “siRNA” refers to a short double-stranded RNA capable of inducing an RNAi (RNA interference) phenomenon through cleavage of a specific mRNA. It is composed of a sense RNA strand having a sequence homologous to the mRNA of a target gene and an antisense RNA strand having a sequence complementary thereto. The total length is 10 to 100 bases, preferably 15 to 80 bases, most preferably 20 to 70 bases, and if the expression of the target gene can be inhibited by the RNAi effect, blunt ends or cohesive ends Both ends are possible. The structure of the adhesive end can be both a structure in which the three ends protrude and a structure in which the five ends protrude.

본 명세서에서 용어“miRNA(microRNA)”는 세포내에서 발현되지 않는 올리고뉴클레오타이드로서 짧은 스템-루프 구조를 가지면서 타겟 유전자의 mRNA와 상보적인 결합을 통하여 타겟 유전자 발현을 억제하는 단일 가닥 RNA분자를 의미한다.As used herein, the term “miRNA (microRNA)” refers to a single-stranded RNA molecule that is not expressed in cells, has a short stem-loop structure, and inhibits the expression of a target gene through complementary binding to the mRNA of the target gene. do.

본 명세서에서 용어“리보자임(ribozyme)”은 RNA의 일종으로 특정한 RNA의 염기 서열을 인식하여 자체적으로 이를 절단하는 효소와 같은 기능을 가진 RNA 분자를 의미한다. 리보자임은 타겟 mRNA 가닥의 상보적인 염기서열로 특이성을 가지고 결합하는 영역과 타겟 RNA를 절단하는 영역으로 구성된다.As used herein, the term “ribozyme” is a type of RNA and refers to an RNA molecule having the same function as an enzyme that recognizes the base sequence of a specific RNA and cuts it by itself. A ribozyme is a complementary nucleotide sequence of a target mRNA strand and consists of a region that binds with specificity and a region that cuts the target RNA.

본 명세서에서 용어“PNA(Peptide nucleic acid)”는 핵산과 단백질의 성질을 모두 가지면서 DNA 또는 RNA와 상보적으로 결합이 가능한 분자를 의미한다. PNA는 자연계에서는 발견되지 않고 인공적으로 화학적인 방법으로 합성되며, 상보적인 염기 서열의 천연 핵산과 혼성화(hybridization)를 통해 이중가닥을 형성하여 타겟 유전자의 발현을 조절한다. As used herein, the term “peptide nucleic acid (PNA)” refers to a molecule capable of complementary binding to DNA or RNA while having both nucleic acid and protein properties. PNA is not found in nature but is artificially synthesized by a chemical method, and forms a double strand through hybridization with a natural nucleic acid of a complementary base sequence to control the expression of a target gene.

본 명세서에서 용어“안티센스 올리고뉴클레오타이드”는 특정 mRNA의 서열에 상보적인 뉴클레오타이드 서열로서 타겟 mRNA 내의 상보적 서열에 결합하여 이의 단백질로의 번역, 세포질내로의 전위(translocation), 성숙(maturation) 또는 다른 모든 전체적인 생물학적 기능에 대한 필수적인 활성을 저해하는 핵산 분자를 의미한다. 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 효능을 증진시키기 위하여 하나 이상의 염기, 당 또는 골격(backbone)의 위치에서 변형될 수 있다(De Mesmaeker et al., Curr Opin Struct Biol., 5(3):343-55, 1995). 올리고뉴클레오타이드 골격은 포스포로티오에이트, 포스포트리에스테르, 메틸 포스포네이트, 단쇄 알킬, 시클로알킬, 단쇄 헤테로아토믹, 헤테로시클릭 당숄포네이 등으로 변형될 수 있다. As used herein, the term “antisense oligonucleotide” refers to a nucleotide sequence complementary to a sequence of a specific mRNA, which binds to a complementary sequence in a target mRNA and is translated into protein, translocation into the cytoplasm, maturation, or any other It refers to a nucleic acid molecule that inhibits an essential activity for an overall biological function. Antisense oligonucleotides may be modified at one or more bases, sugars or backbone positions to enhance efficacy (De Mesmaeker et al., Curr Opin Struct Biol. , 5(3):343-55, 1995). . The oligonucleotide backbone can be modified with phosphorothioates, phosphotriesters, methyl phosphonates, short chain alkyls, cycloalkyls, short chain heteroatomics, heterocyclic sugarscholphonates, and the like.

본 명세서에서 용어“gRNA(guideRNA)”는 타겟 유전자를 인식하여 핵산분해효소(nuclease)를 유도함으로써 인식된 분위를 특이적으로 절단하는 유전자 편집 시스템에 사용되는 RNA 분자를 의미한다. 이러한 유전자 편집 시스템에는 대표적으로 CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) 시스템이 있다.As used herein, the term “gRNA (guideRNA)” refers to an RNA molecule used in a gene editing system that recognizes a target gene and specifically cuts the recognized loci by inducing a nuclease. A typical example of such a gene editing system is a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) system.

상술한 본 발명의 핵산 분자는 상피장벽 기능 부전증을 가진 대상체 내에서 발현시킴으로써 TRIM40의 발현을 유전자 수준에서 억제할 수 있다.The above-described nucleic acid molecule of the present invention can inhibit the expression of TRIM40 at the gene level by expressing it in a subject with epithelial barrier dysfunction.

본 명세서에서 용어“발현시키다”는 대상체가 외래(exogenous) 유전자를 발현하게 하거나 또는 내인성(endogenous) 유전자의 자연적 발현량을 증가시키기 위해 유전자 전달체를 이용하여 인위적으로 이를 도입함으로써 유전자가 대상체 세포 내에서 염색체외 인자로서 또는 염색체 통합 완성에 의해 복제 가능하게 되는 것을 의미한다. 따라서, 용어“발현”은“형질전환(transformation)”, "형질감염(transfection)" 또는 "형질도입(transduction)"과 동일한 의미이다.As used herein, the term “express” means that a gene is transferred into a subject cell by artificially introducing it using a gene delivery system to allow the subject to express an exogenous gene or to increase the natural expression level of an endogenous gene. It means becoming capable of replication as an extrachromosomal factor or by the completion of chromosomal integration. Thus, the term “expression” is synonymous with “transformation”, “transfection” or “transduction”.

본 명세서에서, 용어“유전자 전달 시스템(gene delivery system)”는 유전자를 세포 내로 운반하는 모든 수단을 의미하며, 유전자 전달은 유전자의 세포내 침투(transduction)와 동일한 의미를 가진다. 조직 수준에서, 상기 용어 유전자 전달은 유전자의 확산(spread)과 동일한 의미를 가진다. 따라서, 본 발명의 유전자 전달 시스템은 유전자 침투 시스템 및 유전자 확산 시스템으로 기재될 수 있다.As used herein, the term “gene delivery system” refers to any means of delivering a gene into a cell, and gene delivery has the same meaning as intracellular transduction of a gene. At the tissue level, the term gene transfer has the same meaning as the spread of a gene. Accordingly, the gene delivery system of the present invention can be described as a gene penetration system and a gene diffusion system.

보다 구체적으로는, 상기 핵산 분자는 서열목록 제2서열의 뉴클레오타이드 서열에 특이적으로 결합한다.More specifically, the nucleic acid molecule specifically binds to the nucleotide sequence of SEQ ID NO:2.

본 발명에 따르면, 서열목록 제2서열의 뉴클레오타이드 서열은 서열목록 제1서열의 아미노산 서열을 인코딩하는 뉴클레오타이드 서열이다.According to the present invention, the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 is a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 .

본 발명에서 발현이 억제되는 뉴클레오타이드 서열은 첨부한 서열목록에 기재된 뉴클레오타이드 서열에 한정되지 않는다는 것은 당업자에게 명확하다.It is clear to those skilled in the art that the nucleotide sequence whose expression is inhibited in the present invention is not limited to the nucleotide sequence shown in the accompanying sequence listing.

뉴클레오타이드에서의 변이는 단백질에서 변화를 가져오지 않는 것도 있다. 이러한 핵산은 기능적으로 균등한 코돈 또는 동일한 아미노산을 인코딩하는 코돈 (예를 들어, 코돈의 축퇴성에 의해, 아르기닌 또는 세린에 대한 코돈은 여섯 개이다), 또는 생물학적으로 균등한 아미노산을 인코딩하는 코돈을 포함하는 핵산분자를 포함한다. A mutation in a nucleotide may not result in a change in the protein. Such nucleic acids include functionally equivalent codons or codons encoding the same amino acid (e.g., due to codon degeneracy, there are six codons for arginine or serine), or codons encoding biologically equivalent amino acids It includes nucleic acid molecules that

상술한 생물학적 균등 활성을 갖는 변이를 고려한다면, 본 발명의 핵산 분자는 서열목록에 기재된 서열과 실질적인 동일성(substantial identity)을 나타내는 서열도 포함하는 것으로 해석된다. 상기의 실질적인 동일성은, 상기한 본 발명의 서열과 임의의 다른 서열을 최대한 대응되도록 얼라인하고, 당업계에서 통상적으로 이용되는 알고리즘을 이용하여 얼라인된 서열을 분석한 경우에, 최소 60%의 상동성, 보다 바람직하게는 70%의 상동성, 보다 더 바람직하게는 80%의 상동성, 가장 바람직하게는 90%의 상동성을 나타내는 서열을 의미한다. In consideration of the above-described variation having biological equivalent activity, it is construed that the nucleic acid molecule of the present invention includes a sequence exhibiting substantial identity to the sequence described in the sequence listing. The substantial identity is at least 60% when the sequence of the present invention and any other sequences are aligned as much as possible, and the aligned sequence is analyzed using an algorithm commonly used in the art. means a sequence that exhibits homology, more preferably 70% homology, even more preferably 80% homology, and most preferably 90% homology.

서열비교를 위한 얼라인먼트 방법은 당업계에 공지되어 있다. 얼라인먼트에 대한 다양한 방법 및 알고리즘은 Higgins and Sharp, CABIOS 5:151-3(1989); Corpet et al., Nuc. Acids Res. 16:10881-90(1988); Huang et al., Comp. Appl. BioSci. 8:155-65(1992) 및 Pearson et al., Meth. Mol. Biol. 24:307-31(1994)에 개시되어 있다. NCBI Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)(Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-10(1990))은 NBCI(National Center for Biological Information) 등에서 접근 가능하며, 인터넷 상에서 blastp, blasm, blastx, tblastn and tblastx와 같은 서열 분석 프로그램과 연동되어 이용할 수 있다. Alignment methods for sequence comparison are known in the art. Various methods and algorithms for alignment are described in Higgins and Sharp, CABIOS 5:151-3 (1989); Corpet et al., Nuc. Acids Res. 16:10881-90 (1988); Huang et al., Comp. Appl. BioSci. 8:155-65 (1992) and Pearson et al., Meth. Mol. Biol. 24:307-31 (1994). The NCBI Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) (Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-10(1990)) is accessible from the National Center for Biological Information (NBCI), etc. It can be used in conjunction with sequencing programs such as blastx, tblastn and tblastx.

본 명세서에서 용어“예방”은 질환 또는 질병을 보유하고 있다고 진단된 적은 없으나, 이러한 질환 또는 질병에 걸릴 가능성이 있는 대상체에서 질환 또는 질병의 발생을 억제하는 것을 의미한다. As used herein, the term “prevention” refers to inhibiting the occurrence of a disease or disease in a subject who has never been diagnosed with a disease or disease, but is likely to have the disease or disease.

본 명세서에서 용어“치료”는 (a) 질환, 질병 또는 증상의 발전의 억제; (b) 질환, 질병 또는 증상의 경감; 또는 (c) 질환, 질병 또는 증상을 제거하는 것을 의미한다. 본 발명의 조성물을 대상체에 투여하면 TRIM40 단백질의 활성 또는 발현을 억제함으로써 변성된 세포 골격 및 세포 간 접촉을 회복시켜, 상피장벽 기능 상실로 인한 증상의 발전을 억제하거나, 이를 제거하거나 또는 경감시키는 역할을 한다. 따라서, 본 발명의 조성물은 그 자체로 이들 질환 치료의 조성물이 될 수도 있고, 혹은 다른 약리성분과 함께 투여되어 상기 질환에 대한 치료 보조제로 적용될 수도 있다. 이에, 본 명세서에서 용어“치료”또는“치료제”는“치료 보조”또는“치료 보조제”의 의미를 포함한다. As used herein, the term “treatment” refers to (a) inhibiting the development of a disease, disorder or condition; (b) alleviation of the disease, condition or condition; or (c) eliminating the disease, condition or symptom. When the composition of the present invention is administered to a subject, by inhibiting the activity or expression of TRIM40 protein, the denatured cytoskeleton and the cell-to-cell contact are restored, thereby inhibiting the development of symptoms due to loss of epithelial barrier function, eliminating it, or alleviating it do Accordingly, the composition of the present invention may be a composition for treating these diseases by itself, or may be administered together with other pharmacological ingredients and applied as a therapeutic adjuvant for the above diseases. Accordingly, as used herein, the term “treatment” or “therapeutic agent” includes the meaning of “therapeutic adjuvant” or “therapeutic adjuvant”.

본 명세서에서 용어“투여”또는“투여하다”는 본 발명의 조성물의 치료적 유효량을 대상체에 직접적으로 투여함으로써 대상체의 체내에서 동일한 양이 형성되도록 하는 것을 말한다.As used herein, the term “administration” or “administering” refers to directly administering a therapeutically effective amount of the composition of the present invention to a subject so that the same amount is formed in the subject's body.

본 발명에서 용어“치료적 유효량”은 본 발명의 약제학적 조성물을 투여하고자 하는 개체에게 조성물 내의 약리성분이 치료적 또는 예방적 효과를 제공하기에 충분한 정도로 함유된 조성물의 함량을 의미하며, 이에“예방적 유효량”을 포함하는 의미이다. In the present invention, the term “therapeutically effective amount” refers to the content of the composition in which the pharmacological component in the composition is sufficient to provide a therapeutic or prophylactic effect to an individual to whom the pharmaceutical composition of the present invention is to be administered. prophylactically effective amount”.

본 명세서에서 용어“대상체”는 제한없이 인간, 마우스, 래트, 기니아 피그, 개, 고양이, 말, 소, 돼지, 원숭이, 침팬지, 비비 또는 붉은털 원숭이를 포함한다. 구체적으로는, 본 발명의 대상체는 인간이다. As used herein, the term “subject” includes, without limitation, a human, mouse, rat, guinea pig, dog, cat, horse, cow, pig, monkey, chimpanzee, baboon or rhesus monkey. Specifically, the subject of the present invention is a human.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 상기 상피장벽 기능부전증은 염증성 장 질환, 췌장염, 낭포성 섬유증, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐섬유증, 급성호흡곤란 증후군(ARDS), 만성 기관지염, 만성 비염, 천식, 피부노화 및 수포성 외피 박리증으로 구성된 군으로부터 선택된다.According to a specific embodiment of the present invention, the epithelial barrier dysfunction is inflammatory bowel disease, pancreatitis, cystic fibrosis, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), pulmonary fibrosis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), chronic bronchitis, chronic rhinitis, It is selected from the group consisting of asthma, skin aging and vesicular exfoliation.

보다 구체적으로는, 상기 염증성 장 질환은 크론병(crohn's disease), 궤양성 대장염(ulcerative colitis) 및 베체트병(behcet's disease)으로 구성된 군으로부터 선택된다.More specifically, the inflammatory bowel disease is selected from the group consisting of crohn's disease, ulcerative colitis and behcet's disease.

본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다.When the composition of the present invention is prepared as a pharmaceutical composition, the pharmaceutical composition of the present invention includes a pharmaceutically acceptable carrier.

본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.Pharmaceutically acceptable carriers included in the pharmaceutical composition of the present invention are commonly used in formulation, and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, acacia gum, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methyl cellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oil; it is not going to be The pharmaceutical composition of the present invention may further include a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, a preservative, and the like, in addition to the above components. Suitable pharmaceutically acceptable carriers and agents are described in detail in Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995).

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 구체적으로는 경구, 정맥, 피하 또는 복강 투여될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally, and specifically may be administered orally, intravenously, subcutaneously or intraperitoneally.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물의 바람직한 투여량은 성인 기준으로 0.001-100 ㎎/kg 범위 내이다.A suitable dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is variously prescribed depending on factors such as formulation method, administration method, age, weight, sex, pathological condition, food, administration time, administration route, excretion rate and reaction sensitivity of the patient. can be A preferred dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is within the range of 0.001-100 mg/kg for adults.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention is prepared in unit dosage form by formulating using a pharmaceutically acceptable carrier and/or excipient according to a method that can be easily performed by a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. or it may be prepared by incorporation into a multi-dose container. In this case, the formulation may be in the form of a solution, suspension, syrup, or emulsion in oil or an aqueous medium, or may be in the form of an extract, powder, powder, granule, tablet or capsule, and may additionally include a dispersant or stabilizer.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 TRIM40 억제제를 유효성분으로 포함하는 상피장벽 기능부전증(epithelial barrier dysfunction)의 개선용 기능성 식품 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a functional food composition for improving epithelial barrier dysfunction comprising a TRIM40 inhibitor as an active ingredient.

본 발명에서 이용되는 TRIM40 억제제 및 이를 이용하여 증상이 개선 또는 완화되는 상피장벽 기능 부전증에 대해서는 이미 상술하였으므로, 과도한 중복을 피하기 위해 그 기재를 생략한다. Since the TRIM40 inhibitor used in the present invention and epithelial barrier insufficiency in which symptoms are improved or alleviated by using the same have already been described above, the description thereof will be omitted to avoid excessive overlap.

본 발명의 조성물이 식품 조성물로 제조되는 경우, 유효성분으로서 본 발명의 화합물 뿐 만 아니라, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 탄수화물, 조미제 및 향미제를 포함할 수 있다. 탄수화물의 예는 포도당, 과당 등의 단당류; 말토스, 수크로스 등의 이당류 및 덱스트린, 사이클로덱스트 린 등과 같은 다당류 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 향미제로서 천연 향미제[타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등]) 및 합성 향미제(사카린, 아스 파르탐 등)를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제로 제조되는 경우에는 본 발명의 유효성분인 소나무 수피 추출물 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 두충 추출액, 대추 추출액, 감초 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.When the composition of the present invention is prepared as a food composition, it may include not only the compound of the present invention as an active ingredient, but also carbohydrates, seasonings and flavoring agents that are commonly added during food production. Examples of carbohydrates include monosaccharides such as glucose and fructose; disaccharides such as maltose and sucrose; polysaccharides such as dextrin and cyclodextrin; and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol, but are not limited thereto. As the flavoring agent, natural flavoring agents (taumatine, stevia extract (eg, rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.)) and synthetic flavoring agents (saccharin, aspartame, etc.) can be used. For example, when the food composition of the present invention is prepared as a drink, citric acid, high fructose, sugar, glucose, acetic acid, malic acid, fruit juice, licorice root extract, jujube extract, licorice extract, etc. are added in addition to the pine bark extract, which is the active ingredient of the present invention. can be included as

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 TRIM40 단백질 또는 이의 기능적 일부 절편, TRIM40 단백질 또는 이의 기능적 일부 절편을 인코딩하는 뉴클레오타이드, TRIM40 단백질의 활성화제 및 ROCK 억제제로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 상피장벽 또는 세포막 투과성 증진용 조성물을 제공한다. According to another aspect of the present invention, one or more selected from the group consisting of TRIM40 protein or functional partial fragment thereof, nucleotide encoding TRIM40 protein or functional partial fragment thereof, TRIM40 protein activator and ROCK inhibitor is effective It provides a composition for enhancing epithelial barrier or cell membrane permeability comprising as a component.

국소적으로 투여되는 활성 성분의 약리효능은 상피 장벽의 물질 이동 차단 기능에 의해 제한된다. 대부분의 이들 활성 성분, 특히 경구로 투여되어 위장관을 따라 진입한 친수성 약리 성분은 장 상피 장벽에서의 흡수율이 치료 효과를 좌우하므로, 이러한 활성 성분의 상피 장벽 투과성을 향상시키기 위한 다양한 시도가 있어 왔다. 본 발명자들은 TRIM40이 피질 F-액틴의 불안정화 및 세포골격 재구성을 야기하고 세포 간 접촉을 유연하게 만들기 때문에, 목적 조직 내 TRIM40의 발현량 또는 활성을 증진시킴으로써 상피 장벽 또는 세포막의 투과성을 향상시키고 궁극적으로 약리 성분의 효율적인 전달을 유도할 수 있음을 발견하였다. The pharmacological efficacy of topically administered active ingredients is limited by the barrier function of the epithelial barrier. For most of these active ingredients, particularly hydrophilic pharmacological ingredients administered orally and entering the gastrointestinal tract, the absorption rate at the intestinal epithelial barrier determines the therapeutic effect, and various attempts have been made to improve the epithelial barrier permeability of these active ingredients. The present inventors have found that, since TRIM40 causes destabilization of cortical F-actin and cytoskeletal reorganization and makes cell-to-cell contact flexible, the permeability of the epithelial barrier or cell membrane is improved by enhancing the expression level or activity of TRIM40 in the target tissue, and ultimately It has been found that efficient delivery of pharmacological components can be induced.

본 명세서에서 용어“TRIM40 단백질의 활성화제”는 TRIM40 단백질의 발현량 또는 활성을 증진시키는 유효성분을 의미하며, 예를 들어 TRIM40 단백질의 발현을 촉진시키거나 고유의 생물학적 활성 또는 리간드와의 결합 친화도 등을 증진시키는 핵산분자, 펩타이드, 단백질, 화합물 및 천연물을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이에,“TRIM40 단백질의 활성화제(activator)”는“TRIM40 단백질의 작용제(agonist)”와 동일한 의미로 사용된다. As used herein, the term “activator of TRIM40 protein” refers to an active ingredient that enhances the expression level or activity of TRIM40 protein, for example, promotes expression of TRIM40 protein or has intrinsic biological activity or binding affinity with a ligand nucleic acid molecules, peptides, proteins, compounds and natural products that enhance the Accordingly, “TRIM40 protein activator” is used in the same sense as “TRIM40 protein agonist”.

본 명세서에서 용어“ROCK 억제제”는 rho 키나아제(rho-associated protein kinase, ROCK)의 발현 또는 활성을 억제하는 다양한 천연 또는 합성 분자를 의미하며, 예를 들어 Y-27632, RKI-1447, GSK429286A 및 Y-30141를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로는, 본 발명에서 이용되는 ROCK 억제제는 Y-26732이다.As used herein, the term “ROCK inhibitor” refers to various natural or synthetic molecules that inhibit the expression or activity of rho-associated protein kinase (ROCK), for example, Y-27632, RKI-1447, GSK429286A and Y -30141, but is not limited thereto. Specifically, the ROCK inhibitor used in the present invention is Y-26732.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 TRIM40(Tripartite Motif Containing 40) 억제제를 유효성분으로 포함하는 전이암(Metastatic cancer)의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a composition for preventing or treating metastatic cancer comprising a Tripartite Motif Containing 40 (TRIM40) inhibitor as an active ingredient.

본 발명에서 이용되는 TRIM40 억제제에 대해서는 이미 상술하였으므로, 과도한 중복을 피하기 위해 그 기재를 생략한다. Since the TRIM40 inhibitor used in the present invention has already been described above, the description thereof is omitted to avoid excessive overlap.

본 명세서에서 용어“전이암”은 원발성 암(primary tumor) 조직에서 이탈한 암세포가 주위의 혈관이나 림프관으로 침투해 이를 통로로 하여 체내의 다른 부위로 원거리 이동하면서 형성된 새로운 종양을 의미한다. 암 환자의 사망원인의 90% 이상은 원발암성 암으로부터의 전이에 기인하므로(Nature Reviews Cancer, 2006, 6:449-458), 암 환자의 사망률을 개선시키기 위해 암 전이를 억제하는 것은 원발암의 치료에 못지않게 매우 중요한 문제이다. As used herein, the term “metastatic cancer” refers to a new tumor formed while cancer cells separated from the primary tumor tissue penetrate into surrounding blood vessels or lymphatic vessels and move to other parts of the body through this passage. Since more than 90% of the causes of death of cancer patients are due to metastasis from primary cancer (Nature Reviews Cancer, 2006, 6:449-458), inhibiting cancer metastasis to improve the mortality of cancer patients is the It is as important as treatment.

전이 과정에서 암세포가 이동성을 획득하는 기작은 종양 상피세포(epithelial cell)가 유전적 변이에 의해 간엽세포(mesenchymal cell)의 형질을 획득하는 EMT(epithelial to mesenchymal transition)와 이의 반대 과정인 MET(mesenchymal to epithelial transition)로 설명된다(J Clin Invest. 2009, 119:1417-1419). 즉, 간엽세포의 형질을 갖게 된 상피세포는 세포 간 결합이 약화되어 본래 위치에서 이탈하여 혈관으로 이동하며, 혈관을 통해 이동하던 세포가 다시 본래의 상피적 특성을 회복하여(MET) 원발 부위에서 멀리 떨어진 2차 부위에 정착하여 종양을 증식시키게 된다. The mechanism by which cancer cells acquire mobility in the metastasis process is EMT (epithelial to mesenchymal transition), in which tumor epithelial cells acquire the characteristics of mesenchymal cells through genetic mutation, and the reverse process, MET (mesenchymal transition) to epithelial transition) ( J Clin Invest . 2009, 119:1417-1419). In other words, epithelial cells with the characteristics of mesenchymal cells lose their original position due to weakened cell-to-cell bonding and move to the blood vessel, and the cells that migrated through the blood vessel recover their original epithelial characteristics (MET) and return to the primary site. It settles in a distant secondary site and causes the tumor to proliferate.

본 발명자들은 TRIM40의 발현 또는 활성 억제를 통해 상피세포의 세포 골격 및 세포 간 조밀한 접촉이 강화되면서 상피적 특성이 회복된다는 사실을 다각적으로 확인하였으므로, 원발암 부위에서 국소적으로 TRIM40의 억제제를 투여할 경우 EMT의 진행을 억제, 순환종양세포(circulating tumor cell, CTC)의 생성을 차단할 수 있음을 발견하였다.The present inventors have confirmed from various angles that epithelial properties are restored while the close contact between the cytoskeleton and cells of epithelial cells is strengthened through inhibition of TRIM40 expression or activity. It was found that when it does, it can inhibit the progression of EMT and block the generation of circulating tumor cells (CTCs).

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 TRIM40(Tripartite Motif Containing 40)의 활성화제를 유효성분으로 포함하는 순환종양세포(circulating tumor cell; CTC)가 생성된 암의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다. According to another aspect of the present invention, the present invention provides a composition for preventing or treating cancer in which circulating tumor cells (CTC) are generated comprising an activator of Tripartite Motif Containing 40 (TRIM40) as an active ingredient do.

본 발명자들은 암 전이의 원인이 되는 EMT의 진행을 차단하기 위해서는 혈류를 타고 이동하는 순환종양세포의 생성 자체를 억제하는 것이 효과적이나, 이미 순환종양세포가 생성되어 혈관 내로 유입된 경우에는 이들 세포가 2차 부위(secondary site)에 생착하지 못하도록 간엽성 표현형을 인위적으로 지속시키는 것이 전이 억제에 보다 효율적이라는 사실을 발견하였다. 따라서, 생체 내 CTC의 존재가 검출된 경우 TRIM40 활성화제를 투여함으로써 기 생성된 순환종양세포의 상피화 및 콜로니화(colonization)를 억제하고, 궁극적으로 전이암의 생성을 효율적으로 차단할 수 있다.The present inventors have found that it is effective to inhibit the generation of circulating tumor cells that travel through the bloodstream in order to block the progression of EMT, which is the cause of cancer metastasis. We found that artificially persisting the mesenchymal phenotype to prevent engraftment at the secondary site was more effective in inhibiting metastasis. Therefore, when the presence of CTCs in vivo is detected, administration of a TRIM40 activator can inhibit epithelialization and colonization of pre-generated circulating tumor cells and ultimately effectively block the generation of metastatic cancer.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 상피장벽 기능 부전증(epithelial barrier dysfunction)의 예방 또는 치료용 조성물 및 상피장벽 또는 세포막 투과성 증진용 조성물을 제공한다.(a) The present invention provides a composition for preventing or treating epithelial barrier dysfunction, and a composition for enhancing epithelial barrier or cell membrane permeability.

(b) 본 발명은 상피장벽 기능이 저하된 개체에서 변성된 세포 골격 및 세포 간 접촉을 회복시켜 상피장벽의 차단막 기능을 효율적으로 복원함으로써 염증 제어 등에 집중하던 종래의 대증적 치료에서 벗어나 병인의 근원적인 제거를 달성할 수 있다.(b) The present invention provides an effective restoration of the barrier function of the epithelial barrier by restoring the denatured cytoskeleton and intercellular contact in an individual with reduced epithelial barrier function, thereby departing from the conventional symptomatic treatment focused on inflammation control, etc. Phosphorus removal can be achieved.

(c) 본 발명은 또한 목적 조직의 상피장벽 또는 목적 세포의 세포막 투과성을 향상시킴으로써 약리성분의 효율적인 전달을 보조하는 약물전달 시스템(drug delivery system)으로 유용하게 이용될 수 있다.(c) The present invention can also be usefully used as a drug delivery system that aids in the efficient delivery of pharmacological components by improving the epithelial barrier of the target tissue or the cell membrane permeability of the target cell.

(d) 아울러 본 발명은 원발암 조직의 종양 상피세포의 상피성을 강화하여 상피간엽이행(EMT)의 진행을 억제함으로써 암의 전이를 효과적으로 차단하는 암전이 억제용 조성물로 적용될 수 있다. (d) In addition, the present invention can be applied as a composition for inhibiting cancer metastasis that effectively blocks metastasis of cancer by inhibiting the progression of epithelial-mesenchymal transition (EMT) by enhancing the epithelial properties of tumor epithelial cells of primary cancer tissues.

도 1은 TRIM40이 액틴 세포골격 신호 변화를 통해 IBD 발병에 관여함을 보여주는 그림이다. 도 1a는 UC 환자의 공개된 RNA-시퀀싱(RNA-seq) 데이터 세트로부터 수득한 UC-관련 유전자 발현 프로파일에 대한 RNA-seq 분석결과이다. 녹색, 노란색, 파란색, 갈색 및 검은색 점은 REG, 운동성, MMP, 키모카인 및 TRIM 단백질 유전자를 각각 나타낸다. 도 1b는 TRIM40이 UC 및 CD 환자에서 증가함을 보여주는 그림이다. TRIM40 발현은 RT-PCR로 분석하였으며, TRIM40 mRNA 수준의 정량값은 GAPDH에 대해 정규화하였다. 도 1c는 TRIM40 발현이 대장 및 장상피 세포주에서 거의 검출되지 않음을 보여주는 그림이다. SW480(대장), HT-29(대장) 및 Caco-2(장), HeLa(자궁경부), U937(림프구), MDA-MB-231(유방), 293T(배아 신장)의 다양한 인간 세포주에서의 TRIM40의 발현은 RT-PCR로 분석하였다.
도 2는 TRIM40 과발현이 염증성 유전자 또는 세포골격-관련 유전자 발현을 촉진함으로 보여주는 그림이다. 도 2a는 마이크로어레이 및 RNA-seq데이터세트 분석 결과 증가된 유전자 및 감소된 유전자가 유의하게 중첩됨을 보여주는 벤다이아그램 분석 결과이다. 도 2b는 Myc-TRIM40-발현 HT-29 세포 내에서 사이토카인, 키모카인, IFN 또는 세포골격-관련 유전자의 mRNA 발현 수준의 현저한 차이를 보여주는 열지도 분석 결과이다. 도 2c는 TRIM40 과발현이 키모카인, 사이토카인 및 IFN- 또는 세포골격-관련 단백질의 mRNA 발현을 유도함으로 보여주는 그림이다. 각 유전자의 mRNA 발현은 qPCR로 분석하였다. *P<0.05, **P<0.01(스튜던트 t-검정), ISP40(intestine specific protein 40)은 TRIM40을 의미한다.
도 3은 TRIM40 과발현이 세포간 접촉을 저해함을 보여주는 그림이다. 도 3a는 세포질 내에서 TRIM40의 섬유형의 패턴을 보여준다. 공벡터 또는 Myc-TRIM40을 안정적으로 발현하는 HT-29 또는 Caco-2 세포를 항-Myc 항체로 염색하였다. 핵은 DAPI(파란색)으로 염색하였다. 스케일바, 10μM. 화살표머리는 섬유형 패턴을 나타낸다. 도 3b는 공벡터 또는 Myc-TRIM40을 발현하는 HT-29 또는 Caco-2 세포를 미분간섭법(DIC)으로 분석하였다. 스케일바, 10μM. 오른쪽 그래프는 세포간 거리를 정량화한 결과이다. 세포 경계를 명확히 나타내는 표면 반사 간섭 DIC 이미지를 수득함으로써 모서리간(Edge-to-edge) 거리를 측정하였다. 붉은선, 흰색선 및 황색 선은 각 세포의 경계를 나타낸다. **P<0.01(스튜던트 t-검정).
도 4는 TRIM40 과발현이 피질 F-액틴의 불안정화를 촉진함을 보여주는 그림이다. 도 4a는 공벡터 또는 TRIM40을 안정적으로 발현하는 HT-29 및 SW480 세포는 상이하게 태깅되었고(Myc, Flag 및 태깅된 N-말단 및 C-말단) 항-F-액틴(팔로이딘) 또는 항-Myc 항체로 염색되었다. 핵은 DAPI(파란색)으로 염색하였다. 스케일바, 10μM. 화살표 머리는 피질 액틴을 나타낸다. 도 4b는 TRIM40이 F-액틴 폴리머화 단계의 조절에 관여함을 보여주는 그림이다. HT-29 세포에 F-액틴 탈중합화 또는 응축을 유도하는 Cyto.D 및 PMA를 처리하였다. 도 4c는 TRIM40이 F-액틴/G-액틴 비율을 감소시킴을 보여주는 그림이다. 그래프는 용해성 분획 내 G-액틴 밴드 강도로 정규화된 불용성 분획 내 F-액틴 밴드 강도를 나타낸다. **P<0.01(스튜던트 t-검정). ISP40은 TRIM40을 의미한다.
도 5는 TRIM40이 피질 액틴 파괴를 통해 AJ 및 TJ의 함입을 촉진함을 보여주는 그림이다. 도 5a는 대조군 공벡터 또는 Myc-TRIM40을 안정적으로 발현하는 HT-29 세포를 항-빈쿨린, 항-E-카드헤린, 항-인테그린, 항-CD44 또는 항-Myc 항체로 염색한 결과이다. 핵은 DAPI(파란색)으로 염색하였다. 스케일바, 10μM. 도 5b는 TRIM40 과발현이 AJ 및 TJ의 단백질 발현 수준에 영향을 미치지 않음을 보여주는 그림이다. 공벡터 또는 Myc-TRIM40을 발현하는 HT-29 세포를 지정된 항체로 면역블롯팅하였다. ISP40은 TRIM40을 의미한다.
도 6은 TRIM40의 RING 및 C-말단 도메인 모두가 F-액틴의 안정화 저해와 세포간 접촉에 중요함을 보여주는 그림이다. 도 6a는 TRIM40과 이의 RING 결실(TRIM40ΔRING); C-말단 영역 결실(TRIM40ΔCT); 코일드-코일 및 C-말단 도메인 결실(TRIM40ΔCC+CT); 및 B-box, 코일드-코일 및 C-말단 도메인 결실(TRIM40ΔBB+CC+CT) 돌연변이의 모식도이다. 야생형 TRIM40 또는 이의 돌연변이를 발현하는 HT-29 세포를 항-팔로이딘 또는 항-Myc 항체로 염색하였다. 핵은 DAPI(파란색)으로 염색하였다. 스케일바, 10μM. 도 6b는 세포 경계를 명확히 나타내는 표면 반사 간섭 DIC 이미지를 수득함으로써 모서리간(Edge-to-edge) 거리를 측정한 결과를 보여준다. 붉은선, 흰색선 및 황색 선은 각 세포의 경계를 나타낸다. **P<0.01(스튜던트 t-검정). 도 6c는 세포간 거리의 측정 결과를 보여준다. ISP40은 TRIM40을 의미한다.
도 7은 TRIM40이 코필린-1의 인산화를 차단함으로써 이의 활성을 조절함으로 보여주는 그림이다. 도 7a는 대조군 및 TRIM40-과발현 HT-29 세포에서 프로필린-1 및 코필린-1 단백질 수준을 보여주는 그림이다. 공벡터 또는 Myc-TRIM40 발현 HT-29 세포의 용해물에 대해 항-프로필린-1, 항-코필린-1, 항-Myc 또는 항-GAPDH 항체로 면역블롯팅을 수행하였다. 도 7b는 TRIM40 과발현이 코필린-1의 탈인산화를 촉발함으로 보여주는 그림이다. 공벡터 또는 Myc-TRIM40 발현 HT-29 세포의 용해물에 대해 항-phospho-코필린-1, 항-코필린-1, 항-Myc 또는 항-GAPDH 항체로 면역블롯팅을 수행하였다. 도 7c는 TRIM40 과발현이 핵 부근의 세포질의 섬유성 패턴을 재배열함을 보여주는 그림이다. 공벡터 또는 Myc-TRIM40 발현 HT-29 세포를 항-코필린-1 또는 항-Myc 항체로 염색하였다. 핵은 DAPI(파란색)으로 염색하였다. 스케일바, 10μM. 도 7d는 TRIM40이 코필린-1과 직접적으로 상호작용함을 보여주는 그림이다. 공벡터 또는 Myc-TRIM40-발현 HT-29 세포이 용해물을 HA-코필린과 함께 항-HA 항체로 면역침강하고 항-Myc 또는 항-HA 항체로 면역블롯팅하였다. 도 7e는 RING 및 C-말단 도메인 모두가 코필린-1과 TRIM40 간의 결합에 필수적임을 보여주는 그림이다. 야생형 TRIM40 또는 이의 삭제 돌여변이를 안정적으로 발현하는 HA-코필린-1-발현 HT-29 세포를 용해시키고 항-Myc 또는 항-HA 항체와 함께 면역침강시켰다. ISP40은 TRIM40을 의미한다.
도 8은 TRIM40이 F-액틴 불안정화를 촉진하는 RhoA에 대한 신규한 유비퀴틴 라이게이즈임을 보여주는 그림이다. 도 8a 및 8c는 TRIM40 과발현이 PP2A /C 또는 LIMK1의 단백질 발현 수준에 영향을 미치지 않음을 나타낸다. 공벡터 또는 Myc-TRIM40을 발현하는 HT-29 세포의 용해물에 대해 항-PP2A/C 항체로 면역블롯을 수행하였다. 도 8b는 TRIM40 과발현 HT-29 세포에서 코필린-1-PP2A 상호작용의 효과를 나타낸 그림이다. 공벡터 또는 Myc-TRIM40을 안정적으로 발현하는 HA-코필린-1-발현 HT-29 세포를 용해시킨 뒤 항-PP2A/C 항체와 함께 면역침강시키고 항-Myc 또는 항-HA와 함께 면역블롯팅을 하였다. 도 8d는 TRIM40 과발현이 LIMK1 인산화를 감소시킴을 보여주는 그림으로, TRIM40 과발현 HT-29 세포에서 코필린-1-PP2A 상호작용을 나타낸다. 공벡터 또는 Flag-TRIM40을 안정적으로 발현하는 HA-LIMK1-발현 HT-29 세포를 용해시키고 항-phospho-LIMK1, 항-코필린-1, 항-Myc 또는 항-튜불린 항체로 면역블롯팅하였다. 도 8e는 Y-26732를 처리하고 FRAX597는 처리하지 않은 HT-29 세포에서 F-액틴 탈중합화 및 세포간 접촉 붕괴가 나타남을 보여주는 그림이다. ROCK 또는 PAK 억제제(Y-26732 또는 FRAX597)를 처리한 HT-29 세포를 항-팔로이딘 또는 항-Myc 항체로 염색하였다. 핵은 DAPI(파란색)로 염색하였다. 스케일바, 10μM. 도 8d는 TRIM40이 RhoA-GTPase를 분해함으로 보여주는 그림이다. 공벡터 또는 Myc-TRIM40을 발현하는 HT-29 세포의 용해물을 항-RhoA, 항-Myc 또는 항-튜불린 항체로 면역블롯팅하였다. 도 8f는 TRIM40 과발현이 RhoA 수준에 영향을 미침을 보여주는 그림이다. ISP40은 TRIM40을 의미한다.
도 9는 DSS로 유도된 대장염 마우스에서 TRIM40 발현이 증가함을 보여주는 그림이다. 도 9a는 마우스에서 DSS로 대장염을 유도하는 과정을 나타낸다. 대조군 수컷 및 암컷 마우스에 ≥2.5%의 DSS를 4일 또는 8일간 투여하여 대장염을 유도하였다. 도 9b는 DSS-투여 대조군 수컷 또는 암컷 마우스의 체중 및 대장 길이 측정 결과를 나타낸다. 도 9c 및 9d는 DSS-투여 대조군 및 TRIM40 결핍 마우스의 체중 및 대장 길이 측정 결과를 나타낸다. 도 9e는 TRIM40의 mRNA 발현 수준이 DSS-유도 IBD 대장염 마우스에서 증가함으로 보여주는 그림이다. TRIM40의 mRNA 발현 수준은 qPCR로 분석하였다. *P<0.05, **P<0.01(스튜던트 t-검정). 도 9f는 DSS-유도 대장염 마우스의 RNA-서열 분석 결과 TRIM40의 mRNA 수준, 세포골격-관련 유전자, 키모카인, 사이토카인, MMP, REG 및 운동성-관련 유전자가 유의하게 증가함을 보여주는 그림이다. ISP40은 TRIM40을 의미한다.
도 10은 TRIM40이 피질 F-액틴을 불안정화하고 장내 장벽 기능을 저하시키는 예상되는 경로를 도시한 그림이다.
1 is a diagram showing that TRIM40 is involved in the onset of IBD through changes in actin cytoskeletal signaling. 1A is an RNA-seq analysis of UC-related gene expression profiles obtained from published RNA-sequencing (RNA-seq) data sets of UC patients. Green, yellow, blue, brown and black dots represent REG, motility, MMP, chemokine and TRIM protein genes, respectively. Figure 1b is a diagram showing that TRIM40 is increased in UC and CD patients. TRIM40 expression was analyzed by RT-PCR, and quantitative values of TRIM40 mRNA levels were normalized to GAPDH. 1c is a diagram showing that TRIM40 expression is hardly detected in colonic and intestinal epithelial cell lines. SW480 (colon), HT-29 (colon) and Caco-2 (intestine), HeLa (cervical), U937 (lymphocyte), MDA-MB-231 (breast), 293T (embryonic kidney) in various human cell lines. The expression of TRIM40 was analyzed by RT-PCR.
2 is a diagram showing that TRIM40 overexpression promotes expression of inflammatory genes or cytoskeleton-related genes. 2A is a Venn diagram analysis result showing that increased genes and decreased genes significantly overlap as a result of microarray and RNA-seq dataset analysis. 2B is a heat map analysis result showing significant differences in mRNA expression levels of cytokines, chemokines, IFNs or cytoskeleton-related genes in Myc-TRIM40-expressing HT-29 cells. Figure 2c is a diagram showing that TRIM40 overexpression induces mRNA expression of chemokines, cytokines and IFN- or cytoskeleton-related proteins. The mRNA expression of each gene was analyzed by qPCR. *P<0.05, **P<0.01 (Student's t-test), ISP40 (intestine specific protein 40) means TRIM40.
3 is a diagram showing that TRIM40 overexpression inhibits cell-to-cell contact. 3a is It shows a fibrous pattern of TRIM40 in the cytoplasm. HT-29 or Caco-2 cells stably expressing the empty vector or Myc-TRIM40 were stained with anti-Myc antibody. Nuclei were stained with DAPI (blue). Scale bar, 10 μM. Arrowheads indicate fibrous patterns. Figure 3b shows HT-29 or Caco-2 cells expressing the empty vector or Myc-TRIM40 were analyzed by differential interference (DIC). Scale bar, 10 μM. The graph on the right is the result of quantifying the distance between cells. Edge-to-edge distances were measured by obtaining surface-reflection interfering DIC images that clearly indicate cell boundaries. Red, white and yellow lines indicate the boundaries of each cell. **P<0.01 (Student's t-test).
4 is a diagram showing that TRIM40 overexpression promotes destabilization of cortical F-actin. Figure 4a shows that HT-29 and SW480 cells stably expressing empty vector or TRIM40 were tagged differently (Myc, Flag, and tagged N-terminus and C-terminus) and anti-F-actin (phalloidin) or anti- It was stained with Myc antibody. Nuclei were stained with DAPI (blue). Scale bar, 10 μM. Arrow heads indicate cortical actin. Figure 4b is a diagram showing that TRIM40 is involved in the regulation of the F-actin polymerization step. HT-29 cells were treated with Cyto.D and PMA to induce F-actin depolymerization or condensation. 4c is a diagram showing that TRIM40 reduces the F-actin/G-actin ratio. The graph shows the F-actin band intensity in the insoluble fraction normalized to the G-actin band intensity in the soluble fraction. **P<0.01 (Student's t-test). ISP40 stands for TRIM40.
Figure 5 is a diagram showing that TRIM40 promotes the incorporation of AJ and TJ through cortical actin destruction. FIG. 5A shows the results of staining HT-29 cells stably expressing a control empty vector or Myc-TRIM40 with anti-vinculin, anti-E-cadherin, anti-integrin, anti-CD44 or anti-Myc antibody. Nuclei were stained with DAPI (blue). Scale bar, 10 μM. Figure 5b is a diagram showing that TRIM40 overexpression does not affect the protein expression level of AJ and TJ. Empty vector or HT-29 cells expressing Myc-TRIM40 were immunoblotted with the indicated antibodies. ISP40 stands for TRIM40.
6 is a diagram showing that both the RING and C-terminal domains of TRIM40 are important for inhibition of F-actin stabilization and cell-to-cell contact. Figure 6a shows TRIM40 and its RING deletion (TRIM40ΔRING); C-terminal region deletion (TRIM40ACT); coiled-coil and C-terminal domain deletion (TRIM40ΔCC+CT); and B-box, coiled-coil and C-terminal domain deletion (TRIM40ΔBB+CC+CT) mutations. HT-29 cells expressing wild-type TRIM40 or a mutant thereof were stained with anti-phalloidin or anti-Myc antibody. Nuclei were stained with DAPI (blue). Scale bar, 10 μM. Figure 6b shows the result of measuring the edge-to-edge distance by obtaining a surface reflection interference DIC image clearly showing the cell boundary. Red, white and yellow lines indicate the boundaries of each cell. **P<0.01 (Student's t-test). 6c shows the measurement result of the intercellular distance. ISP40 stands for TRIM40.
7 is a diagram showing that TRIM40 regulates the activity of cofilin-1 by blocking phosphorylation. 7A is a diagram showing the levels of propylin-1 and cofilin-1 proteins in control and TRIM40-overexpressing HT-29 cells. Lysates of empty vector or Myc-TRIM40 expressing HT-29 cells were subjected to immunoblotting with anti-propylin-1, anti-cofilin-1, anti-Myc or anti-GAPDH antibodies. Figure 7b is a diagram showing that TRIM40 overexpression triggers the dephosphorylation of cofilin-1. Lysates of empty vector or Myc-TRIM40 expressing HT-29 cells were subjected to immunoblotting with anti-phospho-cofilin-1, anti-cofilin-1, anti-Myc or anti-GAPDH antibodies. Figure 7c is a diagram showing that TRIM40 overexpression rearranges the cytoplasmic fibrous pattern near the nucleus. Empty vector or Myc-TRIM40 expressing HT-29 cells were stained with anti-cofilin-1 or anti-Myc antibody. Nuclei were stained with DAPI (blue). Scale bar, 10 μM. Figure 7d is a diagram showing that TRIM40 directly interacts with cofilin-1. Lysates of empty vector or Myc-TRIM40-expressing HT-29 cells were immunoprecipitated with anti-HA antibody together with HA-cofilin and immunoblotted with anti-Myc or anti-HA antibody. Figure 7e is a diagram showing that both RING and C-terminal domains are essential for binding between cofilin-1 and TRIM40. HA-cofilin-1-expressing HT-29 cells stably expressing wild-type TRIM40 or a deletion mutant thereof were lysed and immunoprecipitated with anti-Myc or anti-HA antibody. ISP40 stands for TRIM40.
8 is a diagram showing that TRIM40 is a novel ubiquitin ligase for RhoA that promotes F-actin destabilization. 8A and 8C show that TRIM40 overexpression did not affect the protein expression level of PP2A/C or LIMK1. Immunoblots were performed on the empty vector or lysates of HT-29 cells expressing Myc-TRIM40 with anti-PP2A/C antibody. 8B is a diagram showing the effect of cofilin-1-PP2A interaction in TRIM40 overexpressing HT-29 cells. HA-cofilin-1-expressing HT-29 cells stably expressing the empty vector or Myc-TRIM40 were lysed, followed by immunoprecipitation with anti-PP2A/C antibody and immunoblotting with anti-Myc or anti-HA. did Fig. 8d is a diagram showing that TRIM40 overexpression reduces LIMK1 phosphorylation, showing cofilin-1-PP2A interaction in TRIM40 overexpressing HT-29 cells. HA-LIMK1-expressing HT-29 cells stably expressing either the empty vector or Flag-TRIM40 were lysed and immunoblotted with anti-phospho-LIMK1, anti-cofilin-1, anti-Myc or anti-tubulin antibodies. . FIG. 8e is a diagram showing F-actin depolymerization and intercellular contact disruption in HT-29 cells treated with Y-26732 and not treated with FRAX597. HT-29 cells treated with ROCK or PAK inhibitor (Y-26732 or FRAX597) were stained with anti-phaloidin or anti-Myc antibody. Nuclei were stained with DAPI (blue). Scale bar, 10 μM. 8D is a diagram showing that TRIM40 degrades RhoA-GTPase. Lysates of empty vector or HT-29 cells expressing Myc-TRIM40 were immunoblotted with anti-RhoA, anti-Myc or anti-tubulin antibodies. Figure 8f is a diagram showing that TRIM40 overexpression affects RhoA levels. ISP40 stands for TRIM40.
9 is a diagram showing an increase in TRIM40 expression in DSS-induced colitis mice. Figure 9a in the mouse The process of inducing colitis with DSS is shown. Colitis was induced by administration of ≥2.5% DSS to control male and female mice for 4 or 8 days. 9B shows the results of measuring body weight and colon length of male or female mice in the DSS-administered control group. 9c and 9d show the results of measurement of body weight and colon length in DSS-administered control group and TRIM40 deficient mice. 9e is a diagram showing that the mRNA expression level of TRIM40 is increased in mice with DSS-induced IBD colitis. The mRNA expression level of TRIM40 was analyzed by qPCR. *P<0.05, **P<0.01 (Student's t-test). FIG. 9f is a diagram showing that the mRNA level of TRIM40, cytoskeleton-related genes, chemokines, cytokines, MMP, REG and motility-related genes significantly increased as a result of RNA-sequencing of DSS-induced colitis mice. ISP40 stands for TRIM40.
Figure 10 is a diagram depicting the predicted pathway by which TRIM40 destabilizes cortical F-actin and lowers intestinal barrier function.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .

실시예Example

실험방법Experimental method

마우스 mouse

C57BL/6N 유전적 배경의 TRIM40+/- 마우스는 Cyagen(Taicang City, Jiangsu, China)에서 구입하였다. 5-8 주령의 C57BL/6N 수컷 및 암컷 마우스는 ORIENT(Seongnam, South Korea)에서 구입하였다. TRIM40 넉아웃 마우스는 TRIM40 +/- 수컷 및 암컷 마우스를 교배하여 제작하였다. 넉아웃 마우스의 유전자형은 PCR로 확인하였다. 실험에는 6-8 주령 마우스를 사용하였으며 모든 마우스는 SPF(specific pathogen free) 조건 하에서 유지하였다. 모든 동물 실험은 연세대학교 동물실험윤리위원회의 승인 하에 수행되었다. TRIM40+/- mice of C57BL/6N genetic background were purchased from Cyagen (Taicang City, Jiangsu, China). C57BL/6N male and female mice aged 5-8 weeks were purchased from ORIENT (Seongnam, South Korea). TRIM40 knockout mice were constructed by crossing TRIM40 +/- male and female mice. The genotype of knockout mice was confirmed by PCR. For the experiment, 6-8 week old mice were used, and all mice were maintained under SPF (specific pathogen free) conditions. All animal experiments were performed under the approval of the Animal Experimental Ethics Committee of Yonsei University.

DNA 컨스트럭트 DNA construct

N-말단 Myc 태그와 융합된 인간 TRIM40을 다음의 프라이머를 이용하여 pMSCV 벡터(Clontech, Mountain View, CA, USA)에 서브클로닝하였다: 5' ATT CTC GAG ATG ATC CCT TTG CAG AAG GAC 3' (XhoI-TRIM40; 정방향) 및 5'-ATT GAA TTC AGA GCT TCT GAG GGG G-3' (EcoRI-TRIM40; 역방향). N-말단 Flag-태그된 인간 TRIM40은 다음의 프라이머를 이용하여 pMSCV 벡터로 서브클로닝하였다: 5'-ATT AGA TCT ATG ATC CCT TTG CAG AAG GAC-3' (BglII-TRIM40; 정방향) 및 5'-ATT GAA TTC AGA GCT TCT GAG GGG G-3' (EcoRI-TRIM40; 역방향). C-말단 GFP-태그된 인간 TRIM40은 다음의 프라이머를 이용하여 pMSCV 벡터로 서브클로닝하였다: 5'-ATT CTC GAG CCA CCA TGA TCC CTT TGC AGA AGG ACA AC-3' (XhoI-TRIM40; 정방향) 및 5'-AAT GGA TCC GAG CTT CTG AGG GGG CTG AAG-3' (BamHI-TRIM40; 역방향). C-말단 Myc-태그된 인간 TRIM40은 다음의 프라이머를 이용하여 pMSCV 벡터로 서브클로닝하였다: 5'-AAT AGA TCT GCC ACC ATG ATC CCT TTG-3' (BglII-TRIM40; 정방향) 및 5'-ATT GTT AAC CTC GAG CTT CTG AGG GGG CTG AA-3' (HpaI-TRIM40; 역방향). 모든 인간 TRIM40 관련 삭제 컨스트럭트는 C-말단에서 Myc로 태깅하였다. 인간 TRIM40 삭제 컨스트럭트는 PCR로 제작 후 pMSCV 벡터로 클로닝하였다. RING 도메인이 삭제된 인간 TRIM40 컨스트럭트(Δ14-66aa)는 다음의 프라이머를 이용하여 벡터에 클로닝하였다: 5'-AAT AGA TCT GCC ACCATG ATC CCT TTG CAG AAG GAC AAC CAG GAG GAG GGT GTC CGG AAG CCC TGT TCT GA-3' (BglII-TRIM40; 정방향) 및 5'-ATT GTT AAC CTC GAG CTT CTG AGG GGG CTG AA-3'(HpaI-TRIM40; 역방향). Δ61-258aa 삭제된 인간 TRIM40 컨스트럭트는 다음의 프라이머를 이용하여 벡터에 클로닝하였다: 5'-AAT AGA TCT GCC ACC ATG ATC CCT TTG-3' (BglII-TRIM40; 정방향) 및 5'-AAT CTC GAG ACA GGG CTT CCG GCA GA-3'(XhoI-TRIM40; 역방향). Δ108-258 삭제된 인간 TRIM40 컨스트럭트는 다음의 프라이머를 이용하여 벡터에 클로닝하였다: 5'-AAT AGA TCT GCC ACC ATG ATC CCT TTG-3' (BglII-TRIM40; 정방향) 및 5' AAT CTC GAG AAT GGT CAG TTC ATG ATG AGA C 3' (XhoI-TRIM40; 역방향). Δ153-258aa 삭제된 인간 TRIM40 컨스트럭트는 다음의 프라이머를 이용하여 벡터에 클로닝하였다: 5'-AAT AGA TCT GCC ACC ATG ATC CCT TTG-3' (BglII-TRIM40; 정방향) 및 5'-AAT CTC GAG AGC CTC CAG CCT GTG GT-3' (XhoI-TRIM40; 역방향). 인간 코필린(cofilin)-1 cDNA는 HT-29 세포의 cDNA 라이브러리를 이용하여 다음의 프라이머를 이용한 PCR을 통해 분리하였다: 5'-ATT AGA TCT GCC ACC ATG GCC TGG GGT GTG GCT-3'(BglII-TRIM40; 정방향) 및 5'-ATT CTC GAG CAA AGG CTT GCC CTC CAG-3'(XhoI-TRIM40; 역방향). 인간 LIMK1는 addgene(Plasmid #23511)에서 수득하였다. 인간 LIMK1는 다음의 프라이머를 이용하여 pMSCV 벡터에 서브클로닝하였다: 5'-CTA AGA TCT GCC ACC ATG AGG TTG ACG CTA CTT TG-3'(Bgl ll-TRIM40; 정방향) 및 5'-ACC GTT AAC GTC GGG GAC CTC AGG-3'(HpaI-TRIM40; 역방향). 모든 컨스트럭트는 시퀀싱을 통해 검증하였다. Human TRIM40 fused with N-terminal Myc tag was subcloned into pMSCV vector (Clontech, Mountain View, CA, USA) using the following primers: 5' ATT CTC GAG ATG ATC CCT TTG CAG AAG GAC 3' (XhoI -TRIM40; forward) and 5'-ATT GAA TTC AGA GCT TCT GAG GGG G-3' (EcoRI-TRIM40; reverse). N-terminal Flag-tagged human TRIM40 was subcloned into pMSCV vector using the following primers: 5'-ATT AGA TCT ATG ATC CCT TTG CAG AAG GAC-3' (BglII-TRIM40; forward) and 5'- ATT GAA TTC AGA GCT TCT GAG GGG G-3' (EcoRI-TRIM40; reverse). C-terminal GFP-tagged human TRIM40 was subcloned into pMSCV vector using the following primers: 5'-ATT CTC GAG CCA CCA TGA TCC CTT TGC AGA AGG ACA AC-3' (XhoI-TRIM40; forward) and 5'-AAT GGA TCC GAG CTT CTG AGG GGG CTG AAG-3' (BamHI-TRIM40; reverse). C-terminal Myc-tagged human TRIM40 was subcloned into pMSCV vector using the following primers: 5'-AAT AGA TCT GCC ACC ATG ATC CCT TTG-3' (BglII-TRIM40; forward) and 5'-ATT GTT AAC CTC GAG CTT CTG AGG GGG CTG AA-3' (HpaI-TRIM40; reverse). All human TRIM40 related deletion constructs were tagged with Myc at the C-terminus. The human TRIM40 deletion construct was constructed by PCR and cloned into the pMSCV vector. The human TRIM40 construct with the RING domain deleted (Δ14-66aa) was cloned into a vector using the following primers: 5'-AAT AGA TCT GCC ACCATG ATC CCT TTG CAG AAG GAC AAC CAG GAG GAG GGT GTC CGG AAG CCC TGT TCT GA-3' (BglII-TRIM40; forward) and 5'-ATT GTT AAC CTC GAG CTT CTG AGG GGG CTG AA-3' (HpaI-TRIM40; reverse). The Δ61-258aa deleted human TRIM40 construct was cloned into a vector using the following primers: 5'-AAT AGA TCT GCC ACC ATG ATC CCT TTG-3' (BglII-TRIM40; forward) and 5'-AAT CTC GAG ACA GGG CTT CCG GCA GA-3' (XhoI-TRIM40; reverse). The Δ108-258 deleted human TRIM40 construct was cloned into a vector using the following primers: 5'-AAT AGA TCT GCC ACC ATG ATC CCT TTG-3' (BglII-TRIM40; forward) and 5' AAT CTC GAG AAT GGT CAG TTC ATG ATG AGA C 3' (XhoI-TRIM40; reverse). The Δ153-258aa deleted human TRIM40 construct was cloned into a vector using the following primers: 5'-AAT AGA TCT GCC ACC ATG ATC CCT TTG-3' (BglII-TRIM40; forward) and 5'-AAT CTC GAG AGC CTC CAG CCT GTG GT-3' (XhoI-TRIM40; reverse). Human cofilin-1 cDNA was isolated by PCR using the following primers using the cDNA library of HT-29 cells: 5'-ATT AGA TCT GCC ACC ATG GCC TGG GGT GTG GCT-3'(BglII -TRIM40; forward) and 5'-ATT CTC GAG CAA AGG CTT GCC CTC CAG-3' (XhoI-TRIM40; reverse). Human LIMK1 was obtained from addgene (Plasmid #23511). Human LIMK1 was subcloned into pMSCV vector using the following primers: 5'-CTA AGA TCT GCC ACC ATG AGG TTG ACG CTA CTT TG-3' (Bgl ll-TRIM40; forward) and 5'-ACC GTT AAC GTC GGG GAC CTC AGG-3' (HpaI-TRIM40; reverse). All constructs were verified through sequencing.

항체 및 시약Antibodies and reagents

항-Myc(#2276), 항-E-카드헤린(#14472), 항-Ezrin/Radixin/Moesin (#3142), 항-Phospho-코필린(Ser3)(#3313), 항-프로필린(Profilin)1 (#3237), 항-LIMK1(#3842), 항-Phospho-LIMK1(Thr508)/LIMK2(Thr505) (#3841) 및 항-DYKDDDDK 태그(#8146) 항체는 Cell Signaling Technology (Danvers, MA, USA)에서 구입하였다. 항-코필린 항체는 Abcam(Cambridge, UK)에서, 항-β-카테닌(sc-7963), 항-HCAM(sc-7297), 항-인테그린 β1 (sc-53711), 항-Rho A(sc-418), 항-Tom20(sc-11415) 및 항-튜불린(sc-23948) 항체는 Santa Cruz Biotechnology(Santa Cruz, CA, USA)에서 각각 구입하였다. 항-GAPDH(MA5-15738) 및 항-오클루딘(occludin)(71-1500) 항체는 Thermo Fisher Scientific (Fremont, CA)에서 구입하였다. 항-PP2A C 서브유닛(#05-421), 항-HA 또는 항-튜불린(#G094) 및 항-Flag(G191) 항체는 Millipore(Billerica, MA, USA), Roche(Basel, Swizerland) 또는 Applied Biological Materials(Richmond, Canada)에서 각각 구입하였다. 빈쿨린(Vinculin)(V9264, Sigma-Aldrich, St Louis,MO, USA) 항체는 노재석 박사(Yonsei University, South Korea)로부터 제공받았다. AlexaFluor 350-, 488- 및 568-접합 항체는 Life Technologies (Carlsbad, CA, USA)에서 구입하였다. AlexaFluor 568 접합 팔로이딘(A12380) 및 AlexaFluor 594-접합 디옥시리보뉴클레아제 I(D12372)은 ThermoFisher Scientific (Fremont, CA)에서 구입하였다. 사이토칼라신 D(22144-77-0) 및 PIPES(1,4-피페라진디에탄설폰산; P6757)는 SIGMA-Aldrich(St Louis, MO, USA)에서 구입하였다. Y-27632 2HClC(S1049) 및 FRAX597(S7271)은 Selleckchem (Houston, TX, USA)에서 구입하였다. Anti-Myc (#2276), anti-E-cadherin (#14472), anti-Ezrin/Radixin/Moesin (#3142), anti-Phospho-cofilin (Ser3) (#3313), anti-propylin ( Profilin)1 (#3237), anti-LIMK1 (#3842), anti-Phospho-LIMK1(Thr508)/LIMK2(Thr505) (#3841) and anti-DYKDDDDK tagged (#8146) antibodies were obtained from Cell Signaling Technology (Danvers, MA, USA). Anti-cofilin antibodies were obtained from Abcam (Cambridge, UK), anti-β-catenin (sc-7963), anti-HCAM (sc-7297), anti-integrin β1 (sc-53711), anti-Rho A (sc). -418), anti-Tom20 (sc-11415) and anti-tubulin (sc-23948) antibodies were purchased from Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, USA), respectively. Anti-GAPDH (MA5-15738) and anti-occludin (71-1500) antibodies were purchased from Thermo Fisher Scientific (Fremont, CA). Anti-PP2A C subunit (#05-421), anti-HA or anti-tubulin (#G094) and anti-Flag (G191) antibodies were obtained from Millipore (Billerica, MA, USA), Roche (Basel, Swizerland) or Each was purchased from Applied Biological Materials (Richmond, Canada). Vinculin (V9264, Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA) antibody was provided by Dr. Jae-Seok Roh (Yonsei University, South Korea). AlexaFluor 350-, 488- and 568-conjugated antibodies were purchased from Life Technologies (Carlsbad, CA, USA). AlexaFluor 568 conjugated phalloidin (A12380) and AlexaFluor 594-conjugated deoxyribonuclease I (D12372) were purchased from ThermoFisher Scientific (Fremont, CA). Cytochalasin D (22144-77-0) and PIPES (1,4-piperazindiethanesulfonic acid; P6757) were purchased from SIGMA-Aldrich (St Louis, MO, USA). Y-27632 2HClC (S1049) and FRAX597 (S7271) were purchased from Selleckchem (Houston, TX, USA).

세포 배양 및 형질주입Cell culture and transfection

인간 대장 상피 세포주인 HT-29 세포(HTB-38, American Type Culture Collection; ATCC, Manassas, VA, USA)를 10% 열 불활성화된 우태아혈청(FBS) 및 페니실린/스트렙토마이신(HyClone, Logan, UT, USA) 포함 RPMI에서 배양하였다. 인간 장 상피 세포주인 Caco-2(HTB-37, ATCC) 및 인간 배아신장(HEK) 293T 세포(CRL03216, ATCC)를 10% 열 불활성화된 FBS 및 페니실린/스트렙토마이신이 보충된 DMEM(Dulbecco’s modified Eagle medium)에서 배양하였다. 모든 세포는 37℃, 5% CO2의 가습 대기 하에서 배양하였다. 세포는 Omicsfect(OmicsBio, Taipei City, Taiwan)를 이용하여 무혈청, 무항생제 DMEM에서 36-48시간 동안 형질주입하였다. HT-29 cells (HTB-38, American Type Culture Collection; ATCC, Manassas, VA, USA), a human colonic epithelial cell line, were treated with 10% heat inactivated fetal bovine serum (FBS) and penicillin/streptomycin (HyClone, Logan, UT, USA) containing RPMI. Human intestinal epithelial cell lines Caco-2 (HTB-37, ATCC) and human embryonic kidney (HEK) 293T cells (CRL03216, ATCC) were treated with Dulbecco's modified Eagle (DMEM) supplemented with 10% heat inactivated FBS and penicillin/streptomycin. medium) was cultured. All cells were cultured under a humidified atmosphere of 37° C., 5% CO 2 . Cells were transfected in serum-free, antibiotic-free DMEM for 36-48 hours using Omicsfect (OmicsBio, Taipei City, Taiwan).

레트로바이러스 형질주입retroviral transfection

HEK293T 세포를 Myc- 또는 Flag-태깅된 야생형 TRIM40의 N-말단 또는 C-말단, Myc-태깅된 TRIM40 삭제 돌연변이의 C-말단, 코필린-1-HA 또는 LIMK1-Myc를 함유하는 레트로바이러스 벡터와 함께 VSV-G, Gag-Pol를 인코딩하는 플라스미드로 형질주입하였다. 형질주입 후 36-48시간 뒤에 바이러스 입자 함유 배지를 수집하여 0.45μm 막으로 여과하였다. 2200 rpm에서 45분간 원심분리 후 3-4시간 동안 37℃에서 5% CO2의 가습 대기 하에서 배양함으로써 세포를 바이러스로 형질주입하고, 신선한 배양액으로 다시 24시간 배양 후 퓨로마이신으로 선별하였다. HEK293T cells were transfected with a retroviral vector containing the N-terminus or C-terminus of Myc- or Flag-tagged wild-type TRIM40, the C-terminus of the Myc-tagged TRIM40 deletion mutant, cofilin-1-HA or LIMK1-Myc; Together they were transfected with plasmids encoding VSV-G and Gag-Pol. After transfection, the virus particle-containing medium was collected 36-48 hours after transfection and filtered through a 0.45 μm membrane. After centrifugation at 2200 rpm for 45 minutes, the cells were transfected with the virus by culturing in a humidified atmosphere of 5% CO 2 at 37° C. for 3-4 hours for 3-4 hours, followed by culturing again with fresh culture solution for 24 hours, followed by selection with puromycin.

RT-PCR, 실시간 RT-PCR 및 RNA 시퀀싱 분석RT-PCR, real-time RT-PCR and RNA sequencing analysis

총 세포 RNA를 RNA prep kit(GeneAll, Seoul, South Korea)을 이용하여 추출하고, 1-2μg의 총 RNA를 M-MLV( Money Murine Leukemia Virus) 역전사효소(Enzynomics, Daejeon, South Korea)를 이용하여 oligo dT(18mer) 및 랜덥 헥사머 프라이머로 역전사하였다. UC 또는 CD 환자의 RNA 시료는 천재희 교수(Severance Biomedical Science Institute, Yonsei University College of Medicine, South Korea)로부터 제공받았다. PCR은 적절한 cDNA 및 지시된 프라이머를 이용하여 수행되었으며, PCR 산물은 브로민화 에티듐 염색된 아가로스 겔 상에서 시각화하였다. qPCR 분석은 TOPrealTMqPCR 2xPreMIX (Enzynomics, Daejeon, South Korea)를 이용하여 QuantStudioTM Design & Analysis 시스템(Thermo Fisher Scientific) 상에서 수행하였다. RT-PCR 및 qPCR에 사용된 모든 프라이머 서열은 표 1에 나타냈다. RNA 시퀀싱 분석은 Macrogen(Seoul, South Korea)에서 수행하였다. Total cellular RNA was extracted using RNA prep kit (GeneAll, Seoul, South Korea), and 1-2 μg of total RNA was extracted using M-MLV (Money Murine Leukemia Virus) reverse transcriptase (Enzynomics, Daejeon, South Korea). Reverse transcription was performed with oligo dT (18mer) and random hexamer primers. RNA samples from UC or CD patients were provided by Professor Cheon-hee Cheon (Severance Biomedical Science Institute, Yonsei University College of Medicine, South Korea). PCR was performed using the appropriate cDNA and the indicated primers, and the PCR product was visualized on an ethidium bromide stained agarose gel. qPCR analysis was performed on a QuantStudio™ Design & Analysis system (Thermo Fisher Scientific) using TOPreal™ qPCR 2xPreMIX (Enzynomics, Daejeon, South Korea). All primer sequences used for RT-PCR and qPCR are shown in Table 1. RNA sequencing analysis was performed by Macrogen (Seoul, South Korea).

면역형광 어세이Immunofluorescence assay

세포를 상온에서 PBS 내의 3.7% 포름알데히드에서 5-10분간 고정시키고 5-10분간 PBS 내의 0.2 % Triton X-100으로 투과화시켰다. PBS 내 2% 소혈청 알부민(PBA)으로 30분-1시간 동안 블로킹한 뒤, 세포를 적절한 1차 항체(1:200-1:400)와 함께 2% PBA에서 1시간동안 상온 또는 밤새 4℃에서 배양하였다. 결합한 항체를 2% BSA에서 Alexa Fluor 488- 또는 Alexa Fluor 568-접합 2차 항체와 1시간 동안 상온에서 배양함으로써 시각화하였다. DAPI(4',6-디아미디노-2-페닐인돌)를 핵의 대비염색에 사용하였다. F-액틴의 면역형광 염색을 위해, 2% BSA에서 세포를 Alexa FluorTM 568 팔로이딘(1:200-300)으로 상온에서 30분-1시간 동안 염색하였다. G-액틴의 시각화를 위해, 세포를 2% BSA에서 Alexa Fluor 594 표지된 Dnase I (1:500)과 함께 1시간 동안 상온에서 배양하였다. Cells were fixed in 3.7% formaldehyde in PBS for 5-10 minutes at room temperature and permeabilized with 0.2% Triton X-100 in PBS for 5-10 minutes. After blocking with 2% bovine serum albumin (PBA) in PBS for 30 min–1 h, cells were then incubated with an appropriate primary antibody (1:200–1:400) in 2% PBA for 1 h at room temperature or overnight at 4°C. cultured in The bound antibody was visualized by incubating with Alexa Fluor 488- or Alexa Fluor 568-conjugated secondary antibody in 2% BSA for 1 hour at room temperature. DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole) was used for counterstaining of nuclei. For immunofluorescence staining of F-actin, cells were stained with Alexa Fluor™ 568 phalloidin (1:200-300) in 2% BSA at room temperature for 30 minutes-1 hour. For visualization of G-actin, cells were incubated with Alexa Fluor 594 labeled Dnase I (1:500) in 2% BSA for 1 hour at room temperature.

면역블롯팅 분석Immunoblot analysis

세포를 프로테아제억제제 칵테일(Roche)이 보충된 1% 노닐페녹시폴리에톡실에탄올(NP-40, Sigma)을 이용하여 4℃에서 30분간 용해시켰다. 4℃에서 10분간 13000rpm로 원심분리한 뒤, 상등액을 새로운 튜브에 옮겼다. 용해물을 5 x 샘플 완충액으로 용해시키 뒤 SDS-폴리아크릴아마이드 겔 전기영동(PAGE)으로 분리하여 PVDF 막(Milliopore, Bedford, MA)으로 옮겼다. 블로킹을 위해 막을 0.1% tween 20(BioShop Canada Inc., Canada)을 포함하는 PBS 내 5% 탈지유와 함께 30분-1시간 동안 상온에서 배양한 다음 막을 PBST로 3회 세척하였다. 막 위에 적절한 1차 항체를 밤새 4℃에서 또는 1시간 동안 상온에서 배양하였다. 막을 다시 PBST로 3회 세척하고 적절한 호스래디쉬 퍼옥사이드-접합 2차 항체와 함께 PBST 내 5% 탈지유에서 1시간 동안 상온에서 배양하였다. 1시간 뒤에 막을 PBST로 3회 세척하였다. 표적 밴드를 강화 화학발광(ECL) 검출 시약(Advansta, Menlo Park, CA, USA)을 이용하여 시각화하였다. Cells were lysed using 1% nonylphenoxypolyethoxylethanol (NP-40, Sigma) supplemented with protease inhibitor cocktail (Roche) at 4°C for 30 minutes. After centrifugation at 13000 rpm for 10 minutes at 4° C., the supernatant was transferred to a new tube. The lysate was dissolved with 5 x sample buffer, separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE), and transferred to a PVDF membrane (Milliopore, Bedford, MA). For blocking, the membrane was incubated with 5% skim milk in PBS containing 0.1% tween 20 (BioShop Canada Inc., Canada) at room temperature for 30 minutes-1 hour, and then the membrane was washed 3 times with PBST. The appropriate primary antibody on the membrane was incubated overnight at 4°C or at room temperature for 1 hour. The membrane was washed again 3 times with PBST and incubated in 5% skim milk in PBST with an appropriate horseradish peroxide-conjugated secondary antibody for 1 hour at room temperature. After 1 hour, the membrane was washed 3 times with PBST. Target bands were visualized using enhanced chemiluminescence (ECL) detection reagent (Advansta, Menlo Park, CA, USA).

공-면역침강 co-immunoprecipitation

코필린 1-TRIM40 상호작용을 위해, 세포를 48시간 동안 배양하고 즉시 프로테아제억제제 칵테일이 보충된 PBS에서 초음파처리하였다. 세포를 얼음 위에서 1 pulse/sec으로 9초간 초음파처리하였다. 초음파 처리된 세포를 4℃에서 13000 rpm으로 10분간 원심분리하고 상등액을 새로운 튜브로 옮겼다. 적절한 1차 항체를 상등액에 첨가하고 밤새 4℃에서 배양한 뒤 단백질 G-세파로스(Sigma-Aldrich)를 1시간 동안 4℃에서 배양하였다. 1시간 뒤 단백질 G-세파로스를 포함하는 상등액을 5000rpm으로 1분 간 원심분리하였다. 상등액을 버리고 남아있는 단백질 G-세파로스를 PBS로 3회 세척하였다. 면역침강된 단백질을 1 x 변성 완충액(50mM Tris-HCl[pH6.8], 5% β-머캅토에탄올, 2% SDS, 0.1% 브로모페놀 블루, 10% 글리세롤)에서 7-10분간 95℃로 끓임으로써 용출하고, 용출된 시료를 SDS-PAGE로 분리하였다.For cofilin 1-TRIM40 interaction, cells were incubated for 48 h and immediately sonicated in PBS supplemented with protease inhibitor cocktail. Cells were sonicated for 9 seconds on ice at 1 pulse/sec. The sonicated cells were centrifuged at 13000 rpm at 4°C for 10 minutes, and the supernatant was transferred to a new tube. An appropriate primary antibody was added to the supernatant and incubated at 4°C overnight, followed by protein G-Sepharose (Sigma-Aldrich) incubated at 4°C for 1 hour. After 1 hour, the supernatant containing protein G-Sepharose was centrifuged at 5000 rpm for 1 minute. The supernatant was discarded and the remaining protein G-sepharose was washed three times with PBS. Immunoprecipitated proteins were incubated in 1 x denaturing buffer (50 mM Tris-HCl [pH6.8], 5% β-mercaptoethanol, 2% SDS, 0.1% bromophenol blue, 10% glycerol) at 95 °C for 7-10 min. It was eluted by boiling, and the eluted sample was separated by SDS-PAGE.

미토콘드리아 정제mitochondrial purification

미토콘드리아 및 세포질 분획을 Mitochondria Isolation Kit for Cultured cells(#89874, Thermo Scientific, Rockford, IL, USA)를 이용하여 분리하였다. 요약하면, 수집된 5 x 106 세포를 원심분리하고 미토콘드리아 분리 시약 A를 펠렛에 첨가하였다. 세포를 중간 속도로 5초간 볼텍싱한 다음 얼음 위에서 2분간 배양하였다. 미토콘드리아 분리 시약 B를 첨가하고 최대 속도로 5초간 볼텍싱한 다음 얼음 위에서 매분 볼텍싱하면서 5분간 배양하였다. 미토콘드리아 분리 시약 C를 첨가하고 튜브를 수회 뒤집어 혼합하였다. 3200 rpm으로 10분간 4℃에서 원심분리한 다음 상등액을 새로운 튜브로 옮기고 15분간 4℃에서 13000 rpm으로 원심분리하였다. 세포질 분획을 포함하는 상등액을 새로운 튜브로 옮겼다. 미토콘드리아 분획을 포함하는 펠렛에 미토콘드리아 분리 시약 C를 첨가하고 5분간 4℃에서 13000 rpm으로 원심분리한 뒤 상등액을 버렸다. 펠렛을 1ⅹ 시료 완충액에서 재부유하고 면역블롯팅으로 분석하였다. Mitochondria and cytoplasmic fractions were isolated using the Mitochondria Isolation Kit for Cultured cells (#89874, Thermo Scientific, Rockford, IL, USA). Briefly, the collected 5 x 10 6 cells were centrifuged and mitochondrial isolation reagent A was added to the pellet. Cells were vortexed for 5 seconds at medium speed and then incubated on ice for 2 minutes. Mitochondrial isolation reagent B was added and vortexed for 5 seconds at maximum speed, followed by incubation for 5 minutes on ice with vortexing every minute. Mitochondrial isolation reagent C was added and the tube was inverted several times to mix. After centrifugation at 3200 rpm at 4°C for 10 minutes, the supernatant was transferred to a new tube and centrifuged at 13000 rpm at 4°C for 15 minutes. The supernatant containing the cytoplasmic fraction was transferred to a new tube. Mitochondrial isolation reagent C was added to the pellet containing the mitochondrial fraction, centrifuged at 13000 rpm at 4°C for 5 minutes, and then the supernatant was discarded. The pellet was resuspended in 1x sample buffer and analyzed by immunoblotting.

세포골격 분획화Cytoskeletal fractionation

세포를 PBS로 2회 세척하고 1분간 세포골격 안정화 완충액(4M 글리세롤, 25mM PIPES(pH6.9), 1 mM EGTA, 1 mM MgCl2)과 함께 4℃에서 배양하였다. 0.1% Triton X-100를 포함하는 세포골격 안정화 완충액으로 세포를 용해시키고 4℃에서 5분간 7500g로 원심분리한 뒤 상등액(가용성 액틴)을 새로운 튜브로 옮겼다. 펠렛(불용성 액틴)을 0.1 % TritonX-100을 포함하는 세포골격 안정화 완충액으로 재부유하였다. 상등액과 펠렛을 면역블롯팅으로 분석하였다. Cells were washed twice with PBS and incubated for 1 minute with cytoskeletal stabilization buffer (4M glycerol, 25mM PIPES (pH6.9), 1 mM EGTA, 1 mM MgCl 2 ) at 4°C. Cells were lysed with cytoskeletal stabilization buffer containing 0.1% Triton X-100 and centrifuged at 7500 g for 5 minutes at 4°C, and then the supernatant (soluble actin) was transferred to a new tube. The pellet (insoluble actin) was resuspended in cytoskeletal stabilization buffer containing 0.1% TritonX-100. The supernatant and pellet were analyzed by immunoblotting.

통계적 분석 statistical analysis

모든 실험은 최소 3회 반복하였으며, 데이터는 평균 및 표준편차(s.d.)로 나타내었다. 두 개의 평균 간의 통계적 차이는 양측 독립표본 스튜던트 t-검정 또는 Mantel-Cox 로그-랭크 검정으로 평가하였다. 벤다이아그램의 P 값은 초기하분포로 계산하였다. P 값 차이가 0.05 미만인 경우 통졔적 유의성이 있는 것으로 간주하였다. 어떠한 시료도 분석에서 제외하지 않았고, 데이터는 정규분포 시켰으며, 그룹 간 유사한 분산을 보였다. 표본 크기를 미리 결정하기 위한 여하한 통계적 방법을 사용하지 않았으며, 대신 이전의 경험과 실험 변수에 기초하여 표본 크기를 정하였다. All experiments were repeated at least 3 times, and the data are expressed as mean and standard deviation (sd). Statistical differences between the two means were evaluated by two-tailed independent sample Student's t-test or Mantel-Cox log-rank test. The P value of the Venn diagram was calculated as a hypergeometric distribution. If the P value difference was less than 0.05, it was considered to be statistically significant. No sample was excluded from the analysis, the data were normally distributed, and similar variances were observed between groups. No statistical method was used to pre-determine the sample size, but rather based on previous experience and experimental variables.

실험결과Experiment result

TRIM40은 액틴 세포골격 신호 변화를 통해 IBD 발병에 관여한다. TRIM40 is involved in IBD pathogenesis through changes in actin cytoskeletal signaling.

크론병(CD) 및 궤양성 대장염(UC)의 2가지 주요 질환으로 구성된 염증성 장질환(IBD)에서의 200개의 유전자 좌위 또는 비정상적 유전자 발현에 관한 종래 연구3,4,31에서도 이들 유전자의 IBD에서의 작용 기전은 명확히 밝혀지지 않았다. 이에, 본 발명자들은 UC 환자의 공지된 RNA-시퀀싱(RNA-seq) 데이터세트를 이용하여 UC-관련 유전자 발현 프로파일을 재분석하였다. 이들 리드(read) 중 >79%를 정렬하고 >40,030 유전자가 포함되었다. 종래에 보고된 바와 같이, Reg(regenerating gene) 패밀리 단백질인 MMP(metalloprotease), 키모카인 또는 사이토카인의 발현은 크게 증가한 반면 뮤신(MUC) 및 부착-관련 단백질의 발현은 감소하였다. 흥미롭게도, 몇몇 TRIM 단백질(TRIM22, TRIM29, TRIM40 또는 ISO69) 또는 세포골격-관련 단백질[TPPP(tubulin polymerization-promoting protein), TLN(talin) 또는 TUBAL3(tubulin alpha like 3)]의 mRNA 수준은 유의하게 변화되었으므로, 이들 RNA에 해당하는 유전자의 상대적 순위를 조사하였다(도 1a). 몇몇 TRIM의 서브셋은 장내 미생물군 유전체와 같은 변화하는 환경 조건에 맞게 다양화되었으며, TRIM40은 위장관암과 관련이 있으므로, 본 발명자들은 IBD 발병에서의 TRIM40의 역할에 초점을 맞추었다. RNA-seq 결과를 검증하기 위해, 대조군과 CD 또는 UC 환자 시료에서의 TRIM40 mRNA 발현 수준을 조사하였다. 정상 소장(ileum) 조직에 비해 CD 및 UC 환자는 높은 TRIM40 mRNA 수준(대조군보다 ~56% 높음, 도 1b)을 보였다. 마찬가지로, 인간 장 세포주인 HT-29, Caco-2 및 SW480는 모두 매우 낮은 TRIM40 발현을 보였다(도 1c). 이러한 결과는 TRIM40 증가가 IBD 발병에 관여함을 말해준다. In previous studies 3,4,31 of 200 gene loci or abnormal gene expression in inflammatory bowel disease (IBD), which consists of two major diseases, Crohn's disease (CD) and ulcerative colitis (UC), the The mechanism of action has not been clearly elucidated. Therefore, we reanalyzed the UC-related gene expression profile using a known RNA-sequencing (RNA-seq) dataset of UC patients. >79% of these reads aligned and >40,030 genes were included. As previously reported, the expression of the Reg (regenerating gene) family protein MMP (metalloprotease), chemokines or cytokines was greatly increased, whereas the expression of mucin (MUC) and adhesion-related proteins was decreased. Interestingly, the mRNA levels of several TRIM proteins (TRIM22, TRIM29, TRIM40 or ISO69) or cytoskeleton-related proteins (tubulin polymerization-promoting protein (TPPP), TLN (talin) or TUBAL3 (tubulin alpha like 3)) were significantly Since it has changed, the relative ranking of the genes corresponding to these RNAs was investigated (FIG. 1a). Several subsets of TRIM have been diversified to adapt to changing environmental conditions, such as the gut microbiome genome, and since TRIM40 is associated with gastrointestinal cancer, we focused on the role of TRIM40 in the pathogenesis of IBD. To validate the RNA-seq results, we investigated the expression level of TRIM40 mRNA in control and CD or UC patient samples. Compared to normal small intestine (ileum) tissue, CD and UC patients showed high TRIM40 mRNA levels (~56% higher than controls, FIG. 1B ). Likewise, human intestinal cell lines HT-29, Caco-2 and SW480 all showed very low TRIM40 expression (Fig. 1c). These results suggest that an increase in TRIM40 is involved in the pathogenesis of IBD.

장에서의 TRIM40 과발현이 발병에 미치는 영향을 확인하기 위해, N-말단 Myc-태깅된 TRIM40(Myc-TRIM40)을 안정적으로 발현하는 HT-29 세포 내에서 RNA-seq 및 마이크로어레이 분석을 수행함으로써 TRIM40 기능 획득이 세포 mRNA 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 벤다이아그램 분석 결과 증가되는 유전자 및 감소되는 유전자의 유의한 중첩이 관찰되었다(도 2a). KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 증폭 분석 결과 mRNA 발현수준의 유의한 변화가 인터페론(IFN) 신호, 인터루킨(IL)-17 신호 및 키모카인 신호와 관련된 것으로 나타났으며 이들은 모두 IBD 발병에 관여하는 인자들이다(도 2a, 좌측 그래프). 흥미롭게도, KEGG 분석 결과 TRIM40 과발현과 PI3K(phosphoinositide 3 kinase) 신호, STAT(signal transducer and activator of transcription) 신호 및 Ras-관련 신호가 유의한 관련성을 가지는 것으로 나타났는데, 이들은 세포골격 재구성과 깊이 관련된 인자들이다(도 2a, 좌측 그래프). 나아가, TRIM40 과발현은 IBD 및 위암 또는 대장암을 포함하는 몇몇 인간 암의 진행과 유의하게 관련되어 있다(도 2a, 우측 그래프). 특히, 열지도 분석 결과 Myc-TRIM40-발현 HT-29 세포는 사이토카인 및 키모카인[예를 들어 CXCL(chemokines C-X-C motif ligands) 및 CCL(chemokine ligand)], IFN-관련 유전자(예를 들어 OAS(oligoadenylate synthases), IFI(interferon-inducible proteins), ISG(interferon-stimulated genes) 또는 IRF(interferon regulatory factor] 또는 액틴 세포골격-관련 유전자[예를 들어 TPPP3, TNNC1(troponin C1), ROCK1P1(Rho-associated coiled-coil containing protein kinase 1) 또는 MYL9(myosin light chain 9)] 및 STAT1(signal transducer and activator of transcription 1)에서 유의한 차이를 보였다(도 2b). 이러한 결과를 확인하기 위해 TRIM40-발현 HT-29 세포에서의 STAT1 및 IFI6의 mRNA 발현 수준을 조사한 결과, 역시 이들 mRNA 발현 수준은 TRIM40 과발현에 따라 유의하게 증가하였다(도 2c). To determine the effect of TRIM40 overexpression in the gut on pathogenesis, TRIM40 was performed by RNA-seq and microarray analysis in HT-29 cells stably expressing N-terminal Myc-tagged TRIM40 (Myc-TRIM40). The effect of gain of function on cellular mRNA properties was investigated. As a result of Venn diagram analysis, a significant overlap of increasing genes and decreasing genes was observed ( FIG. 2A ). As a result of KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) amplification analysis, it was found that significant changes in mRNA expression level were related to interferon (IFN) signal, interleukin (IL)-17 signal and chemokine signal, all of which are involved in the pathogenesis of IBD. factors (Fig. 2a, left graph). Interestingly, as a result of KEGG analysis, TRIM40 overexpression and PI3K (phosphoinositide 3 kinase) signal, STAT (signal transducer and activator of transcription) signal and Ras-related signal were found to have significant associations, which are factors deeply related to cytoskeletal reorganization. are (Fig. 2a, left graph). Furthermore, TRIM40 overexpression was significantly associated with the progression of IBD and several human cancers including gastric or colorectal cancer ( FIG. 2A , right graph). In particular, as a result of heat map analysis, Myc-TRIM40-expressing HT-29 cells showed that cytokines and chemokines [e.g., chemokines CXC motif ligands (CXCL) and chemokine ligands (CCL)], IFN-related genes (e.g., OAS ( oligoadenylate synthases), interferon-inducible proteins (IFI), interferon-stimulated genes (ISG) or interferon regulatory factor (IRF) or actin cytoskeleton-associated genes (e.g. TPPP3, troponin C1 (TNNC1), Rho-associated genes (ROCK1P1) Coiled-coil containing protein kinase 1) or MYL9 (myosin light chain 9)] and STAT1 (signal transducer and activator of transcription 1) showed significant differences (Fig. 2b).To confirm these results, TRIM40-expressing HT- As a result of examining the mRNA expression levels of STAT1 and IFI6 in 29 cells, these mRNA expression levels also significantly increased with TRIM40 overexpression ( FIG. 2c ).

TRIM40의 생물학적 기능을 추가적으로 조사하기 위해, TRIM40의 HT-29 및 Caco-2 세포 내에서의 아세포성 위치를 분석하였다. 면역형광 어세이(IFA) 결과 TRIM40이 세포질 내에서 섬유성 패턴을 보임을 알 수 있었다(도 3a). 서로 단단히 응집하여 군집을 이루는 대조군 HT-29 세포와 달리, TRIM40-발현 HT-29 세포는 세포간 척력을 나타내면서 이웃 세포간 간격이 벌어지고 결국 분산되는 양상을 보였다(도 3b). Myc-TRIM40-발현 세포간 평균 모서리간 거리는 대조군 HT-29 세포에 비해 훨씬 컸다(도 3b, 우측 그래프). 상술한 바와 같이 피질 액틴 필라멘트는 세포 형상 유지와 장(intestine) 상피의 견고함을 유지하는 데 중요하며, 피질 액틴 기능이상은 IBD 발병과 관련되어 있다. 또한, 최근 액틴 세포골격은 감염성 미생물을 감지하고 이들을 제거하기 위한 메카니즘을 작동시킴으로써 선천적 면역 및 세포 자기방어에 중요한 역할을 한다고 보고된 바 있다. 이를 종합하면, TRIM40 과발현은 IFN, 세포골격-관련 유전자 및 STAT1의 mRNA 발현을 증가시키고 세포간 접촉을 저해함으로써 IBD 발병의 원인으로 작용한다. To further investigate the biological function of TRIM40, the subcellular localization of TRIM40 in HT-29 and Caco-2 cells was analyzed. As a result of immunofluorescence assay (IFA), it was found that TRIM40 showed a fibrous pattern in the cytoplasm (FIG. 3a). Unlike the control HT-29 cells that tightly aggregated with each other, the TRIM40-expressing HT-29 cells exhibited intercellular repulsion, and the gap between neighboring cells widened and eventually dispersed ( FIG. 3b ). The average edge-to-edge distance between Myc-TRIM40-expressing cells was significantly greater than that of control HT-29 cells (Fig. 3b, right graph). As described above, cortical actin filaments are important for maintaining cell shape and maintaining the integrity of the intestinal epithelium, and cortical actin dysfunction is associated with the pathogenesis of IBD. In addition, it has recently been reported that the actin cytoskeleton plays an important role in innate immunity and cellular self-defense by detecting infectious microorganisms and operating a mechanism to eliminate them. Taken together, TRIM40 overexpression acts as a cause of IBD pathogenesis by increasing mRNA expression of IFN, cytoskeleton-related genes, and STAT1 and inhibiting cell-to-cell contact.

TRIM40은 피질 액틴을 붕괴시킴으로써 AJ 및 TJ의 함입을 촉진시킨다. TRIM40 promotes the incorporation of AJ and TJ by disrupting cortical actin.

G-액틴 단량체와 섬유성 F-액틴 간의 변환이 세포간 접촉 및 세포 신호경로에 관여하기 때문에, TRIM40이 액틴 동력학에 미치는 영향을 조사하였다. 모크(Mock) 또는 Myc-TRIM40을 발현하는 HT-29 세포에서 팔로이딘 염색을 통해 피질 F-액틴을 조사하였다. 예상대로, 대조군 HT-29 세포에서 F-액틴은 세포 표면 막 아래의 세포골격 네트워크의 층으로써 크게 증가하였다(도 4a, 화살표머리). 반면, TRIM40-과발현 HT-29 세포는 F-액틴이 막으로부터 후퇴하였으며 핵 부근에서 축적됨으로써 피질 액틴 붕괴를 촉진하고 세포 간 접촉을 저해하였다(도 4a, 두 번째 패널). TRIM40의 상이한 태그(Myc, Flag 및 태깅된 N-말단 및 C-말단 영역)로 인한 F-액틴 안정성 차이는 관찰되지 않았으므로, 이는 태깅 특이성이나 위치로 인한 것이 아님을 알 수 있다(도 4a, 3, 4, 5번째 패널). 흥미롭게도, 이는 각각 F-액틴 탈중합화와 수축을 유도하는 사이토칼라신 D(Cyto. D) 및 PMA(포볼 12-미리스테이트 13-아세테이트, 단백질 키나아제 C의 활성화제)를 처리한 HT-29 세포에서 관찰된 패턴과 유사하였으며, 이를 통해 TRIM40이 F-액틴 중합화 과정을 조절하는 데에 관여되었음을 알 수 있다(도 4b). HT-29 세포를 이용한 실험에서와 마찬가지로, 이러한 패턴은 TRIM40을 발현하는 SW480 세포에서도 발견되었다(도 4a, 6번째 패널). TRIM40-매개된 F-액틴의 탈중합화를 확인하기 위해, 대조군 또는 Myc-TRIM40 발현 세포 내 G- 및 F-액틴 분획으로부터 G-액틴/F-액틴 비율을 측정하였다. 그 결과, 상기 비율은 TRIM40-발현 HT-29 세포에서 크게 감소하였다(도 4c). 이를 통해 TRIM40이 F-액틴 탈중합화를 촉진하고 세포간 접촉을 저해함을 알 수 있었다.Since the conversion between G-actin monomer and fibrillar F-actin is involved in cell-to-cell contact and cell signaling pathways, the effect of TRIM40 on actin kinetics was investigated. Cortical F-actin was investigated through phalloidin staining in HT-29 cells expressing Mock or Myc-TRIM40. As expected, in control HT-29 cells, F-actin was significantly increased as a layer of the cytoskeletal network below the cell surface membrane (Fig. 4a, arrowhead). On the other hand, in TRIM40-overexpressing HT-29 cells, F-actin retreated from the membrane and accumulated near the nucleus, thereby promoting cortical actin decay and inhibiting cell-to-cell contact (FIG. 4a, second panel). No differences in F-actin stability due to different tags of TRIM40 (Myc, Flag and tagged N-terminal and C-terminal regions) were observed, suggesting that this was not due to tagging specificity or location (Fig. 4a, 3, 4 and 5 panels). Interestingly, HT-29 treated with cytochalasin D (Cyto. D) and PMA (phobol 12-myristate 13-acetate, activator of protein kinase C) induces F-actin depolymerization and contraction, respectively. It was similar to the pattern observed in cells, and it can be seen that TRIM40 was involved in regulating the F-actin polymerization process (FIG. 4b). As in the experiment using HT-29 cells, this pattern was also found in SW480 cells expressing TRIM40 (Fig. 4a, 6th panel). To confirm TRIM40-mediated depolymerization of F-actin, the G-actin/F-actin ratio was measured from the G- and F-actin fractions in control or Myc-TRIM40 expressing cells. As a result, the ratio was significantly reduced in TRIM40-expressing HT-29 cells (Fig. 4c). Through this, it was found that TRIM40 promotes F-actin depolymerization and inhibits cell-to-cell contact.

피질 액틴 필라멘트는 수많은 ABP로 구성된 조밀한 가교 그물 모양으로 촘촘히 구성되어 있으며, 이들은 AJ 및 TJ를 타겟팅하는 세포 표면을 유지하기 때문에 장(intestine)의 장벽 기능에 필수적이다. 이에, 본 발명자들은 TRIM40 과발현이 AJ 및 TJ의 원형질막에서의 정위(localization)에 미치는 영향을 조사하였다. Myc-TRIM40-발현 HT-29 세포에서는 빈쿨린, E-카드헤린, 인테그린 β1 및 CD44를 포함하는 AJ 및 TJ 단백질의 세포 표면 발현이 유의하게 감소하였다(도 5a). 나아가, TRIM40-과발현 HT-29 세포에서 이들 AJ 및 TJ를 함유하는 세포 내 반점이 명확하게 검출되었다(도 5a, 화살표). 그러나 이들 AJ 및 TJ의 전체 단백질 수준에서는 대조군과 TRIM40-과발현 HT-29 세포 간 차이가 나타나지 않았다(도 5b). 종합하면, 이들 결과로부터 TRIM40이 F-액틴 탈중합화로 매개된 피질 액틴의 붕괴를 통해 세포 표면으로부터 AJ 및 TJ가 함입되는 것을 촉진함을 알 수 있다.Cortical actin filaments are densely organized into dense cross-linked reticulum composed of numerous ABPs, which are essential for intestinal barrier function as they maintain the cell surface targeting AJ and TJ. Accordingly, the present inventors investigated the effect of TRIM40 overexpression on the localization of AJ and TJ in the plasma membrane. In Myc-TRIM40-expressing HT-29 cells, cell surface expression of AJ and TJ proteins including vinculin, E-cadherin, integrin β1 and CD44 was significantly reduced ( FIG. 5A ). Furthermore, intracellular plaques containing these AJs and TJs were clearly detected in TRIM40-overexpressing HT-29 cells (Fig. 5a, arrow). However, there was no difference between the control and TRIM40-overexpressing HT-29 cells in the total protein levels of these AJs and TJs (Fig. 5b). Taken together, these results suggest that TRIM40 promotes the incorporation of AJ and TJ from the cell surface through the breakdown of cortical actin mediated by F-actin depolymerization.

TRIM40의 RING과 C-말단 도메인 모두 F-액틴 안정성과 세포간 접촉을 저해하는 데에 중요하다. Both the RING and C-terminal domains of TRIM40 are important for inhibiting F-actin stability and cell-to-cell contact.

F-액틴 중합화를 저해하는 TRIM40의 주요 도메인을 확인하기 위해, RING이 결실된 TRIM40 돌연변이(TRIM40ΔRING); C-말단 영역이 결실된 TRIM40 돌연변이(TRIM40ΔCT); 코일드-코일 및 C-말단 도메인이 결실된 TRIM40 돌연변이(TRIM40ΔCC+CT); 및 B-box, 코일드-코일 및 C-말단 도메인이 결실된 TRIM40 돌연변이(TRIM40ΔBB+CC+CT)를 각각 제작하였다(도 6a). TRIM40ΔRING-발현 세포에서 세포간 접촉이 부분적으로 손상되었지만 F-액틴 안정화는 손상되지 않았다(도 6b, 3번째 패널). 흥미롭게도, 야생형과 달리 TRIM40ΔCT, TRIM40ΔCC+CT 또는 TRIM40ΔBB+CC+CT를 발현하는 HT-29 세포는 피질 액틴 구조와 세포간 접촉 모두 유의한 손상이 관찰되었다(도 6b, 4, 5, 6번째 패널). 각 돌연변이-발현 HT-29 세포들의 모서리간 거리 측정 결과 야생형 TRIM40 발현세포와 유사하게 TRIM40ΔRING-발현 HT-29 세포들 간의 평균 모서리간 거리는 대조군 HT-29 세포이 비하여 훨씬 컸다(도 6c). 종합하면, TRIM40의 C-말단 가변영역이 F-액틴 불안정화 촉진 및 세포간 접촉 저해에 필수적이며, RING 도메인이 TRIM40-매개 세포간 접촉임에 관여하고 있음을 알 수 있다. To identify the major domain of TRIM40 that inhibits F-actin polymerization, a TRIM40 mutant in which RING is deleted (TRIM40ΔRING); TRIM40 mutant with deletion of the C-terminal region (TRIM40ΔCT); TRIM40 mutant (TRIM40ΔCC+CT) with deletion of coiled-coil and C-terminal domains; and a TRIM40 mutant (TRIM40ΔBB+CC+CT) in which B-box, coiled-coil, and C-terminal domains are deleted, respectively (FIG. 6a). In TRIM40ΔRING-expressing cells, intercellular contact was partially impaired, but F-actin stabilization was not ( FIG. 6b , 3rd panel). Interestingly, in HT-29 cells expressing TRIM40ΔCT, TRIM40ΔCC+CT, or TRIM40ΔBB+CC+CT, in contrast to the wild-type, significant damage was observed in both cortical actin structure and cell-to-cell contact (Fig. 6b, 4th, 5th and 6th panels). ). As a result of measuring the distance between the corners of each mutant-expressing HT-29 cells, the average distance between the corners between the TRIM40ΔRING-expressing HT-29 cells was much larger than that of the control HT-29 cells, similar to the wild-type TRIM40 expressing cells ( FIG. 6c ). Taken together, it can be seen that the C-terminal variable region of TRIM40 is essential for promoting F-actin destabilization and inhibiting cell-to-cell contact, and the RING domain is involved in TRIM40-mediated cell-to-cell contact.

TRIM40은 코필린-1의 인산화를 차단함으로써 이의 활성을 조절한다. TRIM40 regulates its activity by blocking phosphorylation of cofilin-1.

TRIM40에 의해 F-액틴이 불안정해지고 세포간 접촉이 저해되는 구체적인 분자적 기작을 조사하기 위해, F-액틴 중합화 및 탈중합화에 각각 관여하는 프로필린-1 및 코필린-1에 초점을 맞추었다. 이를 위해 대조군 및 TRIM40-과발현 HT-29 세포에서의 프로필린-1 및 코필린-1의 단백질 수준을 측정한 결과, 유의한 차이가 발견되지 않았다(도 7a). 단, 코필린-1은 3번 세린의 인산화에 의해 조절되기 때문에, TRIM40이 코필린-1 인산화에 영향을 미치는지롤 조사하였다. 전체 코필린-1 수준이 유사함에도, 대조군 HT-29 세포와 달리 TRIM40-과발현 HT-29 세포에서는 인산화된 코필린-1이 거의 검출되지 않았다(도 7b). 또한, 세포질 전반에 걸쳐 분포된 코필린-18,23-25이 TRIM40-과발현 HT-29 세포에서는 TRIM40의 아세포성 분포와 유사하게 핵 부근의 세포질의 섬유성 패턴으로 재분포되었다(도 7c). 이는 이 두 단백질이 서로 상호작용할 가능성을 시사하는데, 공-면역침강 분석 결과 TRIM40이 코필린-1과 실제 강하게 상호작용함을 확인하였다(도 7d). 흥미롭게도, RING과 C-말단 도메인 모두 코필린-1과 상호작용하는 데에 중요하였으며, 이는 TRIM40 결핍 돌연변이가 F-액틴 탈중합화 및 세포간 접촉 저해가 제대로 일어나지 않음을 보여주는 IFA 결과를 다시한번 확인하는 것이다(도 7e 및 도 6b). 이를 통해 TRIM40은 코필린-1을 탈인산화된 활성단계로 만들고 이어서 F-액틴 탈중합화를 촉진하며, TRIM40 RING 및 C-말단 도메인이 코필린-1과의 결합에 필수적임을 알 수 있다.To investigate the specific molecular mechanism by which F-actin is destabilized and cell-to-cell contact is inhibited by TRIM40, we focused on propylin-1 and cofilin-1 involved in F-actin polymerization and depolymerization, respectively. it was To this end, as a result of measuring the protein levels of propylin-1 and cofilin-1 in control and TRIM40-overexpressing HT-29 cells, no significant difference was found ( FIG. 7a ). However, since cofilin-1 is regulated by phosphorylation of serine 3, it was investigated whether TRIM40 affects cofilin-1 phosphorylation. Although total cofilin-1 levels were similar, phosphorylated cofilin-1 was hardly detected in TRIM40-overexpressing HT-29 cells, unlike control HT-29 cells ( FIG. 7B ). In addition, cofilin-1 8,23-25 distributed throughout the cytoplasm was redistributed in a cytoplasmic fibrous pattern near the nucleus, similar to the subcellular distribution of TRIM40 in TRIM40-overexpressing HT-29 cells (Fig. 7c). . This suggests the possibility that these two proteins interact with each other, and as a result of co-immunoprecipitation analysis, it was confirmed that TRIM40 actually strongly interacts with cofilin-1 (FIG. 7d). Interestingly, both the RING and C-terminal domains were important for interaction with cofilin-1, which reaffirms the IFA results showing that the TRIM40 deficient mutant does not properly inhibit F-actin depolymerization and intercellular contact. to confirm (FIGS. 7e and 6b). Through this, it can be seen that TRIM40 makes cofilin-1 a dephosphorylated active step and subsequently promotes F-actin depolymerization, and that TRIM40 RING and C-terminal domains are essential for binding to cofilin-1.

TRIM40은 Rho A에 대한 신규한 유비퀴틴 라이게이즈이다. TRIM40 is a novel ubiquitin ligase for Rho A.

3번 세린에서의 코필린-1 인산화가 PP2A에 의해 탈인산화된다고 알려졌으므로19,32,33, 본 발명자들은 TRIM40이 PP2A 발현 또는 PP2A-코필린-1 상호작용에 영향을 미치는지를 조사하고자 하였다. 이를 위해 항-PP2AC 서브유닛 항체를 이용한 면역 블롯팅을 수행하여 내재적 PP2A 발현을 측정하였으나, 대조군과 TRIM40-발현 HT-29 세포 간 PP2A 발현 수준 또는 PP2A-코필린-1 상호작용의 차이는 관찰되지 않았다(도 8a 및 8b). 이러한 결과는 TRIM40이 코필린-1을 인산화시키는 핵심 키나아제인 LIMK1의 조절에 관여함으로써 F-액틴 불안정화를 유발할 가능성을 시사한다. LIMK1 발현 수준의 차이가 미미함에도, TRIM40-발현 HT-29 세포에서 인산화된 LIMK1의 유의한 감소가 관찰되어 TRIM40이 LIMK1를 불활성화시킴으로써 탈인산화된 코필린-1이 증가하고 F-액틴 불안정화가 야기되었음을 알 수 있었다(도 8c 및 8d). Since cofilin-1 phosphorylation at serine 3 is known to be dephosphorylated by PP2A 19,32,33 , the present inventors attempted to investigate whether TRIM40 affects PP2A expression or PP2A-cofilin-1 interaction. To this end, immunoblotting using an anti-PP2AC subunit antibody was performed to measure endogenous PP2A expression, but no difference in PP2A expression level or PP2A-cofilin-1 interaction was observed between control and TRIM40-expressing HT-29 cells. did not (Figs. 8a and 8b). These results suggest the possibility that TRIM40 induces F-actin destabilization by being involved in the regulation of LIMK1, a key kinase that phosphorylates cofilin-1. Although the difference in LIMK1 expression level was insignificant, a significant decrease in phosphorylated LIMK1 was observed in TRIM40-expressing HT-29 cells, where TRIM40 inactivates LIMK1, resulting in increased dephosphorylated cofilin-1 and F-actin destabilization. It was found that (Figs. 8c and 8d).

추가적으로 TRIM40이 업스트림의 신호 키나아제인 ROCK 및 PAK에 영향을 미치는지를 조사하였다. 이를 위해 ROCK 또는 PAK 억제제(Y-26732 또는 FRAX597)를 처리한 HT-29 세포 내의 F-액틴 불안정화 패턴을 조사하였다. 예상대로, Y-26732 처리 HT-29 세포는 TRIM40-발현 HT-29 세포와 유사한 패턴으로 명확한 F-액틴 탈중합화 및 세포간 접촉 저해가 관찰되었으나, FRAX597 처리 세포에서는 그렇지 않았다(도 8e). 이는 TRIM40이 ROCK1 또는 이의 주요 업스트림 키나아제인 GTPase RhoA의 활성화를 조절하는 데에 관여할 수 있음을 시사한다. 다음으로 TRIM40이 RhoA의 활성 및 안정성에 미치는 영향을 조사하였다. Additionally, we investigated whether TRIM40 affects upstream signaling kinases ROCK and PAK. To this end, the pattern of F-actin destabilization in HT-29 cells treated with ROCK or PAK inhibitor (Y-26732 or FRAX597) was investigated. As expected, Y-26732-treated HT-29 cells showed clear F-actin depolymerization and cell-to-cell contact inhibition in a pattern similar to that of TRIM40-expressing HT-29 cells, but not in FRAX597-treated cells ( FIG. 8E ). This suggests that TRIM40 may be involved in regulating the activation of ROCK1 or its major upstream kinase, GTPase RhoA. Next, the effect of TRIM40 on the activity and stability of RhoA was investigated.

놀랍게도, TRIM40은 RhoA 단백질 수준을 감소시켰다(도 8f). 이를 종합하면, TRIM40이 RhoA 분해를 촉진하여 LIMK1 인산화를 감소시키고 이에 의해 F-액틴을 불안정화시킴을 알 수 있다. 이에 의해 종국적으로 장 상피세포의 세포간 접촉이 저해되어 IBD가 발병하는 것이다. Surprisingly, TRIM40 reduced RhoA protein levels (Fig. 8f). Taken together, it can be seen that TRIM40 promotes RhoA degradation to reduce LIMK1 phosphorylation, thereby destabilizing F-actin. As a result, intercellular contact of intestinal epithelial cells is ultimately inhibited, resulting in the onset of IBD.

DSS-유도 대장염 마우스에서는 TRIM40 발현이 유의하게 증가한다. TRIM40 expression is significantly increased in DSS-induced colitis mice.

인 비보에서 TRIM40이 F-액틴 불안정화-매개 피질 액틴 붕괴에 미치는 영향을 조사하기 위해, 덱스트란 황산나트륨(DSS)-유도 대장염 마우스 모델을 확립하였다. 요약하면, 대조군 수컷 또는 암컷 마우스에 ≥2.5% DSS를 4일 또는 8일간 투여하여 대장염을 유도하였다(도 9b). 예상대로 대조군 마우스는 IBD의 특징인 약 30% 체중 감소 및 대장 길이 감소를 보였다(도 9b). 3% DSS를 식수에 타서 4일간 투여하자, TRIM40-결핍 마우스는 대장 길이가 조금 줄어들었으나 체중은 대조군과 비교하여 유의한 차이가 없었다(도 9c 및 9d). 흥미롭게도, DSS-처리된 야생형 마우스에서는 TRIM40의 mRNA 수준이 유의하게 증가하였다(도 9e). 마찬가지로, DSS-유도 대장염 마우스의 RNA-seq 데이터세트에서도 TRIM40 및 세포골격-관련 유전자의 mRNA 발현이 각각 유의하게 증가 및 감소하였다(도 9f). 종합하면, 본 발명의 인 비트로 인 비보 연구결과를 통해 TRIM40이 장 상피장벽 장애를 촉진함으로써 IBD의 병인으로 작용함을 알 수 있다. To investigate the effect of TRIM40 on F-actin destabilization-mediated cortical actin decay in vivo , a dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis mouse model was established. In summary, colitis was induced by administration of ≥2.5% DSS to control male or female mice for 4 or 8 days ( FIG. 9B ). As expected, control mice exhibited approximately 30% weight loss and decreased colon length, characteristic of IBD (Fig. 9b). When 3% DSS was added to drinking water and administered for 4 days, the TRIM40-deficient mice had a slight decrease in colon length, but there was no significant difference in body weight compared to the control group ( FIGS. 9c and 9d ). Interestingly, the mRNA level of TRIM40 was significantly increased in DSS-treated wild-type mice (Fig. 9e). Similarly, in the RNA-seq dataset of DSS-induced colitis mice, mRNA expression of TRIM40 and cytoskeleton-related genes significantly increased and decreased, respectively ( FIG. 9f ). Taken together, the results of the in vitro and in vivo studies of the present invention show that TRIM40 acts as a pathogenesis of IBD by promoting intestinal epithelial barrier disorders.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As described above in detail a specific part of the present invention, for those of ordinary skill in the art, this specific description is only a preferred embodiment, and it is clear that the scope of the present invention is not limited thereto. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

<110> Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University <120> A Composition for Preventing or Treating Epithelial Barrier Dysfunction Comprising a TRIM40 inhibitor as an Active Ingredient <130> HPC-9442 <160> 22 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 99 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Gly Pro Glu Ser Gln His Gln Thr Arg Glu Gln Leu Gly Ala Leu Pro 1 5 10 15 Gln Gln Trp Leu Gly Gln Leu Glu His Met Pro Ala Glu Ala Ala Arg 20 25 30 Ile Leu Asp Ile Ser Arg Ala Val Thr Gln Leu Arg Ser Leu Val Ile 35 40 45 Asp Leu Glu Arg Thr Ala Lys Glu Leu Asp Thr Asn Thr Leu Lys Asn 50 55 60 Ala Gly Asp Leu Leu Asn Arg Ser Ala Pro Gln Lys Leu Glu Val Ile 65 70 75 80 Tyr Pro Gln Leu Glu Lys Gly Val Ser Glu Leu Leu Leu Gln Pro Pro 85 90 95 Gln Lys Leu <210> 2 <211> 300 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 2 gggccggaga gccagcacca aaccagggaa cagctgggtg ccctccctca gcagtggctg 60 ggccagctgg agcacatgcc agcagaagcg gccagaatcc ttgacatctc cagggcagta 120 acacagctca gaagcctggt cattgatctg gaaaggacgg ccaaggaatt agacaccaac 180 acactgaaga atgctggtga cttactgaac aggagtgctc cacagaaatt agaggttatt 240 tatccccagt tggagaaagg agtcagtgaa ttgcttcttc agccccctca gaagctctga 300 300 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N-term Myc-tagged TRIM 40 F primer <400> 3 attctcgaga tgatcccttt gcagaaggac 30 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N-term Myc-tagged TRIM 40 R primer <400> 4 attgaattca gagcttctga ggggg 25 <210> 5 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N-term Flag-tagged TRIM 40 F primer <400> 5 attagatcta tgatcccttt gcagaaggac 30 <210> 6 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N-term Flag-tagged TRIM 40 R primer <400> 6 attgaattca gagcttctga ggggg 25 <210> 7 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C-term GFP-tagged TRIM 40 F primer <400> 7 attctcgagc caccatgatc cctttgcaga aggacaac 38 <210> 8 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C-term GFP-tagged TRIM 40 R primer <400> 8 aatggatccg agcttctgag ggggctgaag 30 <210> 9 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C-term Myc-tagged TRIM 40 F primer <400> 9 aatagatctg ccaccatgat ccctttg 27 <210> 10 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C-term Myc-tagged TRIM 40 R primer <400> 10 attgttaacc tcgagcttct gagggggctg aa 32 <210> 11 <211> 71 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RING-del-TRIM 40 F primer <400> 11 aatagatctg ccaccatgat ccctttgcag aaggacaacc aggaggaggg tgtccggaag 60 ccctgttctg a 71 <210> 12 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RING-del-TRIM 40 R primer <400> 12 attgttaacc tcgagcttct gagggggctg aa 32 <210> 13 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 61-258-del-TRIM 40 F primer <400> 13 aatagatctg ccaccatgat ccctttg 27 <210> 14 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 61-258-del-TRIM 40 R primer <400> 14 aatctcgaga cagggcttcc ggcaga 26 <210> 15 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 108-258-del-TRIM 40 F primer <400> 15 aatagatctg ccaccatgat ccctttg 27 <210> 16 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 108-258-del-TRIM 40 R primer <400> 16 aatctcgaga atggtcagtt catgatgaga 30 <210> 17 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 153-258-del-TRIM 40 F primer <400> 17 aatagatctg ccaccatgat ccctttg 27 <210> 18 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 153-258-del-TRIM 40 R primer <400> 18 aatctcgaga gcctccagcc tgtggt 26 <210> 19 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cofilin-1 F primer <400> 19 attagatctg ccaccatggc ctggggtgtg gct 33 <210> 20 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cofilin R primer <400> 20 attctcgagc aaaggcttgc cctccag 27 <210> 21 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> LIMK1 F primer <400> 21 ctaagatctg ccaccatgag gttgacgcta ctttg 35 <210> 22 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> LIMK1 R primer <400> 22 accgttaacg tcggggacct cagg 24 <110> Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University <120> A Composition for Preventing or Treating Epithelial Barrier Dysfunction Comprising a TRIM40 inhibitor as an Active Ingredient <130> HPC-9442 <160> 22 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 99 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Gly Pro Glu Ser Gln His Gln Thr Arg Glu Gln Leu Gly Ala Leu Pro 1 5 10 15 Gln Gln Trp Leu Gly Gly Gln Leu Glu His Met Pro Ala Glu Ala Ala Arg 20 25 30 Ile Leu Asp Ile Ser Arg Ala Val Thr Gln Leu Arg Ser Leu Val Ile 35 40 45 Asp Leu Glu Arg Thr Ala Lys Glu Leu Asp Thr Asn Thr Leu Lys Asn 50 55 60 Ala Gly Asp Leu Leu Asn Arg Ser Ala Pro Gln Lys Leu Glu Val Ile 65 70 75 80 Tyr Pro Gln Leu Glu Lys Gly Val Ser Glu Leu Leu Leu Gln Pro Pro 85 90 95 Gln Lys Leu <210> 2 <211> 300 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 2 gggccggaga gccagcacca aaccagggaa cagctgggtg ccctccctca gcagtggctg 60 ggccagctgg agcacatgcc agcagaagcg gccagaatcc ttgacatctc cagggcagta 120 acacagctca gaagcctggt cattgatctg gaaaggacgg ccaaggaatt agacaccaac 180 acactgaaga atgctggtga cttactgaac aggagtgctc cacagaaatt agaggttatt 240 tatccccagt tggagaaagg agtcagtgaa ttgcttcttc agccccctca gaagctctga 300 300 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N-term Myc-tagged TRIM 40 F primer <400> 3 attctcgaga tgatcccttt gcagaaggac 30 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N-term Myc-tagged TRIM 40 R primer <400> 4 attgaattca gagcttctga ggggg 25 <210> 5 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N-term Flag-tagged TRIM 40 F primer <400> 5 attagatcta tgatcccttt gcagaaggac 30 <210> 6 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N-term Flag-tagged TRIM 40 R primer <400> 6 attgaattca gagcttctga ggggg 25 <210> 7 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C-term GFP-tagged TRIM 40 F primer <400> 7 attctcgagc caccatgatc cctttgcaga aggacaac 38 <210> 8 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C-term GFP-tagged TRIM 40 R primer <400> 8 aatggatccg agcttctgag 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<400> 15 aatagatctg ccaccatgat ccctttg 27 <210> 16 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 108-258-del-TRIM 40 R primer <400> 16 aatctcgaga atggtcagtt catgatgaga 30 <210> 17 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 153-258-del-TRIM 40 F primer <400> 17 aatagatctg ccaccatgat ccctttg 27 <210> 18 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 153-258-del-TRIM 40 R primer <400> 18 aatctcgaga gcctccagcc tgtggt 26 <210> 19 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cofilin-1 F primer <400> 19 attagatctg ccaccatggc ctggggtgtg gct 33 <210> 20 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cofilin R primer <400> 20 attctcgagc aaaggcttgc cctccag 27 <210> 21 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> LIMK1 F primer <400> 21 ctaagatctg ccaccatgag gttgacgcta ctttg 35 <210> 22 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> LIMK1 R primer <400> 22 accgttaacg tcggggacct cagg 24

Claims (13)

TRIM40(Tripartite Motif Containing 40) 억제제를 유효성분으로 포함하는 상피장벽 기능 부전증(epithelial barrier dysfunction)의 예방 또는 치료용 조성물.
A composition for preventing or treating epithelial barrier dysfunction comprising a Tripartite Motif Containing 40 (TRIM40) inhibitor as an active ingredient.
제 1 항에 있어서, 상기 TRIM40 억제제는 TRIM40 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원 결합 단편; 또는 TRIM40 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타머인 것을 특징으로 하는 조성물.
The method of claim 1, wherein the TRIM40 inhibitor is an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to the TRIM40 protein; Or a composition characterized in that it is an aptamer that specifically binds to the TRIM40 protein.
제 2 항에 있어서, 상기 항체 또는 앱타머는 서열목록 제1서열의 아미노산 서열에 특이적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 조성물.
The composition according to claim 2, wherein the antibody or aptamer specifically binds to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.
제 1 항에 있어서, 상기 TRIM40 억제제는 TRIM40 단백질을 인코딩하는 뉴클레오타이드의 발현을 억제하는 핵산 분자인 것을 특징으로 하는 조성물.
The composition of claim 1, wherein the TRIM40 inhibitor is a nucleic acid molecule that inhibits the expression of a nucleotide encoding a TRIM40 protein.
제 4 항에 있어서, 상기 핵산 분자는 서열목록 제2서열의 뉴클레오타이드 서열에 특이적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 조성물.
The composition according to claim 4, wherein the nucleic acid molecule specifically binds to the nucleotide sequence of SEQ ID NO:2.
제 1 항에 있어서, 상기 상피장벽 기능부전증은 염증성 장 질환, 췌장염, 낭포성 섬유증, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐섬유증, 급성호흡곤란 증후군(ARDS), 만성 기관지염, 만성 비염, 천식, 피부노화 및 수포성 외피 박리증으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
According to claim 1, wherein the epithelial barrier dysfunction is inflammatory bowel disease, pancreatitis, cystic fibrosis, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), pulmonary fibrosis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), chronic bronchitis, chronic rhinitis, asthma, skin A composition selected from the group consisting of aging and vesicular exfoliation vesicles.
제 6 항에 있어서, 상기 염증성 장 질환은 크론병(crohn's disease), 궤양성 대장염(ulcerative colitis) 및 베체트병(behcet's disease)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
The composition of claim 6, wherein the inflammatory bowel disease is selected from the group consisting of Crohn's disease, ulcerative colitis and Behcet's disease.
TRIM40 억제제를 유효성분으로 포함하는 상피장벽 기능부전증(epithelial barrier dysfunction)의 개선용 기능성 식품 조성물.
A functional food composition for improving epithelial barrier dysfunction comprising a TRIM40 inhibitor as an active ingredient.
TRIM40 단백질 또는 이의 기능적 일부 절편, TRIM40 단백질 또는 이의 기능적 일부 절편을 인코딩하는 뉴클레오타이드, TRIM40 단백질의 활성화제 및 ROCK 억제제로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 상피장벽 또는 세포막 투과성 증진용 조성물.
A composition for enhancing epithelial barrier or cell membrane permeability comprising at least one selected from the group consisting of TRIM40 protein or a functional fragment thereof, a nucleotide encoding a TRIM40 protein or a functional fragment thereof, an activator of TRIM40 protein, and a ROCK inhibitor as an active ingredient .
제 9 항에 있어서, 상기 TRIM40 단백질의 기능적 일부 절편은 서열목록 제1서열의 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
10. The composition of claim 9, wherein the functional partial fragment of the TRIM40 protein comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.
제 9 항에 있어서, 상기 ROCK 억제제는 Y-26732인 것을 특징으로 하는 조성물.
10. The composition of claim 9, wherein the ROCK inhibitor is Y-26732.
TRIM40(Tripartite Motif Containing 40) 억제제를 유효성분으로 포함하는 전이암(Metastatic cancer)의 예방 또는 치료용 조성물.
A composition for preventing or treating metastatic cancer comprising a Tripartite Motif Containing 40 (TRIM40) inhibitor as an active ingredient.
제 12 항에 있어서, 상기 조성물은 상피간엽이행(Epithelial-Mesenchymal Transition)을 억제하는 것을 특징으로 하는 조성물.The composition according to claim 12, wherein the composition inhibits epithelial-mesenchymal transition.
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