KR20220071901A - Pharmaceutical composition for treating bacterial infection comprising an SHMT inhibitor or MTHFR inhibitor as an active ingredient - Google Patents

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KR20220071901A
KR20220071901A KR1020210152353A KR20210152353A KR20220071901A KR 20220071901 A KR20220071901 A KR 20220071901A KR 1020210152353 A KR1020210152353 A KR 1020210152353A KR 20210152353 A KR20210152353 A KR 20210152353A KR 20220071901 A KR20220071901 A KR 20220071901A
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김경규
쿠마르 차우라시아아킬레시
나얍 바툴
호앙 안 응우옌
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

A serine hydroxymethyl transferase (SHMT) inhibitor or a methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) inhibitor according to the present invention can inhibit infection by gram-positive and gram-negative bacteria without affecting growth of bacteria and can inhibit resistance for various antibiotics and lysostapins. In addition, since the SHMT inhibitor or the MTHFR inhibitor remarkably reduces a mortality rate of bacterial infection into a host, the SHMT inhibitor or the MTHFR inhibitor can be a potential target for multidrug-resistant strains. Accordingly, the SHMT inhibitor or the MTHFR inhibitor is easily used to manufacture a medicine for preventing, improving, or treating the bacterial infection, a cosmetic composition, a health food, an animal food, a food, or a feed additive. The SHMT inhibitor or the MTHFR inhibitor is usefully used for cleaning a medical container, having antibiotic resistance, and inhibiting toxic bacteria when treating the antibiotics.

Description

SHMT 억제제 또는 MTHFR 억제제를 포함하는 박테리아 감염 치료용 조성물{Pharmaceutical composition for treating bacterial infection comprising an SHMT inhibitor or MTHFR inhibitor as an active ingredient}A composition for treating bacterial infection comprising an SHMT inhibitor or MTHFR inhibitor {Pharmaceutical composition for treating bacterial infection comprising an SHMT inhibitor or MTHFR inhibitor as an active ingredient}

본 발명은 SHMT 억제제 또는 MTHFR 억제제를 포함하는 박테리아 감염 치료용 조성물 등에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for treating bacterial infection, and the like, comprising a SHMT inhibitor or an MTHFR inhibitor.

박테리아성 질환의 전세계적인 재출현으로 나타나는 바와 같이 박테리아 병원체는 공공 보건에 대해 심각한 위협을 계속 가하고 있다. 특히, 황색포도상구균 (Staphylococcus aureus) ("S. aureus")은 인간 집단의 25% 이상을 공생적으로 집락화하는 박테리아다. 중요하게는, 상기 생물체는 집락화의 최초 부위를 깨뜨리고, 박테리아 파종과 질환을 유발할 수 있다. 황색포도상구균 (S. aureus)은 병원 내 감염의 주도적인 원인이고, 전염성 심장내막염 뿐만 아니라 피부와 연조직 감염의 가장 일반적인 원인 병원체이고, 그리고 식품-매개 질환의 4가지 주도적인 원인 중의 하나이다. 전체적으로, 황색포도상구균 (S. aureus)은 미국 병원에서 매년 1.2백만 명 이상의 환자를 감염시키고 있다.Bacterial pathogens continue to pose a serious threat to public health, as indicated by the worldwide re-emergence of bacterial diseases. In particular, Staphylococcus aureus ("S. aureus") is a bacterium that symbiotically colonizes more than 25% of the human population. Importantly, the organism breaks the initial site of colonization and can cause bacterial dissemination and disease. Staphylococcus aureus (S. aureus) is the leading cause of nosocomial infections, the most common causative agent of skin and soft tissue infections as well as infectious endocarditis, and one of the four leading causes of food-borne diseases. Overall, S. aureus infects more than 1.2 million patients annually in US hospitals.

이러한 황색포도상구균 (S. aureus)을 포함한 박테리아 감염을 치료하기 위하여 일반적으로 항생제를 사용한다. 항생제(antibiotics)는 미생물이 생산하는 대사산물로서, 소량으로 다른 미생물의 발육을 억제하거나 사멸시키고, 병원균에 의한 감염증을 치료하는 약물로서 감염 증세에 뛰어난 효능을 보이기 때문에 전 세계적으로 사용되고 있다.Antibiotics are commonly used to treat bacterial infections, including S. aureus. Antibiotics are metabolites produced by microorganisms, and are used all over the world because they inhibit or kill the growth of other microorganisms in small amounts and show excellent efficacy in infection symptoms as drugs for treating infections caused by pathogens.

하지만, 항생제의 남용으로 인하여 병원균 스스로 저항할 수 있는 힘을 길러 그 내성이 점차로 강해져 어떤 항생제에도 저항할 수 있게 된 일명 슈퍼박테리아(super bacteria)가 1996년 일본에서 처음 등장함에 따라 항생제의 효과적인 사용에 문제가 발생하였다. 항생제의 경우 박테리아를 죽이는 작용으로 인해 박테리아의 돌연변이를 유도하게 되고, 이러한 돌연변이 형성과정에서 항생제 내성을 유발하는 유전자를 만들게 되어, 약제내성 돌연변이 박테리아가 만들어질 수 있으며, 이 내성균들은 내성 유전자를 다른 세균들에게 전달시켜 주어 내성균의 확대는 신속하게 이루어질 수 있다. 이러한 슈퍼박테리아는 대표적으로 MRSA(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)와 더욱 강한 항생제 내성을 가진 VRSA(Vancomycin-resistant Staphylococcus aureus) 및 VRE(Vancomycin-resistant Enterococci)를 들 수 있고, 항생제 내성 박테리아의 경우 항생제에 내성을 가지고, 내성은 점차로 강해져 어떤 항생제에도 저항할 수 있게 된다.However, due to the abuse of antibiotics, the so-called super bacteria, which have developed the ability to resist pathogens themselves, and are able to resist any antibiotics by gradually increasing their resistance, first appeared in Japan in 1996. A problem has occurred. In the case of antibiotics, the bacteria-killing action induces mutations in bacteria, and in the process of mutagenesis, a gene that induces antibiotic resistance is created, which can create drug-resistant mutant bacteria, and these resistant bacteria transfer the resistance gene to other bacteria. The spread of resistant bacteria can be made quickly by delivering it to These super bacteria are typically MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus), VRSA (Vancomycin-resistant Staphylococcus aureus) and VRE (Vancomycin-resistant Enterococci) with stronger antibiotic resistance, and antibiotic-resistant bacteria are resistant to antibiotics. , the resistance gradually becomes stronger and becomes resistant to any antibiotic.

이에, 이러한 약제내성 박테리아에 대한 기존 항생제의 효과를 상승시키거나 기존 항생제보다 효과가 우수한 항생제의 발굴이 필요한 실정이다. 또한 새로운 기전을 타겟으로 하는 항생제는 기존에 사용되고 있는 항생제와 병용투여함으로써 항생제의 투여용량을 줄이거나 활성을 증가시키는데 이용될 수 있다. 이러한 새로운 기전의 항생제에 대한 연구들이 보고되고 있지만 (한국공개특허 제10-2015-0045216호 참조), 실제로 이러한 방법을 이용한 치료제 개발은 아직 미미한 실정이다.Accordingly, there is a need to discover antibiotics that increase the effect of existing antibiotics on these drug-resistant bacteria or have better effects than existing antibiotics. In addition, antibiotics targeting a new mechanism can be used to reduce the dose of antibiotics or increase their activity by co-administration with existing antibiotics. Although studies on antibiotics with such a new mechanism have been reported (refer to Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0045216), the development of a therapeutic agent using this method is still insignificant.

대한민국공개특허공보 제10-2019-0113720호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0113720

이에 본 발명자들은 상기와 같은 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 내성을 발생시키지 않으면서 감수성 혹은 다제내성 박테리아의 감염질환을 치료할 수 있는 새로운 방법으로서 신규한 타겟인 SHMT 또는 MRHFR을 발굴하기 위해 연구 노력한 결과, SHMT 또는 MRHFR을 녹아웃시킨 균주를 처리한 애벌레의 생존율이 향상되며, SHMT 억제제인 SHNT1을 단독 또는 기존의 항생제와 병용투여하였을 때 다제내성균의 항생제 감수성을 증가시킨다는 것을 발견하였는 바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have been devised to solve the problems of the prior art as described above, and as a new method for treating infectious diseases of susceptible or multidrug-resistant bacteria without generating resistance, discovering a novel target SHMT or MRHFR. As a result of research efforts, the survival rate of larvae treated with a strain in which SHMT or MRHFR is knocked out is improved, and when SHNT1, a SHMT inhibitor, is administered alone or in combination with an existing antibiotic, it has been found that the antibiotic sensitivity of multidrug-resistant bacteria is increased. Based on this, the present invention was completed.

따라서, 본 발명의 목적은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및Accordingly, an object of the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.To provide a pharmaceutical composition for preventing or treating bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

본 발명의 다른 목적은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및Another object of the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.To provide a food composition for preventing or improving bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및Another object of the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.It is to provide a cosmetic composition for preventing or improving bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및Another object of the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염의 예방 또는 개선용 의약외품 조성물을 제공하는 것이다.It is to provide a quasi-drug composition for preventing or improving bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및Another object of the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 항균용 조성물을 제공하는 것이다.To provide an antibacterial composition comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 하기 단계를 포함하는 박테리아 감염 예방 또는 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a screening method for preventing or treating a bacterial infection comprising the following steps.

(a) SHMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 발현하는 세포에 시험물질을 처리하는 단계;(a) SHMT protein or mRNA thereof; and treating cells expressing one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof with a test substance;

(b) 시험물질을 처리한 세포와 처리하지 않은 세포에서 상기 SHMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현량을 측정하는 단계; 및(b) the SHMT protein or mRNA thereof in cells treated with the test substance and cells not treated with the test substance; and measuring the expression level of one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof; and

(c) 대조군 세포와 비교해 상기 SHMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현량을 감소시킨 물질을 박테리아 감염 예방 또는 치료제로 선별하는 단계.(c) a protein or mRNA thereof of SHMT compared to a control cell; and selecting a substance having a reduced expression level of one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof as a preventive or therapeutic agent for bacterial infection.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및In order to solve the above problems, the present invention is SHMT (serine hydroxymethyl transferase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.It provides a pharmaceutical composition for preventing or treating bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 SHMT 단백질 활성 억제제는 SHMT 단백질에 특이적으로 결합하는 화합물, 펩티드, 펩티드모방체, 기질유사체, 앱타머 및 항체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the SHMT protein activity inhibitor may be at least one selected from the group consisting of a compound that specifically binds to SHMT protein, a peptide, a peptidomimetic, a matrix analog, an aptamer, and an antibody, but is limited thereto it is not

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 MTHFR 단백질 활성 억제제는 MTHFR 단백질에 특이적으로 결합하는 화합물, 펩티드, 펩티드모방체, 기질유사체, 앱타머 및 항체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, the MTHFR protein activity inhibitor may be at least one selected from the group consisting of a compound that specifically binds to MTHFR protein, a peptide, a peptidomimetic, a matrix analog, an aptamer, and an antibody, but is limited thereto it is not

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 SHMT 유전자 발현 억제제는 SHMT 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오티드, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA 및 리보자임으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, the SHMT gene expression inhibitor may be one or more selected from the group consisting of antisense nucleotides, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA, and ribozyme that complementarily bind to the mRNA of the SHMT gene, but is limited thereto. it is not going to be

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 MTHFR 유전자 발현 억제제는 MTHFR 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오티드, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA 및 리보자임으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, the MTHFR gene expression inhibitor may be one or more selected from the group consisting of antisense nucleotides complementary to MTHFR gene mRNA, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA, and ribozyme, but is limited thereto it is not going to be

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 SHMT 단백질에 특이적으로 결합하는 화합물은 SHIN1(SHMT inhibitor 1), 6-Amino-4-isopropyl-3-methyl-4-(3-(pyrrolidin-1-yl)-5-(trifluoromethyl)phenyl)-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, 졸로프트(Zoloft), 6-amino-4-(5-(hydroxymethyl)-[1,1′-biphenyl]-3-yl)-4-isopropyl-3-methyl-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, SEL302-01612, SEL302-00332, SEL302-00621, 및 6-amino-4-[3-(hydroxymethyl)-5-(5-hydroxypent-1-yn-1-yl)phenyl]-3-methyl-4-(propan-2-yl)-1H,4H-pyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, the compound that specifically binds to the SHMT protein is SHIN1 (SHMT inhibitor 1), 6-Amino-4-isopropyl-3-methyl-4-(3-(pyrrolidin-1-yl) )-5-(trifluoromethyl)phenyl)-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, Zoloft, 6-amino-4-(5-(hydroxymethyl)-[1, 1′-biphenyl]-3-yl)-4-isopropyl-3-methyl-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, SEL302-01612, SEL302-00332, SEL302-00621, and 6-amino-4-[3-(hydroxymethyl)-5-(5-hydroxypent-1-yn-1-yl)phenyl]-3-methyl-4-(propan-2-yl)-1H,4H-pyrano [2,3-c] It may be one or more selected from the group consisting of pyrazole-5-carbonitrile, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 박테리아는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 스트렙토코커스 페루스 (Streptococcus ferus), 세라티아 마르세센스(Serratia marcescens), 비브리오 파라헤몰리티쿠스(Vibrio parahaemolyticus), 스트렙토코커스 뉴모니아(Streptococcus pneumonia), 스타필로코커스 사프로피티쿠스 (Staphylococcus saprophyticus), 캄필로박터 제주니 (Campylobacter jejuni), 헬리코박터 파일로리 (Helicobactor pylori), 슈도모나스 에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 엔테로코커스 피칼리스 (Enterococcus fecalis), 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis), 스타필로코커스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis), 코리네박테리움 디프테리아 (Corynebacterium diphtheriae), 크렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae), 리스테리아 이노쿠아 (Listreia innocua), 버크홀데리아 세파시아(Burkholderia cepacia), 스트렙토코커스 파라상귀니스 (Streptococcus parasanguinis), 살모넬라 타이피무리움(Salmonella typhimurium), 스트렙토코커스 소브리너스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 상귀니스 (Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 이니에(Streptococcus iniae), 스트렙토코커스 파이오젠 (Streptococcus pyogene), 스트렙토코커스 미티스(Streptococcus mitis), 리스테리아 이바노비(Listeria Ivanovii subsp ivanovii), 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes), 스트렙토코커스 수이스 (Streptococcus suis), 크로스트리디움 퍼플린젠스 (Clostridium perfringens), 예르시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica), 쉬겔라 보이디(Shigella boydii), 쉬겔라 플렉스네리(Shigella flexneri), 쉬겔라 소네이(Shigella sonnei), 살모넬라 콜레라에슈이스(Salmonella choleraesuis subsp), 살모넬라 엔테리티디스(Salmonella enteritidis), 살모넬라 본고리(Salmonella bongori), 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica), 마이코박테리움 튜버클로시스(Mycobacterium tuberculosis), 마이코박테리움 레프래(Mycobacterium leprae), 크로스트리디움 보툴리늄(Clostridium botulinum), 바실러스 안트라시스(Bacillus anthracis), 예르시니아 페스티스(Yersinia pestis), 클라미디아 뉴모니아(Chlamydia pneumonia), 보렐리아 부르그도르페리(Borrelia burgdorferi), 콕시엘라 부르네티(Coxiella burnetii), 마이코박테리움 아비움(Mycobacterium avium), 에스케리키아 콜라이(Escherichia coli), 보렐리아 속(Borrelia sp.), 바르토넬라 속(Bartonella sp.), 클라미디아 트라코마티스(Chlamydia trachomatis), 및 마이코플라즈마 뉴모니아(Mycoplasma pneumonia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, the bacteria are Staphylococcus aureus, Streptococcus ferus, Serratia marcescens, Vibrio parahaemolyticus ), Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus saprophyticus, Campylobacter jejuni, Helicobactor pylori, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas aeruginosa Bacillus cereus, Enterococcus fecalis, Bacillus licheniformis, Staphylococcus epidermidis, Corynebacterium diphtheriae, Krynebacterium diphtheriae Klebsiella pneumoniae, Listreia innocua, Burkholderia cepacia, Streptococcus parasanguinis, Salmonella typhimurium, Streptococcus Streptococcus sobrinus, Streptococcus sanguinis, Streptococcus iniae, Streptococcus pyogene, Streptococcus mytis (Streptococcus subspmitis, Listeria Ivanovii) ), Listeria monocytogenes (Listeria moncy) togenes), Streptococcus suis, Clostridium perfringens, Yersinia enterocolitica, Shigella boydii, Shigella flexneri ), Shigella sonnei, Salmonella choleraesuis subsp, Salmonella enteritidis, Salmonella bongori, Salmonella enterica (Salmonella enterica), Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Clostridium botulinum, Bacillus anthracis, Yersinia pestis, Chlamydia pneumoniae Chlamydia pneumonia, Borrelia burgdorferi, Coxiella burnetii, Mycobacterium avium, Escherichia coli, Borrelia sp.), Bartonella sp., Chlamydia trachomatis, and Mycoplasma pneumoniae may be at least one selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 조성물은 항생제와 함께 제제화하거나 병용하여 사용하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, the composition may be formulated or used in combination with an antibiotic, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 항생제는 항엽산제일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, the antibiotic may be an antifolate, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 항생제는 피리메타민(Pyrimethamine), 트리메트렉세이트(trimetrexate), 아이클라프림(Iclaprim), 프로구아닐(Proguanil), 사이클로구아닐(Cycloguanil), 아미노프테린(Aminoprterin), 로메트렉솔(Lometrexol), 놀라트렉시드(Nolatrexed), 브로디모프림(Brodimoprim), 프랄라스렉세이트(pralatrexate), 피리트렉심(piritrexim), 5'-S-메틸-5'-티오아데노신, 메티실린(methicillin), 옥사실린(oxacillin), 노르플록사신(norfloxacin), 반코마이신(vancomycin), 아미카신(Amikacin), 젠타마이신(Gentamicin), 카나마이신(Kanamycin), 네오마이신(Neomycin), 네틸마이신(Netilmicin), 토브라마이신(Tobramycin), 파로모마이신(Paromomycin), 스트렙토마이신(Streptomycin), 스펙티노마이신(Spectinomycin), 겔다나마이신(Geldanamycin), 허비마이신(Herbimycin), 리팍시민(Rifaximin), 로라카르베프(Loracarbef), 어타페넴(Ertapenem), 도리페넴(Doripenem), 이미페넴/실라스타틴(Imipenem/Cilastatin), 메로페넴(Meropenem), 세파드록실(Cefadroxil), 세파졸린(Cefazolin), 세팔로틴(Cefalothin), 세팔렉신(Cefalexin), 세파클로르(Cefaclor), 세파만돌(Cefamandole), 세폭시틴(Cefoxitin), 세프프로질(Cefprozil), 세프록심(Cefuroxime), 세픽심(Cefixime), 세프디니르(Cefdinir), 세프디토렌(Cefditoren), 세포페라존(Cefoperazone), 세포탁심(Cefotaxime), 세프포독심(Cefpodoxime), 세프타지딤(Ceftazidime) , 세프티부텐(Ceftibuten), 세프티족심(Ceftizoxime), 세프트리악손(Ceftriaxone), 세페핌(Cefepime), 세프타롤린 포사밀(Ceftaroline fosamil), 세프토비프롤(Ceftobiprole), 테이코플라닌(Teicoplanin), 텔라반신(Telavancin), 달바반신(Dalbavancin), 오리타반신(Oritavancin), 클린다마이산(Clindamycin), 린코마이신(Lincomycin), 뎁토마이신(Daptomycin), 아지트로마이신(Azithromycin), 클래리스로마이신(Clarithromycin), 디리스로마이신(Dirithromycin), 에리스로마이신(Erythromycin), 록시스로마이신(Roxithromycin), 트로린도마이신(Troleandomycin), 테리스로마이신(Telithromycin), 스피라마이신(Spiramycin), 아즈트레오남(Aztreonam), 푸라졸리돈(Furazolidone), 니트로퓨란토인(Nitrofurantoin), 리네졸리드(Linezolid), 포시졸리드(Posizolid), 라데졸리드(Radezolid), 토레졸리드(Torezolid), 아목시실린(Amoxicillin), 엠피실린(Ampicillin), 아즈로실린(Azlocillin), 카르베니실린(Carbenicillin), 클록사실린(Cloxacillin), 디클록사실린(Dicloxacillin), 플루클록사실린(Flucloxacillin), 메즈로실린(Mezlocillin), 나프실린(Nafcillin), 페니실린 G(Penicillin G), 페니실린 V (Penicillin V), 피페라실린(Piperacillin), 테모실린(Temocillin), 티카실린(Ticarcillin), 아목시실린/클라불란산(Amoxicillin/clavulanate), 엠피실린/설박탐(Ampicillin/sulbactam), 피페라실린/타조박탐(Piperacillin/tazobactam), 티카실린/클라불란산(Ticarcillin/clavulanate), 바시트라신(Bacitracin), 콜리스틴(Colistin), 폴리믹신 B(Polymyxin B), 시프로플록사신(Ciprofloxacin), 이녹사신(Enoxacin), 가티플록사신(Gatifloxacin), 제미플록사신(Gemifloxacin), 레보플록사신(Levofloxacin), 로메플록사신(Lomefloxacin), 목시플록사신(Moxifloxacin), 날리딕스산(Nalidixic acid), 오플록사신(Ofloxacin), 트로바플록사신(Trovafloxacin), 그레파플록사신(Grepafloxacin), 스파플록사신(Sparfloxacin), 테마플록사신(Temafloxacin), 마펜나이드(Mafenide), 설파아세타마이드(Sulfacetamide), 설파다이아진(Sulfadiazine), 실버설파다이아진(Silver sulfadiazine), 설파디메톡신(Sulfadimethoxine), 설파메티졸(Sulfamethizole), 설파메톡사졸(Sulfamethoxazole), 설파닐리마이드(Sulfanilimide), 설파살라진(Sulfasalazine), 설피속사졸(Sulfisoxazole), 트리메소프림-설파메톡사졸(Trimethoprim-Sulfamethoxazole(Cotrimoxazole), TMP-SMX), 설폰아미도 크리소이딘(Sulfonamido chrysoidine), 데메클로사이클린(Demeclocycline), 독시사이클린(Doxycycline), 미노사이클린(Minocycline), 옥시테트라사이클린(Oxytetracycline), 테트라사이클린(Tetracycline), 클로파지민(Clofazimine), 답손(Dapsone), 카프레오마이신(Capreomycin), 사이클로세린(Cycloserine), 에탐부톨(Ethambutol), 에티오나미드(Ethionamide), 이소니아지드(Isoniazid), 피라진아미드(Pyrazinamide), 리팜피신(Rifampicin), 리파부틴(Rifabutin), 리파펜틴(Rifapentine), 아르스페나민(Arsphenamine), 클로람페니콜(Chloramphenicol), 포스포마이신(Fosfomycin), 푸시딘산(Fusidi cacid), 메트로니다졸(Metronidazole), 무피로신(Mupirocin), 플라텐시마이신(Platensimycin), 퀴누프리스틴/달포프리스틴(Quinupristin/Dalfopristin), 치암페니콜(Thiamphenicol), 티지사이클린(Tigecycline), 티니다졸(Tinidazole), 및 트리메소프림(Trimethoprim)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, the antibiotic is pyrimethamine, trimetrexate, iclaprim, proguanil, cycloguanil, aminope Aminoprterin, Lometrexol, Nolatrexed, Brodimoprim, Pralatrexate, Pyritrexim, 5'-S-methyl-5' -Thioadenosine, methicillin, oxacillin, norfloxacin, vancomycin, amikacin, gentamicin, kanamycin, neomycin ), Netilmicin, Tobramycin, Paromomycin, Streptomycin, Spectinomycin, Geldanamycin, Herbimycin, Rifaximin (Rifaximin), Loracarbef, Ertapenem, Doripenem, Imipenem/Cilastatin, Meropenem, Cefadroxil, Cefazolin ), cefalothin, cefalexin, cefaclor, cefamandole, cefoxitin, cefprozil, cefuroxime, cefixime (Cefixime), Cefdinir, Cefditoren, Cefoperazone, Cefotaxime, Cefpodoxime, Ceftazidime, Ceftibuten ), count Ceftizoxime, Ceftriaxone, Cefepime, Ceftaroline fosamil, Ceftobiprole, Teicoplanin, Telavancin , Dalbavancin, Oritavancin, Clindamycin, Lincomycin, Deptomycin, Azithromycin, Clarithromycin, D Diritromycin, Erythromycin, Roxithromycin, Troleandomycin, Telithromycin, Spiramycin, Aztreonam, Furazolidone, (Furazolidone), Nitrofurantoin, Linezolid, Posizolid, Radezolid, Torezolid, Amoxicillin, Ampicillin Azlocillin, Carbenicillin, Cloxacillin, Dicloxacillin, Flucloxacillin, Mezlocillin, Nafcillin, Penicillin G, Penicillin V, Piperacillin, Temocillin, Ticarcillin, Amoxicillin/clavulanate, Ampicillin/Sulbactam Ampicillin/sulbactam), Piperacillin/tazobactam (Piperacillin/tazobactam), Ticarcillin/clavulanic acid (Ticarcillin/clavulanat) e), Bacitracin, Colistin, Polymyxin B, Ciprofloxacin, Inoxacin, Gatifloxacin, Gemifloxacin, Levofloxacin (Levofloxacin), Lomefloxacin, Moxifloxacin, Nalidixic acid, Ofloxacin, Trovafloxacin, Grepafloxacin, Spafloxacin Sparfloxacin, Temafloxacin, Mafenide, Sulfaacetamide, Sulfacetamide, Sulfadiazine, Silver sulfadiazine, Sulfadimethoxine, Sulfadimethoxine Sulfamethizole, Sulfamethoxazole, Sulfanilimide, Sulfasalazine, Sulfisoxazole, Trimethoprim-Sulfamethoxazole, TMP-Trimoxazole SMX), Sulfonamido chrysoidine, Demeclocycline, Doxycycline, Minocycline, Oxytetracycline, Tetracycline, Clofazimine , Dapsone, Capreomycin, Cycloserine, Ethambutol, Ethionamide, Isoniazid, Pyrazinamide, Rifampicin, Rifampicin (Rifabutin), Lee Rifapentine, Arsphenamine, Chloramphenicol, Fosfomycin, Fusidi cacid, Metronidazole, Mupirocin, Platensimycin , Quinupristin / Dalfopristin (Quinupristin / Dalfopristin), thiamphenicol (Thiamphenicol), tigecycline (Tigecycline), tinidazole (Tinidazole), and may be one or more selected from the group consisting of trimethoprim (Trimethoprim), However, the present invention is not limited thereto.

또한, 본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및In addition, the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.It provides a food composition for preventing or improving bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

또한, 본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및In addition, the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.It provides a cosmetic composition for preventing or improving bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

또한, 본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및In addition, the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염의 예방 또는 개선용 의약외품 조성물을 제공한다.It provides a quasi-drug composition for preventing or improving bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

또한, 본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및In addition, the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 항균용 조성물을 제공한다.It provides an antibacterial composition comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 박테리아 감염 예방 또는 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a screening method for preventing or treating a bacterial infection comprising the following steps.

(a) SHMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 발현하는 세포에 시험물질을 처리하는 단계;(a) SHMT protein or mRNA thereof; and treating cells expressing one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof with a test substance;

(b) 시험물질을 처리한 세포와 처리하지 않은 세포에서 상기 HMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현량을 측정하는 단계; 및(b) the HMT protein or mRNA thereof in cells treated with the test substance and cells not treated with the test substance; and measuring the expression level of one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof; and

(c) 대조군 세포와 비교해 상기 HMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현량을 감소시킨 물질을 박테리아 감염 예방 또는 치료제로 선별하는 단계.(c) a protein or mRNA thereof of said HMT compared to a control cell; and selecting a substance having a reduced expression level of one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof as a preventive or therapeutic agent for bacterial infection.

또한, 본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및In addition, the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 박테리아 감염의 예방, 개선 또는 치료 방법을 제공한다.MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) It provides a method for preventing, improving or treating a bacterial infection, comprising administering to an individual a composition comprising at least one selected from the group consisting of a protein activity inhibitor or a gene expression inhibitor as an active ingredient.

또한, 본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및In addition, the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 조성물의 박테리아 감염의 예방, 개선 또는 치료 용도를 제공한다.MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) provides for the prevention, improvement or treatment of bacterial infection of a composition comprising at least one selected from the group consisting of inhibitors of protein activity or gene expression inhibitors as an active ingredient.

또한, 본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및In addition, the present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 박테리아 감염 예방 또는 치료 약제를 생산하기 위한 용도를 제공한다.It provides a use for producing a medicament for preventing or treating one or more bacterial infections selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitors or gene expression inhibitors.

본 발명에 따른 SHMT 억제제 또는 MTHFR 억제제는 박테리아의 생장에는 영향을 미치지 않으면서 그람 양성 및 그람 음성 박테리아에 의한 감염을 억제할 수 있고, 다양한 항생제 및 리소스타핀에 대한 저항성을 억제할 수 있다. 또한, SHMT 억제제 또는 MTHFR 억제제는 숙주의 박테리아 감염 치사율을 현저히 감소시킴에 따라, SHMT 또는 MTHFR 억제제가 다제내성 균주에 대한 잠재적 타겟이 될 수 있을 것으로 기대된다. 따라서, SHMT 또는 MTHFR 억제제를 박테리아 감염의 예방, 개선 또는 치료를 위한 의약품, 화장료 조성물, 건강식품, 동물용 사료, 식품 또는 사료 첨가제 등의 제조에 용이하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 의료용기의 세척이나 나아가 항생제 내성을 가지거나 항생제 처리시 독성을 가지는 박테리아의 억제용도로 유용하게 사용할 수 있을 것으로 기대된다.The SHMT inhibitor or MTHFR inhibitor according to the present invention can inhibit infection by gram-positive and gram-negative bacteria without affecting bacterial growth, and can inhibit resistance to various antibiotics and lysostaphin. In addition, as SHMT inhibitors or MTHFR inhibitors significantly reduce the bacterial infection lethality of the host, it is expected that SHMT or MTHFR inhibitors may become potential targets for multidrug-resistant strains. Therefore, the SHMT or MTHFR inhibitor can be easily used in the manufacture of pharmaceuticals, cosmetic compositions, health foods, animal feeds, food or feed additives, etc. for the prevention, improvement or treatment of bacterial infections, as well as washing or cleaning medical containers. Furthermore, it is expected to be useful for inhibiting bacteria that are resistant to antibiotics or are toxic when treated with antibiotics.

이에 더하여, 본 발명자들은 SHMT 억제제가 기존 항엽산제 계열 항생제와 병용시 항엽산제의 내성을 극복시킴을 in vivo 실험을 통해 명확히 확인하였는 바, 본 발명의 SHMT 억제제를 이용하여 기존 항생제 내성 문제를 극복할 수 있을 것으로 기대된다.In addition, the present inventors have clearly confirmed through in vivo experiments that the SHMT inhibitor overcomes the resistance of the antifolate when combined with the existing antifolate-based antibiotic. it is expected that it will be possible

도 1a 내지 도 1e는 ST72 분리주의 리소스타핀 내성 패턴과 황색 포도상구균 세포벽에 결합하는 리소스타핀의 효율성을 나타낸 것이다:
도 1a는 세포 탁도 감소 분석을 사용한 리소스타핀 내성 Staphylococcus saprophyticus(lysr)와 리소스타핀 감수성 S. aureus USA300(lyss)의 리소스타핀 매개 사멸 동역학을 나타낸 것으로, S. aureus USA300(lyss)은 S. saprophyticus(lysr)에 비해 세포 탁도의 70% 감소를 나타내었다.
도 1b는 S. saprophyticus(lysr)의 리소스타핀 내성은 리소스타핀의 처리 유무에 따른 콜로니 형성 단위(CFU; colony forming unit) 계수로 확인하였으며, CFU 계수에서 유의한 차이를 나타내지 않았다(대조군: 리소스타핀 처리하지 않은 군).
도 1c는 2U의 리소스타핀을 처리하여 5분 동안 인큐베이션 한 S. aureus ST72의 11개 분리주에서의 차등적인 내성 패턴을 나타낸 것이다. K07-204(인간), 4-009(토양) 및 08-B-93(동물)은 리소스타핀-감수성 S. aureus USA300(대조군)과 비교하여 리소스타핀의 내성을 나타냈다.
도 1d는 WGA-AF(wheat germ agglutinin Alexa Fluor 488)(녹색 형광)으로 표지된 세포벽에 결합하는 리소스타핀과 공동국소화된 텍사스 레드(TR; Texas Red)로 표지된 리소스타핀(TR-리소스타핀의 적색 형광)의 계략도를 나타낸다.
도 1e는 (I) 적색 형광 단백질 밴드를 나타내는 아가로스 겔 상의 텍사스 레드-표지된 리소스타핀, 및 (II) ST72 K07-204의 리소스타핀 내성 인간 분리주의 WGA-AF 표지된 녹색 형광 세포벽 상의 TR-리소스타핀의 공동국소화를 나타낸다. 여기서 (a) 공초점 현미경 사진의 녹색 채널은 포도상구균 세포의 WGA-AF 표지된 녹색 형광 세포벽 경계를 보여주고, (b) 공초점 현미경 사진의 빨간색 채널은 TR-리소스타핀 결합 시 빨간색 형광 세포벽을 보여주고, (c) 병합된 녹색(a) 및 빨간색(b)의 채널은 황색 형광 세포 경계를 나타내며, 리소스타핀과 포도상구균 세포벽의 효율적인 결합을 확인할 수 있다.
도 2는 ST72의 리소스타핀 내성 분리주의 리소스타핀 결합 및 촉매 절단 활성(CCA; catalytic cleavage activity)의 표현형 평가 결과를 나타낸 것이다. TR-리소스타핀 처리 시 리소스타핀 내성 ST72 인간 분리주 K07-204의 공초점 현미경 이미지(A); 리소스타핀 내성 ST72 토양 분리주 4-009(B); 리소스타핀 내성 대조군 S. saprophyticus(C); 및 리소스타핀 감수성 대조군 S. aureus USA300(D)을 확인하였으며, 여기서 흰색 화살표는 리소스타핀 처리 후 부서진 세포를 나타낸다. TR-리소스타핀은 ST72 분리주, 및 S. aureus USA300 모두와 효율적으로 결합하는 반면, TR-리소스타핀은 S. saprophyticus와 가장 적은 결합을 보였다.
도 3a 및 도 3b는 세포벽의 리소스타핀 매개 변화와 그에 따른 세포 사멸을 확인한 것이다:
도 3a는 주사 전자 현미경(SEM; Scanning electron microscopy)을 통해 세포 형태의 변경을 시각화하기 위하여 리소스타핀 처리 유무에 따른 포도상구균 세포를 나타낸다. 여기서, (a)는 K07-204; (b)는 S. saprophyticus; (c)는 SAUSA300 이고, (a')는 리소스타핀 처리 후 K07-204; (b')는 리소스타핀 처리 후 S. saprophyticus; (c')는 리소스타핀 처리 후 SAUSA300이다. K07-204와 S. saprophyticus(lysr)는 모두 어떠한 변화도 나타내지 않은 반면, SAUSA300(lyss)세포는 리소스타핀의 촉매 절단 활성으로 인해 리소스타핀 처리 시 수축되었다.
도 3b는 ST72 내성 분리주의 live/dead 염색의 공초점 현미경 이미지를 SAUSA300의 이미지와 비교하여, live/dead 포도상구균 세포의 결과적인 비율을 평가한 것이다. 여기서 SYTO9는 전체 세포(녹색)를 염색하는 반면 PI(propidium iodide)는 죽은 세포(빨간색)만 염색한다. K07-204와 S. saprophyticus 모두 리소스타핀 2U 처리 시 SAUSA300에 비해, 더 적은 수의 죽은 세포(빨간색)를 나타냈다.
도 4a 내지 도 4c는 ST72 분리주에서 리소스타핀 내성의 새로운 메커니즘 및 관련 대사 경로를 나타낸 것이다:
도 4a는 펜타글리신 다리의 글리신 잔기가 세린으로 변형되는 것이 포도상구균 세포에서 리소스타핀 내성의 근본적인 이유임을 나타내는 개략도이다.
도 4b는 SHMT(Serine hydroxymethyltransferase)가 세린/글리신 상호전환의 1-탄소 대사에 필수 효소이며 엽산/메티오닌 사이클과 연결되어 있음을 나타낸다. 따라서, glyA/shmT 유전자는 리소스타핀 내성에 관여하는 것으로 가정되었다.
도 4c는 엽산/메티오닌 사이클의 상호의존성과 shmT 세린/글리신 항상성의 핵심 역할을 보여주는 대사 경로이다. 1-탄소 대사는 엽산, 메티오닌 사이클 및 황전환(transsulfuration) 경로에서 다양한 기질 및 보조인자로 메틸기를 전달하는 역할을 한다. 다양한 효소는 녹색 글꼴로 표시되고 기질은 일반 글꼴로 표시된다. 효소의 약어는 DHPS (Dihydropteroate synthase); DHFS (Dihydrofolate synthase); DHFR(Dihydrofolate reductase); SHMT (Serine hydroxymethyltransferase); GcvPHT (glycine cleavage system); MTHFR (Methylene tetrahydrofolate reductase); MS (Methionine synthase); MAT (Methionine adenosyltransferase); MTases (Methyl transferases); AHCY (S-adenosylhomocysteine hydrolase), and CBS (Cystathionine beta-synthase) and substrates are THF (Tetrahydrofolate); 5, 10 CH2-THF (5, 10 methylene tetrahydrofolate); 5-CH2-THF (5-methylene tetrahydrofolate); Met (Methionine); SAM (S-adenosyl methionine); SAH (S-adenosyl homocysteine), 및 HCY (Homocysteine)이다. 1-탄소 대사는 엽산 순환, 메티오닌 순환(단백질 합성), DNA 합성 및 복구, 산화환원 균형, 다양한 메틸화 반응을 통해 세포 세린/글리신을 유지하는 바, 세포 항상성에 중요하다.
도 5a 내지 도 5i는 리소스타핀 저항성에서 shmT의 역할을 확립하기 위한 shmT 발현 및 기능적 유전체학을 평가한 것이다:
도 5a 및 도 5b는 SAUSA300_EV, △shmT_EV 및 △shmT_Comp를 포함하는 SAUSA300 재조합 균주에서 shmT 유전자 발현을 aTc 유도 유무에 따라 비교하였다. 빈 벡터로 만든 △shmT 녹아웃(△shmT_EV) 균주는 빈 벡터로 만든 야생형 S. aureus USA300(SAUSA300_EV); 및 pRMC2_shmT로 만든 △shmT 보완 균주(△shmT_Comp);와 비교하여, 전사체 흔적이 검출되지 않았다. 또한, △shmT_Comp 균주에서 shmT 발현은 Tc 유도 없이는 중간 정도인 반면, aTc 유도 시 유의하게 증가된(3.5배) 것으로 밝혀졌다.
도 5c 및 도 5d는 야생형 S. aureus USA300에서 테트라사이클린 유도성 프로모터 하에 트랜스(플라스미드: pRMC2_shmT)에서 shmT를 발현하여 작제된 SAUSA300 재조합 균주 SAUSA300_EV 및 SAUSA300_OE에서 shmT의 유전자 발현을 나타낸 것이다. SAUSA300_EV에 대한 SAUSA300_OE에서의 shmT 발현은 aTc 유도가 없는 경우(5c), 유도가 있는 경우(5d) 각각 2배 및 53배 더 높은 것으로 밝혀졌다.
도 5e 및 도 5f는 SAUSA300 재조합 균주 SAUSA300_EV, △shmT_EV, 및 △shmT_Comp에서 콜로니 형성 단위(CFU)의 평가로서, △shmT_EV 균주가 SAUSA300_EV 및 △shmT_Comp 균주에 비해 상대적인 감수성을 나타내는 반면, aTc 유도에 의한 shmT 발현의 증가에 따라 △shmT_EV 균주의 감수성이 향상됨을 나타낸 것이다. △shmT_EV의 감수성은 리소스타핀 내성에 shmT의 관여를 나타내었다.
도 5g 및 도 5h는 aTC 유도가 없거나 있는 SAUSA300_OE 균주 및 SAUSA300_EV를 비교하여 리소스타핀에 대한 감수성을 보여주었다. △shmT_Comp 및 SAUSA300_OE 모두 aTc 유도 및 shmT의 과발현 시, 빈 벡터 대조군 SAUSA300_EV와 비교하여 리소스타핀에 대한 더 높은 감수성을 나타내었다.
도 5i는 K07-204 대 K07-561 분리주에서 ST72에서 shmT의 발현을 나타낸 것이다. K07-561은 shmT의 과발현을 나타냈으며, 이는 K07-561이 K07-204에 비해 리소스타핀에 민감한 이유이다.
도 6a 내지 도 6d는 시험관 내 포유류 세포 및 생체 내 벌집 나방 애벌레 감염 모델을 사용하여 SAUSA300의 독성 가능성에서 shmT의 역할 검증한 것이다:
도 6a는 쥐 대식세포 RAW264.7을 사용하여 시험관 내 포유동물 세포 배양 조건에서 SAUSA300, △shmT 녹아웃(EV), 및 △shmT 보완(Comp) 균주의 내재화(침투/식균작용) 및 생존 가능성을 평가한 것이다. △shmT 녹아웃은 야생형 SAUSA300 및 △shmT 보완 균주에 비해 대식세포 내부에서 유의하게 감소된 생존을 보였다;
도 6b는 SAUSA300 및 △shmT 녹아웃(2.0 x 105 박테리아 세포)에 감염된 벌집 나방 애벌레의 생존 그래프이다. 각 그룹의 벌집 나방 애벌레의 수는 10(n = 10)이었다.
도 6c는 벌집 나방 애벌레(n = 10)에 대한 SHMT 억제제(SHIN1)의 독성 평가 결과이다. 다양한 농도의 SHIN1(20μL 용액 중 0.1μg, 0.5μg 및 1μg)을 벌집 나방 애벌레에 주입하고, 20μL 위약 PBS 대조군과 함께 벌레의 생존을 최대 80시간 동안 관찰하였다. SHIN1은 0.5μg까지 벌레에 독성을 나타내지 않았다.
도 6d는 SHIN1 억제제의 처리가 야생형 SAUSA300에 의해 감염된 벌집 나방 애벌레에서 50% 생존율을 나타낸바, 이는 SHIN1이 야생형 SAUSA300의 발병기전을 억제함을 나타낸다.
도 7a 내지 도 7c는 8개의 S. aureus 균주의 성장, 독성평가, 및 고독성 MDR 균주 S. aureus USA300에서 SHIN1에 의한 SXT의 강화 결과이다:
도 7a 및 도 7b는 TSB 배지에서 S. aureus 8개 균주에 대한 SHIN1의 독성을 나타낸 것이다. SXT(SMX-TMP) 강화 또는 생체 내 벌집 나방 감염 실험에 사용된 SHIN1의 유효 농도(0.125 μg/mL)와 비교하여, 40배 더 높은 농도의 SHIN1(5 μg/mL)이 TSB 배지에서 테스트되었다. 음성대조군은 박테리아 접종물 없이 TSB만 처리된 것이다.
도 7c는 S. aureus USA300을 치료하기 위해 SHIN1과 SMX + TMP(SXT)의 병용 시너지 효과를 나타낸 것이다. SXT에 대한 S. aureus USA300의 감수성은 SHIN1의 농도를 0.125에서 1 μg/mL로 다양하게 하여 확인하였다. 0.125 μg/mL를 사용한 SXT의 MIC의 감소는 0.125 μg/mL 농도에서의 SXT에 대한 SHIN1의 강화 효과를 명확히 하였다. SHIN1의 S. aureus의 8가지 다른 균주에 대하여 성장 억제 영향이 없었기 때문이다.
도 8a 내지 도 8c는 SMX + TMP + SHIN1에 대한 S. aureus의 MIC에 대한 엽산(folic acid)의 효과를 나타낸 것이다. USA300 WT, KO glyA, 및 KO metE를 포함한 세 가지 균주를 테스트하였다. SMX 및 TMP에 대한 USA300의 특정 MIC를 기반으로, SMX의 최적 용량 1.25μg/mL, SMX의 하위 억제 용량 0.25μg/mL, TMP의 최적 용량 0.625μg/mL 및 하위 억제 용량 TMP 0.125μg/mL으로 실험을 진행하였다. 이 때 SHIN1은 50ng/mL로 고정되었고 엽산은 10mM로 고정하였다.
도 9a 내지 도 9d는 WT, KO glyA, KO metE에서의 엽산 경로, 및 메티오닌 경로와 관련된 유전자(glyA, metE, folA, folK)의 발현을 나타낸 것이다.
도 10a 및 도 10b는 USA300(FPR 3757)의 독성에 대한 glyA 및 metE의 역할을 벌집 나방 애벌레 감염 모델을 통해 확인한 것이다:
도 10a는 USA300, KO SHMT, KO MTHFR 벌집 나방 애벌레 감염 모델에서 회수된 콜로니 형성 단위(CFU; Colony forming unit)를 나타낸 것이다.
도 10b는 USA300, KO SHMT, KO MTHFR 벌집 나방 애벌레 감염 모델의 생존 그래프를 나타낸 것이다. 10 μL TSB에 용해된 1 x 107의 S.aureus USA300 CFU를 애벌레의 왼쪽 다리에 주입하였다. 치사 여부는 총 120시간까지 매 6시간마다 확인하였다. 모든 애벌레를 포화시켜 상층액을 수집하였다. 상층액은 약 108배 희석하여 최종 농도가 약 103CFU/mL가 되도록 하였다. 100μL 바이알을 TSA에 도말하고, 37℃에서 16시간 동안 접종하였다. CFU는 log10 계산으로 계수 및 분석하였다.
도 11a 내지 도 11d는 MRSA 감염성 생체 내 모델(Galleria mellonella larvae)에서 SHIN1 + SXT의 보호 능력을 나타낸 것이다. 방법은 도 10의 생존 분석과 유사했다. 이 실험은 SMX + TMP + SHIN1이 애벌레의 생존과 건강에 미치는 영향을 확인하였다. 고용량 SMX 1.25μg/mL, 저용량 SMX 0.25μg/mL, 고용량 TMP 0.625μg/mL, 저용량 TMP 0.125μg/mL, SHIN1은 0.125 μg/mL로 고정되었다. DMSO 농도는 벌레 생존에 유해한 편향 효과를 일으키지 않도록 1%로 하였다:
도 11a는 실시간 벌집 나방 애벌레의 형태를 나타낸 것이다.
도 11b는 Kaplan Meier 곡선(95% 신뢰 구간)에 의한 생존 분석 결과이다(5 x 105박테리아/벌레).
도 11c는 벌집 나방 애벌레 감염 모델에서 회수된 콜로니 형성 단위(CFU)이다.
도 11d는 벌집 나방 애벌레 감염 모델의 시간에 따른 헬스 인덱스를 나타낸 것이다.
도 12a 및 도 12b는 다제내성 그람음성균에서 SHIN1에 의한 SMX + TMP의 시너지 효과를 나타낸 것이다:
도 12a는 SMX + TMP + PMBN + SHIN1에 대한 Acinetobacter baumannii(A.baumannii) CCARM 12165의 MIC를 나타낸 것이다. A.baumannii CCRM 12165은 다중 약물에 대한 내성이 높기 때문에, PMBN을 사용하여 A.baumannii로의 SMX 및 TMP 침투 가능성을 높였다. PMBN은 10μg/mL 용량으로 고정되었고, SHIN1은 0.25μg/mL로 고정되었다.
도 12b는 SHIN1을 추가한 후 SMX 혹은 TMP에 대한 A.baumannii CCRM 12165의 MIC의 배수 변화를 나타낸 것이다. 도 12b의 데이터를 기반으로 하여, MIC 감소에 대한 SHIN1의 영향을 확인하기 위해 배수 변화를 계산하였다. 2개 이상의 약물을 포함하는 요법으로 인해, 단순히 계산된 배수 변화로 설명하였다(상단: SMX+TMP+PMBN+SHIN1, 중간: SMX+TMP+PMBN, 하단: SMX+TMP).
1a to 1e show the lysostaphin resistance pattern of ST72 isolates and the efficiency of lysostaphin binding to Staphylococcus aureus cell wall:
Figure 1a shows the lysostaphin-mediated death kinetics of lysostaphin-resistant Staphylococcus saprophyticus (lys r ) and lysostaphin-sensitive S. aureus USA300 (lys s ) using a cell turbidity reduction assay, S. aureus USA300 (lys s ) is S Compared to saprophyticus (lys r ), it showed a 70% reduction in cell turbidity.
Figure 1b is S. saprophyticus (lys r ) lysostaphin resistance was confirmed by colony forming unit (CFU; colony forming unit) counts according to the presence or absence of treatment with lysostapine, and did not show a significant difference in CFU count (control group: resource) group without tarpin treatment).
Figure 1c shows the differential resistance pattern in 11 isolates of S. aureus ST72 treated with 2U of lysostaphin and incubated for 5 minutes. K07-204 (human), 4-009 (soil) and 08-B-93 (animal) showed resistance to lysostapine compared to lysostapine-sensitive S. aureus USA300 (control).
Figure 1d shows lysostaphin colocalized with lysostaphin binding to a cell wall labeled with wheat germ agglutinin Alexa Fluor 488 (WGA-AF) (green fluorescence) and labeled with Texas Red (TR). red fluorescence) is shown.
1E shows (I) Texas red-labeled lysostaphin on agarose gel showing red fluorescent protein band, and (II) TR- on WGA-AF labeled green fluorescent cell wall of lysostaphin-resistant human isolate of ST72 K07-204. Represents colocalization of lysostapine. Here, (a) the green channel of the confocal micrograph shows the WGA-AF-labeled green fluorescent cell wall boundary of staphylococcal cells, and (b) the red channel of the confocal micrograph shows the red fluorescent cell wall upon TR-lysostaphin binding. shown, (c) merged green (a) and red (b) channels indicate yellow fluorescent cell borders, confirming the efficient binding of lysostaphin to the staphylococcal cell wall.
Figure 2 shows the phenotypic evaluation results of lysostaphin binding and catalytic cleavage activity (CCA) of the lysostaphin-resistant isolate of ST72. Confocal microscopy image of lysostaphin-resistant ST72 human isolate K07-204 upon TR-lysostapine treatment (A); Lysostaphin-resistant ST72 soil isolate 4-009 (B); Lysostaphin-resistant control S. saprophyticus (C); and lysostapine sensitive control S. aureus USA300 (D) were identified, where white arrows indicate broken cells after lysostapine treatment. TR-lysostaphin efficiently bound to both the ST72 isolate and S. aureus USA300, whereas TR-lysostaphin showed the least binding to S. saprophyticus.
Figures 3a and 3b confirm the cell wall lysostaphin-mediated changes and the resulting cell death:
Figure 3a shows staphylococcal cells with or without lysostaphin treatment to visualize changes in cell morphology through scanning electron microscopy (SEM). Here, (a) is K07-204; (b) S. saprophyticus; (c) is SAUSA300, (a') is K07-204 after lysostapine treatment; (b') is S. saprophyticus after lysostaphin treatment; (c') is SAUSA300 after lysostaphin treatment. Both K07-204 and S. saprophyticus (lys r ) did not show any change, whereas SAUSA300 (lys s ) cells contracted upon treatment with lysostapine due to the catalytic cleavage activity of lysostapine.
Figure 3b compares the live/dead staining of the ST72-resistant isolate with the image of SAUSA300 with a confocal microscope image to evaluate the resulting ratio of live/dead Staphylococcal cells. Here, SYTO9 stains whole cells (green), whereas propidium iodide (PI) stains only dead cells (red). Both K07-204 and S. saprophyticus showed fewer dead cells (red) when treated with lysostaphin 2U compared to SAUSA300.
Figures 4a-4c show novel mechanisms of lysostaphin resistance and associated metabolic pathways in ST72 isolates:
Figure 4a is a schematic diagram showing that the modification of the glycine residue of the pentaglycine bridge to serine is the underlying reason for lysostaphin resistance in staphylococcal cells.
Figure 4b shows that serine hydroxymethyltransferase (SHMT) is an essential enzyme for 1-carbon metabolism of serine/glycine interconversion and is linked to the folate/methionine cycle. Therefore, the glyA/shmT gene was hypothesized to be involved in lysostaphin resistance.
Figure 4c is a metabolic pathway showing the interdependence of the folate/methionine cycle and a key role in shmT serine/glycine homeostasis. 1-Carbon metabolism is responsible for transferring methyl groups to various substrates and cofactors in the folate, methionine cycle, and transsulfuration pathways. Various enzymes are shown in green font and substrates are shown in plain font. The abbreviation of the enzyme is DHPS (Dihydropteroate synthase); DHFS (Dihydrofolate synthase); Dihydrofolate reductase (DHFR); Serine hydroxymethyltransferase (SHMT); GcvPHT (glycine cleavage system); MTHFR (Methylene tetrahydrofolate reductase); MS (Methionine synthase); Methionine adenosyltransferase (MAT); MTases (Methyl transferases); AHCY (S-adenosylhomocysteine hydrolase), and CBS (Cystathionine beta-synthase) and substrates are THF (Tetrahydrofolate); 5, 10 CH2-THF (5, 10 methylene tetrahydrofolate); 5-CH2-THF (5-methylene tetrahydrofolate); Met (Methionine); SAM (S-adenosyl methionine); SAH (S-adenosyl homocysteine), and HCY (Homocysteine). 1-Carbon metabolism is important for cell homeostasis as it maintains cellular serine/glycine through folic acid cycle, methionine cycle (protein synthesis), DNA synthesis and repair, redox balance, and various methylation reactions.
5A-5I evaluate shmT expression and functional genomics to establish a role for shmT in lysostaphin resistance:
Figures 5a and 5b compared the expression of the shmT gene in the SAUSA300 recombinant strain including SAUSA300_EV, ΔshmT_EV and ΔshmT_Comp according to the presence or absence of aTc induction. The ΔshmT knockout (ΔshmT_EV) strain made with the empty vector was wild-type S. aureus USA300 (SAUSA300_EV) made with the empty vector; and ΔshmT complement strain (ΔshmT_Comp) made with pRMC2_shmT; no transcript trace was detected. In addition, it was found that in the ΔshmT_Comp strain, the expression of shmT was moderate without Tc induction, whereas it was significantly increased (3.5-fold) upon aTc induction.
5c and 5d show gene expression of shmT in SAUSA300 recombinant strains SAUSA300_EV and SAUSA300_OE constructed by expressing shmT in trans (plasmid: pRMC2_shmT) under a tetracycline inducible promoter in wild-type S. aureus USA300. The expression of shmT in SAUSA300_OE for SAUSA300_EV was found to be 2-fold and 53-fold higher without aTc induction (5c) and with induction (5d), respectively.
5E and 5F are evaluations of colony forming units (CFU) in the SAUSA300 recombinant strains SAUSA300_EV, ΔshmT_EV, and ΔshmT_Comp, while the ΔshmT_EV strain shows relative sensitivity compared to the SAUSA300_EV and ΔshmT_Comp strains, whereas the shmT by aTc induction It shows that the sensitivity of the ΔshmT_EV strain is improved with the increase in expression. The sensitivity of ΔshmT_EV indicated the involvement of shmT in lysostaphin resistance.
5g and 5h showed the sensitivity to lysostaphin by comparing the SAUSA300_OE strain and SAUSA300_EV with or without aTC induction. Both ΔshmT_Comp and SAUSA300_OE exhibited higher sensitivity to lysostapine compared to the empty vector control SAUSA300_EV upon aTc induction and overexpression of shmT.
Figure 5i shows the expression of shmT in ST72 in K07-204 vs. K07-561 isolates. K07-561 showed overexpression of shmT, which is why K07-561 is more sensitive to lysostaphin than K07-204.
6a to 6d demonstrate the role of shmT in the virulence potential of SAUSA300 using an in vitro mammalian cell and in vivo honeycomb moth larval infection model:
6A evaluates the internalization (penetration/phagocytosis) and viability of SAUSA300, ΔshmT knockout (EV), and ΔshmT complement (Comp) strains in in vitro mammalian cell culture conditions using murine macrophages RAW264.7. did it ΔshmT knockout showed significantly reduced survival inside macrophages compared to wild-type SAUSA300 and ΔshmT complement strains;
6B is a survival graph of honeycomb moth larvae infected with SAUSA300 and ΔshmT knockout (2.0×10 5 bacterial cells). The number of beehive moth larvae in each group was 10 (n = 10).
Figure 6c is a result of evaluation of the toxicity of the SHMT inhibitor (SHIN1) to the honeycomb moth larvae (n = 10). Various concentrations of SHIN1 (0.1 μg, 0.5 μg and 1 μg in 20 μL solution) were injected into honeycomb moth larvae, and worm survival was observed for up to 80 hours with 20 μL placebo PBS control. SHIN1 was not toxic to worms up to 0.5 μg.
FIG. 6d shows that treatment with a SHIN1 inhibitor resulted in a 50% survival rate in beehive moth larvae infected with wild-type SAUSA300, indicating that SHIN1 inhibits the pathogenesis of wild-type SAUSA300.
7A to 7C are results of growth, toxicity evaluation, and enhancement of SXT by SHIN1 in the highly virulent MDR strain S. aureus USA300 of eight S. aureus strains:
7a and 7b show the toxicity of SHIN1 against 8 strains of S. aureus in TSB medium. Compared to the effective concentration (0.125 μg/mL) of SHIN1 used for SXT (SMX-TMP) enrichment or in vivo honeycomb infestation experiments, a 40-fold higher concentration of SHIN1 (5 μg/mL) was tested in TSB medium. . The negative control group was treated with TSB only without bacterial inoculum.
Figure 7c shows the combined synergistic effect of SHIN1 and SMX + TMP (SXT) to treat S. aureus USA300. The sensitivity of S. aureus USA300 to SXT was confirmed by varying the concentration of SHIN1 from 0.125 to 1 μg/mL. Reduction of the MIC of SXT with 0.125 μg/mL clarified the potentiating effect of SHIN1 on SXT at a concentration of 0.125 μg/mL. This is because SHIN1 had no growth inhibitory effect on 8 different strains of S. aureus.
8a to 8c show the effect of folic acid on the MIC of S. aureus for SMX + TMP + SHIN1. Three strains were tested, including USA300 WT, KO glyA, and KO metE. Based on the specific MICs of USA300 for SMX and TMP, with an optimal dose of 1.25 μg/mL for SMX, a sub-inhibitory dose of 0.25 μg/mL for SMX, an optimal dose of 0.625 μg/mL for TMP and a sub-inhibitory dose of TMP 0.125 μg/mL The experiment was carried out. At this time, SHIN1 was fixed at 50 ng/mL and folic acid was fixed at 10 mM.
9A to 9D show the expression of genes (glyA, metE, folA, folK) related to the folate pathway, and the methionine pathway in WT, KO glyA, KO metE.
Figures 10a and 10b confirm the role of glyA and metE on the toxicity of USA300 (FPR 3757) through a honeycomb moth larval infection model:
10a shows colony forming units (CFUs) recovered from USA300, KO SHMT, and KO MTHFR honeycomb moth larvae infection models.
Figure 10b shows the survival graph of USA300, KO SHMT, KO MTHFR honeycomb moth larvae infection model. 1 x 10 7 S. aureus USA300 CFU dissolved in 10 μL TSB was injected into the left leg of the larvae. Mortality was checked every 6 hours until a total of 120 hours. All larvae were saturated and the supernatant was collected. The supernatant was diluted about 10 8 times so that the final concentration was about 10 3 CFU/mL. 100 μL vials were plated on TSA and inoculated at 37° C. for 16 hours. CFU was counted and analyzed by log10 calculations.
11A to 11D show the protective ability of SHIN1 + SXT in an in vivo model of MRSA infection (Galleria mellonella larvae). The method was similar to the survival analysis in FIG. 10 . This experiment confirmed the effect of SMX + TMP + SHIN1 on the survival and health of the larvae. High dose SMX 1.25 μg/mL, low dose SMX 0.25 μg/mL, high dose TMP 0.625 μg/mL, low dose TMP 0.125 μg/mL, and SHIN1 were fixed at 0.125 μg/mL. The DMSO concentration was set to 1% so as not to cause a detrimental biasing effect on worm survival:
Figure 11a shows the morphology of real-time honeycomb moth larvae.
11B is a result of survival analysis by Kaplan Meier curve (95% confidence interval) (5×10 5 bacteria/worm).
11C is a colony forming unit (CFU) recovered from a honeycomb moth larval infection model.
Figure 11d shows the health index over time of the beehive moth larval infection model.
12a and 12b show the synergistic effect of SMX + TMP by SHIN1 in multidrug-resistant Gram-negative bacteria:
Figure 12a shows the MIC of Acinetobacter baumannii (A. baumannii) CCARM 12165 against SMX + TMP + PMBN + SHIN1. Because A.baumannii CCRM 12165 is highly resistant to multiple drugs, PMBN was used to increase the likelihood of SMX and TMP penetration into A.baumannii. PMBN was fixed at a dose of 10 μg/mL, and SHIN1 was fixed at 0.25 μg/mL.
Figure 12b shows the fold change of the MIC of A. baumannii CCRM 12165 for SMX or TMP after adding SHIN1. Based on the data in Fig. 12b, fold change was calculated to confirm the effect of SHIN1 on MIC reduction. Due to therapy involving two or more drugs, it was simply explained by the calculated fold change (top: SMX+TMP+PMBN+SHIN1, middle: SMX+TMP+PMBN, bottom: SMX+TMP).

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 명세서에서, 용어 "단백질"은 "폴리펩타이드(polypeptide)" 또는 "펩타이드(peptide)"와 호환성 있게 사용되며, 예컨대, 자연 상태의 단백질에서 일반적으로 발견되는 바와 같이 아미노산 잔기의 중합체를 말한다.As used herein, the term "protein" is used interchangeably with "polypeptide" or "peptide", eg, refers to a polymer of amino acid residues as commonly found in proteins in their natural state.

본 명세서에서, "폴리뉴클레오티드(polynucleotide)" 또는 "핵산"은 단일 또는 이중 가닥의 형태로 된 데옥시리보핵산(deoxyribonucleic acid, DNA) 또는 리보핵산(ribonucleic acid, RNA)를 말한다. 다른 제한이 없는한, 자연적으로 생성되는 뉴클레오티드와 비슷한 방법으로 핵산에 혼성화되는 자연적 뉴클레오티드의 공지된 아날로그도 포함된다. 일반적으로 DNA는 아데닌(adenine, A), 구아닌(guanine, G), 시토신(cytosine, C), 티민(thymine, T) 등 네 가지 염기로 구성되어 있으며, RNA는 티민 대신 우라실(Uracil, U)을 가지고 있다. 핵산 이중 가닥에서 A는 T 또는 U, C는 G 염기와 수소결합을 이루는데, 이러한 염기의 관계를 "상보적(complementary)"이라고 한다.As used herein, "polynucleotide" or "nucleic acid" refers to deoxyribonucleic acid (DNA) or ribonucleic acid (RNA) in the form of single or double strands. Unless otherwise limited, known analogs of natural nucleotides that hybridize to nucleic acids in a manner analogous to naturally occurring nucleotides are also included. In general, DNA consists of four bases: adenine (A), guanine (G), cytosine (C), and thymine (T), and RNA consists of uracil (U) instead of thymine (Uracil, U). has a In a double-stranded nucleic acid, A forms a hydrogen bond with T or U, and C forms a G base.

한편, "mRNA(messenger RNA 또는 전령 RNA)"는 단백질 합성 과정에서 특정 유전자의 염기서열의 유전 정보를 리보솜(ribosome)으로 전달하여 폴리펩티드 합성(단백질 번역, translation)의 청사진 역할을 하는 RNA이다. 유전자를 주형(template)으로 하여 단일 가닥의 mRNA가 전사(transcription) 과정을 통하여 합성된다.On the other hand, "mRNA (messenger RNA or messenger RNA)" is an RNA that serves as a blueprint for polypeptide synthesis (protein translation, translation) by transferring the genetic information of the nucleotide sequence of a specific gene to the ribosome during protein synthesis. Using the gene as a template, single-stranded mRNA is synthesized through the transcription process.

본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및The present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; and

MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.It provides a pharmaceutical composition for preventing or treating bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.

본 명세서에서, "SHMT(Serine hydroxymethyltransferase)"는 본 명세서 상에서 glyA와 혼용되며, 피리독살 포스페이트(PLP)(비타민 B6) 의존성 효소(EC 2.1.2.1)로, L-세린의 글리신 및 테트라하이드로폴레이트로의 가역적 동시 전환을 촉매함으로써 세포의 1탄소 경로에서 중요한 역할을 한다. 본 발명의 SHMT는 인간을 포함하는 포유동물 또는 박테리아의 SHMT일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. SHMT의 구체적인 염기서열 및 단백질 정보는 NCBI에 공지되어 있다. 인간의 SHMT 정보는 AAA36020.1, AAA36019.1, 또는 AAA36018.1의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 황색포도상구균의 SHMT 정보는 CPM04879.1, OHS90015.1, OHS83871.1, OHS78279.1, OHS75306.1, 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 크렙시엘라 뉴모니아의 SHMT 정보는 PNW58787.1, PNW51347.1, 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 아시네토박터 바우마니의 SHMT 정보는 ANA38052.1, SUU42235.1, KRJ74118.1, QEE58055.1 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 슈도모나스 아에루지노사의 SHMT 정보는 PWU39476.1, PWU34880.1, PWU34002.1, KGD89755.1 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 엔테로코커스 속 세균의 SHMT 정보는 PQW03895.1, TEA56495.1, PQW14400.1, PQW06412.1 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 페렴구균의 SHMT 정보는 KGI25692.1, WP_050153710.1, VTY33058.1, GBO91534.1, QIP99755.1, 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 장내세균과(Enterobacteriaceae) 세균의 SHMT 정보는 WP_112334430.1, WP_000919159.1, WP_063100105.1, WP_109949355.1, WP_096858239.1, 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다.As used herein, "Serine hydroxymethyltransferase (SHMT)" is used interchangeably with glyA herein, and is a pyridoxal phosphate (PLP) (vitamin B6)-dependent enzyme (EC 2.1.2.1), glycine and tetrahydrofolate of L-serine. It plays an important role in the cell's one-carbon pathway by catalyzing the reversible simultaneous conversion to SHMT of the present invention may be SHMT of mammals or bacteria, including humans, but is not limited thereto. Specific nucleotide sequence and protein information of SHMT are known from NCBI. Human SHMT information may refer to the NCBI reference sequence information of AAA36020.1, AAA36019.1, or AAA36018.1. SHMT information of Staphylococcus aureus can refer to NCBI reference sequence information such as CPM04879.1, OHS90015.1, OHS83871.1, OHS78279.1, OHS75306.1. SHMT information of Krebsiella pneumoniae may refer to NCBI reference sequence information such as PNW58787.1, PNW51347.1, and the like. SHMT information of Acinetobacter baumani may refer to NCBI reference sequence information such as ANA38052.1, SUU42235.1, KRJ74118.1, QEE58055.1. SHMT information of Pseudomonas aeruginosa may refer to NCBI reference sequence information such as PWU39476.1, PWU34880.1, PWU34002.1, KGD89755.1. SHMT information of Enterococcus bacteria may refer to NCBI reference sequence information such as PQW03895.1, TEA56495.1, PQW14400.1, PQW06412.1. For SHMT information of pneumococci, NCBI reference sequence information such as KGI25692.1, WP_050153710.1, VTY33058.1, GBO91534.1, QIP99755.1, etc. can be referred to. For SHMT information of Enterobacteriaceae bacteria, NCBI reference sequence information such as WP_112334430.1, WP_000919159.1, WP_063100105.1, WP_109949355.1, WP_096858239.1, etc. can be referred to.

본 명세서에서, "MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase)"은 본 명세서 상에서 metE와 혼용되며, MTHFR 효소의 생성을 관장한다. 이 효소는 엽산의 형태를 변화시키고, 호모시스틴을 대다수 단백질의 주요 구성요소인 메티오닌으로 전환시키는 과정의 일부이다. 본 발명의 MTHFR은 인간을 포함하는 포유동물 또는 박테리아의 MTHFR일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 그의 구체적인 염기서열 및 단백질 정보는 NCBI에 공지되어 있다. 인간의 MTHFR 정보는 XP_024302966.1, NP_001317287.1, XP_016856817.1, XP_011539798.1, XP_011539797.1, XP_005263520.1, XP_005263519.1, XP_005263517.1, 또는 NP_005948.3 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 황색포도상구균의 MTHFR 정보는 CPL92517.1, BBA23023.1, WP_189829582.1, 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 크렙시엘라 뉴모니아의 MTHFR 정보는 WP_204337520.1, WP_203191142.1, WP_201285786.1 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 아시네토박터 바우마니의 MTHFR 정보는 SUU43455.1, KRJ74909.1, QEY05007.1, QEY04351.1, OXS63124.1, 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 슈도모나스 아에루지노사의 MTHFR 정보는 KJJ15279.1, WP_208538034.1, 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 엔테로코커스 속 세균의 MTHFR 정보는 WP_185933165.1 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 페렴구균의 MTHFR 정보는 BBG81077.1, BBA59655.1, CVQ36883.1 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다. 장내세균과(Enterobacteriaceae) 세균의 MTHFR 정보는 WP_002882952.1, WP_042325609.1, WP_040078036.1, WP_035892378.1, WP_000007517.1 등의 NCBI reference sequence 정보를 참조할 수 있다.As used herein, "MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase)" is used interchangeably with metE herein, and controls the production of the MTHFR enzyme. This enzyme changes the conformation of folic acid and is part of the process that converts homocystine to methionine, a major component of most proteins. MTHFR of the present invention may be MTHFR of mammals or bacteria, including humans, but is not limited thereto. Its specific nucleotide sequence and protein information are known from NCBI. For human MTHFR information, refer to NCBI reference sequence information such as XP_024302966.1, NP_001317287.1, XP_016856817.1, XP_011539798.1, XP_011539797.1, XP_005263520.1, XP_005263519.1, XP_005263517.1, or NP_005948.3. can For the MTHFR information of Staphylococcus aureus, NCBI reference sequence information such as CPL92517.1, BBA23023.1, WP_189829582.1, etc. can be referred to. MTHFR information of Krebsiella pneumoniae may refer to NCBI reference sequence information such as WP_204337520.1, WP_203191142.1, WP_201285786.1. MTHFR information of Acinetobacter baumani may refer to NCBI reference sequence information such as SUU43455.1, KRJ74909.1, QEY05007.1, QEY04351.1, OXS63124.1, and the like. MTHFR information of Pseudomonas aeruginosa may refer to NCBI reference sequence information such as KJJ15279.1, WP_208538034.1, and the like. For MTHFR information of Enterococcus bacteria, NCBI reference sequence information such as WP_185933165.1 may be referred to. MTHFR information of pneumococcus may refer to NCBI reference sequence information such as BBG81077.1, BBA59655.1, CVQ36883.1. For MTHFR information of Enterobacteriaceae bacteria, NCBI reference sequence information such as WP_002882952.1, WP_042325609.1, WP_040078036.1, WP_035892378.1, WP_000007517.1 can be referred to.

본 발명에서, 상기 SHMT 단백질을 코딩하는 유전자는 SHMT 단백질을 코딩하는 유전자 서열이라면, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 유전자 변이체가 본 발명의 범위에 포함된다. In the present invention, if the gene encoding the SHMT protein is a gene sequence encoding the SHMT protein, it is not limited thereto. Also, the above genetic variants are included in the scope of the present invention.

본 발명에서, 상기 MTHFR 단백질을 코딩하는 유전자는 MTHFR 단백질을 코딩하는 유전자 서열이라면, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 유전자 변이체가 본 발명의 범위에 포함된다. In the present invention, if the gene encoding the MTHFR protein is a gene sequence encoding the MTHFR protein, it is not limited thereto. Also, the above genetic variants are included in the scope of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어 "상보적(complementary)"은 소정의 혼성화 또는 어닐링 조건, 구체적으로는 생리학적 조건 하(세포 내)에서 핵산 분자 내 타겟팅 모이어티가 타겟(예컨대, SHMT 또는 MTHFR 유전자)에 선택적으로 혼성화할 정도로 충분히 상보적인 것을 의미하는 것으로 하나 또는 그 이상의 미스매치(mismatch) 염기서열을 가질 수 있으며, 실질적으로 상보적(substantially complementary) 및 완전히 상보적(perfectly complementary)인 것을 모두 포괄하는 의미를 가지며, 보다 구체적으로는 완전히 상보적인 것을 의미한다.As used herein, the term “complementary” means that a targeting moiety in a nucleic acid molecule binds to a target (eg, SHMT or MTHFR gene) under predetermined hybridization or annealing conditions, specifically physiological conditions (in a cell). It means that it is sufficiently complementary to selectively hybridize, can have one or more mismatched base sequences, and encompasses both substantially complementary and perfectly complementary. and, more specifically, means completely complementary.

본 명세서에서, 상기 활성 억제제는 목적 단백질에 특이적으로 결합하는 화합물, 펩티드, 펩티드모방체, 기질유사체, 앱타머 및 항체로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present specification, the activity inhibitor may be one or more selected from the group consisting of a compound that specifically binds to a target protein, a peptide, a peptidomimetic, a matrix analog, an aptamer, and an antibody, but is not limited thereto.

본 명세서에서, 상기 발현 억제제는 목적 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오티드, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA 및 리보자임으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present specification, the expression inhibitor may be one or more selected from the group consisting of antisense nucleotides, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA, and ribozyme that complementarily bind to the mRNA of the target gene, but is not limited thereto.

본 명세서에서, 용어 "siRNA"는 센스 가닥(예를 들어, SHMT 또는 MTHFR 유전자 mRNA 서열에 상응하는 (corresponding) 서열)과 안티센스 가닥(예를 들어, SHMT 또는 MTHFR 유전자 mRNA 서열에 상보적인 서열)이 서로 반대쪽에 위치하여 이중쇄를 이루는 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 발명에서 이용될 수 있는 siRNA 분자는, 자기-상보성(self-complementary) 센스 및 안티센스 가닥을 가지는 단일쇄 구조를 가질 수 있다. siRNA는 RNA끼리 짝을 이루는 이중사슬 RNA 부분이 완전히 쌍을 이루는 것에 한정되지 않고 미스매치(대응하는 염기가 상보적이지 않음), 벌지(일방의 사슬에 대응하는 염기가 없음) 등에 의하여 쌍을 이루지 않는 부분이 포함될 수 있다. 구체적으로는, 전체 길이는 10 내지 100 염기, 보다 구체적으로는 15 내지 80 염기, 그리고 보다 더 구체적으로는 20 내지 70 염기이다. As used herein, the term "siRNA" refers to a sense strand (eg, a sequence corresponding to an SHMT or MTHFR gene mRNA sequence) and an antisense strand (eg, a sequence complementary to a SHMT or MTHFR gene mRNA sequence). It may have a structure that is positioned opposite to each other to form a double chain. In addition, the siRNA molecule that can be used in the present invention may have a single-stranded structure having self-complementary sense and antisense strands. siRNA is not limited to the complete pairing of double-stranded RNA segments that pair with each other, but pairing occurs due to mismatch (the corresponding bases are not complementary), bulge (there is no base corresponding to one chain), etc. It may contain parts that are not. Specifically, the total length is from 10 to 100 bases, more specifically from 15 to 80 bases, and even more specifically from 20 to 70 bases.

본 명세서에서, 용어 "shRNA(small hairpin RNA 또는 short hairpin RNA)"는 견고한 헤어핀 턴을 만드는 RNA의 서열을 나타내며, 이는 RNA 간섭을 통해 유전자 발현을 사일런스시키는 데 이용될 수 있다. shRNA는 진핵세포에서 기능할 수 있는 프로모터라면 어떤 것이든 사용하여 세포에 도입될 수 있다. shRNA 헤어핀 구조는 세포 내 기작(machinery)인 siRNA로 분해되어 RNA-유도 사일런싱 복합체(RNA-induced silencing complex)에 결합된다. 상술한 복합체는 이에 결합된 siRNA에 상응하는(matched) mRNA에 결합하여 분해시킨다. shRNA는 RNA 폴리머라제 III에 의해 전사되며, 포유동물 세포에서 shRNA 생산은 세포가 shRNA를 바이러스 공격으로 인식하여 방어 수단을 찾는 것처럼 인터페론 반응을 야기시킬 수도 있다. As used herein, the term "shRNA (small hairpin RNA or short hairpin RNA)" refers to a sequence of RNA that makes a strong hairpin turn, which can be used to silence gene expression through RNA interference. shRNA can be introduced into cells using any promoter capable of functioning in eukaryotic cells. The shRNA hairpin structure is degraded into siRNA, an intracellular machinery, and bound to an RNA-induced silencing complex. The complex described above binds to and degrades mRNA corresponding to the siRNA bound thereto. shRNA is transcribed by RNA polymerase III, and shRNA production in mammalian cells can also trigger an interferon response, as the cell recognizes shRNA as a viral attack and seeks a defense mechanism.

본 명세서에서, 용어 "miRNA(마이크로RNA, microRNA)"는 21-25개의 뉴클레오타이드의 단일가닥 RNA 분자로서 mRNA(messengerRNA)의 3'-UTR에 결합하여 진핵생물의 유전자 발현을 제어하는 물질을 나타낸다(BartelDP, et al., Cell, 23;116(2): 281-297(2004)). miRNA의 생성은 Drosha(RNaseIII type 효소)에 의해 스템-루프 구조의 전구체 miRNA(pre-miRNA)로 만들어지고, 세포질로 이동하여 다이서(Dicer)에 의해 절단되어 성숙한 miRNA로 만들어진다. As used herein, the term "miRNA (microRNA, microRNA)" refers to a substance that binds to the 3'-UTR of mRNA (messengerRNA) as a single-stranded RNA molecule of 21-25 nucleotides to control gene expression in eukaryotes ( Bartel DP, et al., Cell, 23;116(2): 281-297 (2004)). Generation of miRNA is made into stem-loop precursor miRNA (pre-miRNA) by Drosha (RNase III type enzyme), moves to the cytoplasm, and is cleaved by Dicer to make mature miRNA.

본 명세서에서, 용어 "안티센스 올리고뉴클레오타이드"는 특정 mRNA의 서열에 상보적인 핵산 서열을 함유하고 있는 DNA 또는 RNA 또는 이들의 유도체를 의미하고, mRNA 내의 상보적인 서열에 결합하여 mRNA의 단백질로의 번역을 저해하는 작용을 한다. 예를 들어, 본 발명의 안티센스 서열은 SHMT 또는 MTHFR에 상보적이고 SHMT 또는 MTHFR mRNA에 결합할 수 있는 DNA 또는 RNA 서열을 의미하고, SHMT 또는 MTHFR mRNA의 번역, 세포질 내로의 전위(translocation), 성숙(maturation) 또는 다른 모든 전체적인 생물학적 기능에 대한 필수적인 활성을 저해할 수 있다. 안티센스 핵산의 길이는 6 내지 100 염기이고, 구체적으로는 8 내지 60 염기이고, 보다 구체적으로는 10 내지 40 염기이다.As used herein, the term "antisense oligonucleotide" refers to DNA or RNA or a derivative thereof containing a nucleic acid sequence complementary to a sequence of a specific mRNA, and binds to a complementary sequence in the mRNA to convert the mRNA into a protein acts as an inhibitor. For example, the antisense sequence of the present invention refers to a DNA or RNA sequence that is complementary to SHMT or MTHFR and capable of binding to SHMT or MTHFR mRNA, translation of SHMT or MTHFR mRNA, translocation into the cytoplasm, maturation ( maturation) or all other essential activities for overall biological functions. The length of the antisense nucleic acid is 6 to 100 bases, specifically 8 to 60 bases, and more specifically 10 to 40 bases.

본 명세서에서, 용어 "리보자임(ribozyme)"은 RNA의 일종으로 특정한 RNA의 염기 서열을 인식하여 자체 적으로 이를 절단하는 효소와 같은 기능을 가진 RNA이다. 리보자임은 타겟 전령 RNA 가닥의 상보적인 염기서열로 특이성을 가지고 결합하는 영역과 타겟 RNA를 절단하는 영역으로 구성된다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "앱타머(aptamer)"는 특정 타겟에 결합하는 올리고뉴클레오타이드(일반적으로, RNA 분자)를 의미한다.구체적으로는, 본 명세서에서의 "앱타머"는 올리고뉴클레오타이드 앱타머(예컨대, RNA aptamer)를 의미한다. As used herein, the term "ribozyme" is a type of RNA and is an RNA 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 messenger RNA strand and consists of a region that binds with specificity and a region that cuts the target RNA. As used herein, the term “aptamer” refers to an oligonucleotide (generally, an RNA molecule) that binds to a specific target. Specifically, “aptamer” as used herein refers to an oligonucleotide aptamer ( For example, RNA aptamer).

본 명세서에서, siRNA 또는 shRNA는 올리고뉴클레오티드의 생체 내 안정성 향상, 핵산 분해효소 저항성 부여 및 비특이적 면역반응 감소를 위한 다양한 변형(modification)을 가한 것일 수 있다. 상기 올리고뉴클레오티드의 변형은 하나 이상의 뉴클레오티드 내 당 구조의 2´ 탄소 위치에서 OH기가 -CH3(메틸), -OCH3(methoxy), -NH2, -F, -O-2-메톡시에틸, -O-프로필(propyl), -O-2-메틸티오에틸(methylthioethyl), -O-3-아미노프로필, -O-3-디메틸아미노프로필, -O-N-메틸아세트아미도 또는 -O-디메틸아미도옥시에틸로의 치환에 의한 변형; 뉴클레오티드 내 당(sugar) 구조 내의 산소가 황으로 치환된 변형; 또는 뉴클레오티드결합의 포스포로티오에이트(phosphorothioate) 또는 보라노포스페이트(boranophosphate), 메틸포스포네이트(methyl phosphonate) 결합으로의 변형에서 선택된 하나 이상의 변형이 조합되어 사용될 수 있으며, PNA(peptide nucleic acid), LNA(locked nucleic acid) 또는 UNA(unlocked nucleic acid) 형태로의 변형도 사용이 가능하다.In the present specification, siRNA or shRNA may be modified with various modifications for improving in vivo stability of oligonucleotides, conferring nuclease resistance, and reducing non-specific immune responses. Modifications of the oligonucleotide include: -CH 3 (methyl), -OCH 3 (methoxy), -NH 2 , -F, -O-2-methoxyethyl; -O-propyl, -O-2-methylthioethyl, -O-3-aminopropyl, -O-3-dimethylaminopropyl, -ON-methylacetamido or -O-dimethylamido modification by substitution with dooxyethyl; a modification in which the oxygen in the sugar structure in the nucleotide is substituted with sulfur; Or one or more modifications selected from the transformation of nucleotide bonds into phosphorothioate or boranophosphate, methyl phosphonate bonds may be used in combination, and PNA (peptide nucleic acid); Modification to LNA (locked nucleic acid) or UNA (unlocked nucleic acid) form is also possible.

본 발명에서 상기 박테리아 감염은 박테리아 감염에 의해 유발되는 염증성 질환일 수 있다. 본 발명의 박테리아 감염으로 유발되는 염증성 질환은 포유류 및 조류에서 발생되는 박테리아 감염 및 박테리아 감염에 수반되는 질병을 포함하며, 바람직하게는 스트렙토코커스 뉴모니아에(Streptococcus pneumoniae), 하에모필루스 인플루엔자에(Haemophilus influenzae), 모락셀라 카타랄리스(Moraxella catarrhalis), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 또는 펩토스트렙토코커스(Peptostreptococcus) 속에 의한 감염에 수반되는 폐렴, 중이염, 부비동염, 기관지염, 편도선염 및 유양 돌기염; 스트렙토코커스 피오제네스(Streptococcus pyogenes), 그룹 C 및 G 스트렙토코쿠스, 클로스트리듐 디프테리아에(Clostridium diptheriae) 또는 악티노바실루스 하에몰리티쿰(Actinobacillus haemolyticum)에 의한 감염에 수반되는 인두염, 류머티스열 및 사구체신염; 미코플라즈마 뉴모니아에(Mycoplasma pneumoniae), 레지오넬라 뉴모필라(Legionella pneumophila), 스트렙토코커스 뉴모니아에 (Streptococcus pneumoniae), 하에모필루스 인플루엔자에(Haemophilus influenzae) 또는 클라미디아 뉴모니아에(Chlamydia pneumoniae)에 의한 감염에 수반되는 기도감염; 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 코아굴라제-양성 스타필로코커스(즉, S. 에피덜미디스(S. epidermidis), S. 헤몰리티쿠스(S. hemolyticus) 등), 스트렙토코커스 피오제네스(Streptococcus pyogenes), 스트렙토코커스 아갈락티아에(Streptococcus agalactiae), 스트렙토코코스 그룹 C-F(미세-콜로니 스트렙토코커스), 비리단스(Viridans) 스트렙토코커스, 코리네박테리움 미누티시뭄(Corynebacterium minutissimum), 클로스트리듐(Clostridium) 속 또는 바르토넬라 헨젤라에(Bartonella henselae)에 의한 감염에 수반되는 비복합형 피부 및 연조직 감염, 종기, 골수염 및 산욕열; 스타필로코커스 사프로피티쿠스(Staphylococcus saprophyticus) 또는 엔테로코커스(Enterococcus) 속에 의한 감염에 수반되는 비복합형 급성 요로감염, 요도염 및 자궁경부염; 및 클라미디아 트라코마티스(Chlamydia trachomatis), 하에모필루스 두크레이(Haemophilus ducreyi), 트레포네마 팔리둠(Treponema pallidum), 우레아플라즈마 우레알리티쿰(Ureaplasma urealyticum), 또는 네이세리아 고노레아에(Neiserria gonorrheae)에 의한 감염에 수반되는 성적으로 전이되는 질병; S. 아우레우스(S. aureus)(식중독 및 독소 쇼크 증후군), 그룹 A, B 및 C 스트렙토코커스에 의한 감염에 수반되는 독소 질병; 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)에 의한 감염에 수반되는 궤양; 보렐리아 레쿠렌티스(Borrelia recurrentis)에 의한 감염에 수반되는 전신 열병 증후군; 보렐리아 부르그도르페리(Borrelia burgdorferi)에 의한 감염에 수반되는 라임(Lyme)병; 클라미디아 트라코마티스(Chlamydia trachomatis), 네이세리아 고노로에아에 (Neisseria gonorrhoeae), S. 아우레우스(S. aureus), S. 뉴모니아에(S. pneumoniae), S. 피오제네스(S. pyogenes), H. 인플루엔자에(H. influenzae) 또는 리스테리아(Listeria) 속에 의한 감염에 수반되는 결막염, 각막염 및 누낭염; 마이코박테리움 아비움(Mycobacterium avium) 또는 마이코박테리움 인트라셀룰라레 (Mycobacterium intracellulare)에 의한 감염에 수반되는 범발성 마이코박테리움 아비움 증후군(MAC) 질병; 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni)에 의한 감염에 수반되는 위장염; 비리단스 스트렙토코커스에 의한 감염에 수반되는 치성 감염; 보르데텔라 페리투씨스(Bordetella pertussis)에 의한 감염에 수반되는 지속성 기침; 클로스트리듐 페르프린겐스(Clostridium perfringens) 또는 박테로이데스 (Bacteroides) 속에 의한 감염에 수반되는 가스 회저; 및 헬리코박터 파일로리 (Helicobacter pylori) 또는 클라미디아 뉴모니아에(Chlamydia pneumoniae)에 의한 감염에 수반되는 아테롬성 동맥경화증일 수 있다. 본 발명의 조성물로 치료, 예방 또는 개선될 수 있는 박테리아 감염 및 이들 감염으로 유발되는 질환은 샌포드(J. P. Sanford) 등의 문헌["The Sanford Guide To Antimicrobial Therapy" , 26판, Antimicrobial Therapy, Inc., 1996]에 인용되어 있다.In the present invention, the bacterial infection may be an inflammatory disease caused by a bacterial infection. Inflammatory diseases caused by bacterial infection of the present invention include bacterial infections and diseases accompanying bacterial infections occurring in mammals and birds, preferably Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae ( Haemophilus influenzae), Moraxella catarrhalis, Staphylococcus aureus or Peptostreptococcus pneumoniae, otitis media, sinusitis, bronchitis, tonsillitis and mastoiditis associated with infection ; pharyngitis, rheumatic fever and glomerulonephritis accompanying infection with Streptococcus pyogenes, groups C and G Streptococcus, Clostridium diptheriae or Actinobacillus haemolyticum ; To Mycoplasma pneumoniae, Legionella pneumophila, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae or Chlamydia pneumoniae respiratory tract infection accompanying infection by Staphylococcus aureus, coagulase-positive staphylococcus (ie, S. epidermidis, S. hemolyticus, etc.), Streptococcus pio Genes (Streptococcus pyogenes), Streptococcus agalactiae (Streptococcus agalactiae), Streptococcus group C-F (micro-colony Streptococcus), Viridans (Viridans) Streptococcus, Corynebacterium minutissimum (Corynebacterium minutissimum) uncomplicated skin and soft tissue infections accompanying infection by the genus Clostridium or Bartonella henselae, boils, osteomyelitis and puerperal fever; non-complex acute urinary tract infections, urethritis and cervicitis accompanying infection by the genus Staphylococcus saprophyticus or Enterococcus; and Chlamydia trachomatis, Haemophilus ducreyi, Treponema pallidum, Ureaplasma urealyticum, or Neiserria gonorrheae) sexually transmitted diseases accompanying infection by S. aureus (food poisoning and toxin shock syndrome), toxin disease accompanying infection by groups A, B and C streptococcus; ulcers accompanying infection by Helicobacter pylori; systemic febrile syndrome accompanying infection by Borrelia recurrentis; Lyme disease accompanying infection by Borrelia burgdorferi; Chlamydia trachomatis (Chlamydia trachomatis), Neisseria gonorrhoeae (Neisseria gonorrhoeae), S. aureus (S. aureus), S. pneumoniae (S. pneumoniae), S. pyogenes (S. pyogenes), conjunctivitis, keratitis and dacryocystitis associated with infection by the genus H. influenzae or Listeria; Disseminated Mycobacterium Avium Syndrome (MAC) disease accompanying infection by Mycobacterium avium or Mycobacterium intracellulare; gastroenteritis accompanying infection by Campylobacter jejuni; odontogenic infection accompanying infection with Viridans streptococcus; persistent cough accompanying infection with Bordetella pertussis; gas necrosis accompanying infection by the genus Clostridium perfringens or Bacteroides; and atherosclerosis accompanying infection by Helicobacter pylori or Chlamydia pneumoniae. Bacterial infections that can be treated, prevented or ameliorated by the compositions of the present invention and diseases caused by these infections are described by J. P. Sanford et al., "The Sanford Guide To Antimicrobial Therapy", 26th Edition, Antimicrobial Therapy, Inc., 1996].

본 발명의 박테리아는 항생제 내성 박테리아일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 항생제 내성 박테리아는 예를 들어 메티실린내성 황색포도상구균(MRSA), 반코마이신내성 장구균(VRE), 페이실린내성폐렴구균(PRSP), 다제내성 녹농균(MRPA), 다제내성 아시네토박토균(MRAB), 카르바페넴내성 장내구균(CRE)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The bacterium of the present invention may be an antibiotic-resistant bacterium, but is not limited thereto. The antibiotic-resistant bacteria include, for example, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycin-resistant enterococci (VRE), peicillin-resistant pneumococci (PRSP), multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa (MRPA), multidrug-resistant acinetobacter (MRAB). , may be at least one selected from the group consisting of carbapenem-resistant enterococci (CRE), but is not limited thereto.

본 발명의 박테리아 감염으로 유발되는 염증성 질환은 가장 바람직하게는 아시네토박터 속(Acinetobacter genus), 또는 스타필로코쿠스 속(Staphylococcus genus)의 박테리아 감염으로 유발되는 질환일 수 있다.The inflammatory disease caused by bacterial infection of the present invention is most preferably a disease caused by bacterial infection of Acinetobacter genus or Staphylococcus genus.

구체적으로는 본 발명의 감염성 염증 질환은 살모넬라증(salmonellosis), 식중독, 장티푸스, 파라티푸스, 패혈증(sepsis), 패혈성 쇼크(septic shock), 전신성 염증반응 증후군(systemic inflammatory response syndrome, SIRS), 다장기 기능장애 증후군(multiple organ dysfunction syndrome, MODS), 폐렴, 폐결핵, 결핵, 감기, 인플루엔자, 기도 감염, 비염, 비인두염, 중이염, 기관지염, 임파선염, 이하선염, 림프절염, 구순염, 구내염, 관절염, 근육염, 피부염, 혈관염, 치은염, 치근막염, 각막염, 결막염, 창상 감염, 복막염, 간염, 골수염, 봉소염, 수막염, 뇌염, 뇌농양, 뇌척수염, 뇌막염, 골수염, 신장염, 심장염, 심내막염, 장염, 위염, 식도염, 십이지장염, 대장염, 요로염, 방광염, 질염, 자궁경부염, 난관염, 감염성 홍반, 세균성 이질, 농양 및 궤양, 균혈증, 설사, 이질, 위장염, 위장관염, 비뇨생식기 농양, 개방성 창상 또는 상처의 감염, 화농성 염증, 농양, 종기, 농피증, 농가진, 모낭염, 봉소염, 수술 후 상처 감염, 피부열상증후군, 피부화상증후군, 혈전성 혈소판 감소증, 용혈성 요독 증후군, 신부전증, 신우신염, 사구체신염, 신경계 농양, 중이염, 부비동염, 인두염, 편도선염, 유양돌기염, 연조직염, 치성 감염, 누낭염, 늑막염, 복부 농양, 간농양, 담낭염, 비장 농양, 심낭염, 심근염, 태반염, 양수염, 유방염, 유선염, 산욕열, 독소성 쇼크증후군(toxic shock syndrome), 라임(lyme)병, 가스회저, 아테롬성 동맥경화증, 마이코박테리움 아비움 증후군(MAC), 장출혈성 대장균(EHEC) 감염증, 장병원성 대장균(EPEC) 감염증, 장침습성 대장균 감염증(EIEC), 메치실린 내성 황색포도상구균(MRSA) 감염증, 반코마이신 내성 황색포도상구균(VRSA) 감염증 및 리즈테리아증(listerosis)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상 일 수 있다.Specifically, the infectious inflammatory disease of the present invention is salmonellosis, food poisoning, typhoid, paratyphoid, sepsis, septic shock, systemic inflammatory response syndrome (SIRS), multiple organ function Multiple organ dysfunction syndrome (MODS), pneumonia, pulmonary tuberculosis, tuberculosis, cold, influenza, respiratory tract infections, rhinitis, nasopharyngitis, otitis media, bronchitis, lymphadenitis, mumps, lymphadenitis, stomatitis, stomatitis, arthritis, myositis, dermatitis, Vasculitis, gingivitis, periodontitis, keratitis, conjunctivitis, wound infection, peritonitis, hepatitis, osteomyelitis, cellulitis, meningitis, encephalitis, brain abscess, encephalomyelitis, meningitis, osteomyelitis, nephritis, carditis, endocarditis, enteritis, gastritis, esophagitis, duodenitis, Colitis, urethritis, cystitis, vaginitis, cervicitis, salpingitis, erythema infectious, bacterial dysentery, abscesses and ulcers, bacteremia, diarrhea, dysentery, gastroenteritis, gastroenteritis, genitourinary abscess, open wound or wound infection, purulent inflammation, abscess , boil, pyoderma, impetigo, folliculitis, cellulitis, post-operative wound infection, skin laceration syndrome, skin burn syndrome, thrombotic thrombocytopenia, hemolytic uremic syndrome, renal failure, pyelonephritis, glomerulonephritis, nervous system abscess, otitis media, sinusitis, pharyngitis, Tonsillitis, mastitis, cellulitis, gingivitis, dacryocystitis, pleurisy, abdominal abscess, liver abscess, cholecystitis, splenic abscess, pericarditis, myocarditis, placentalitis, amniocentesis, mastitis, mastitis, puerperal fever, toxic shock syndrome syndrome), lyme disease, gas necrosis, atherosclerosis, mycobacterium avium syndrome (MAC), enterohaemorrhagic E. coli (EHEC) infection, enteropathogenic E. coli (EPEC) infection, intestinal invasive E. coli infection (EIEC) , selected from the group consisting of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infection, vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (VRSA) infection, and listerosis It can be more than one.

스타필로코쿠스(Staphylococcus, 포도알균)는 그람양성 알균으로 단일, 쌍 또는 불규칙적 포도모양 배열을 하고 있다. 스타필로코쿠스는 40여 종으로 분류되며, 다시 16s 리보솜 알엔에이(rRNA) 염기 서열에 따라 11개의 그룹으로 나뉜다. 이 중 임상에서 주로 문제가 되는 것은 S. aureus, S. epidermidis, S. saprophyticus 등 세 종이다.Staphylococcus (Staphylococcus, Staphylococcus) is a gram-positive cocci with single, pair or irregular grape-shaped arrangement. Staphylococcus is classified into about 40 species, and is further divided into 11 groups according to the 16s ribosomal RNA (rRNA) sequence. Among these, three species are mainly problematic in clinical practice: S. aureus, S. epidermidis, and S. saprophyticus.

S. aureus(황색포도상구균)은 화농성 염증을 일으키는 주요 원인균이며, 식중독에서 패혈증까지 다양한 감염 증상을 보이는데, 혈장을 응고시키는 강력한 독성이 있는 코아굴라제(coagulase)와 엔테로톡신(enterotoxin) 등 다양한 독소를 분비하고, S. aureus의 세포 내 성분인 단백질 A(protein A)는 보체활성화작용, 국소 팽진과 발작 등의 작용을 한다. S. aureus에 감염되면 모낭염, 화상, 봉소염, 농가진, 수술후 상처 감염, 피부열상증후군 등의 피부감염과, 혈류감염, 폐렴, 관절염, 급성심내막염, 심근염, 뇌염, 수막염, 비뇨생식기, 신경계, 복부기관의 농양, 중이염, 결막염, 독소성 쇼크 증후군(toxic shock syndrome) 등의 증상으로 나타난다. 더 나아가 항생제에 대한 내성을 갖게 된 S. aureus는 치료가 특히 어렵고, 병원, 학교, 교도소 등 사람이 많이 모이는 곳에서의 기회 감염과 질병 관리에 삼각한 문제가 된다. 페니실린(penicillin), 메티실린(methicillin) 등의 베타 락탐(beta-lactam) 항생제에 내성을 갖는 메티실린 내성 황색포도알균(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA), 당단백질 항생제인 반코마이신(vancomycin)에 내성을 갖는 반코마이신 내성 황색포도알균(vancomycin-intermediate S. aureus (VISA), heterogenous vancomycin-intermediate S. aureus (hVISA), high-level vancomycin-resistant S. aureus(VRSA)) 등이 있다. 스타필로코쿠스 균속의 다른 병원균인 코아굴라제 음성 S. epidermidis는 병원내 감염균으로 치료 기구 등에 의해 감염될 수 있고, S. saprophyticus는 요로감염을 일으킨다.S. aureus (Staphylococcus aureus) is a major causative agent of purulent inflammation and shows various infectious symptoms ranging from food poisoning to sepsis. and protein A, an intracellular component of S. aureus, acts as complement activation, local wheal and seizures. When infected with S. aureus, skin infections such as folliculitis, burns, cellulitis, impetigo, postoperative wound infection, skin laceration syndrome, bloodstream infection, pneumonia, arthritis, acute endocarditis, myocarditis, encephalitis, meningitis, genitourinary system, nervous system, and abdominal organs Abscesses, otitis media, conjunctivitis, and toxic shock syndrome appear as symptoms. Furthermore, S. aureus, which has become resistant to antibiotics, is particularly difficult to treat and becomes a triangular problem for opportunistic infection and disease management in places where people gather, such as hospitals, schools, and prisons. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), which is resistant to beta-lactam antibiotics such as penicillin and methicillin, and vancomycin, a glycoprotein antibiotic vancomycin-resistant S. aureus (VISA), heterogenous vancomycin-intermediate S. aureus (hVISA), and high-level vancomycin-resistant S. aureus (VRSA). Coagulase-negative S. epidermidis, another pathogen of the genus Staphylococcus, is a nosocomial infective bacterium that can be infected by treatment devices, etc., and S. saprophyticus causes urinary tract infections.

본 발명에서, 상기 SHMT 단백질에 특이적으로 결합하는 화합물은 SHIN1(SHMT inhibitor 1), SHMT-IN-1, SHMT-IN-2(6-Amino-4-isopropyl-3-methyl-4-(3-(pyrrolidin-1-yl)-5-(trifluoromethyl)phenyl)-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile), 졸로프트(Zoloft), 6-amino-4-(5-(hydroxymethyl)-[1,1′-biphenyl]-3-yl)-4-isopropyl-3-methyl-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, SEL302-01612, SEL302-00332, SEL302-00621, 및 6-amino-4-[3-(hydroxymethyl)-5-(5-hydroxypent-1-yn-1-yl)phenyl]-3-methyl-4-(propan-2-yl)-1H,4H-pyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the compound that specifically binds to the SHMT protein is SHIN1 (SHMT inhibitor 1), SHMT-IN-1, SHMT-IN-2 (6-Amino-4-isopropyl-3-methyl-4-(3) -(pyrrolidin-1-yl)-5-(trifluoromethyl)phenyl)-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile), Zoloft, 6-amino-4-(5 -(hydroxymethyl)-[1,1′-biphenyl]-3-yl)-4-isopropyl-3-methyl-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, SEL302-01612, SEL302 -00332, SEL302-00621, and 6-amino-4-[3-(hydroxymethyl)-5-(5-hydroxypent-1-yn-1-yl)phenyl]-3-methyl-4-(propan-2- It may be at least one selected from the group consisting of yl)-1H,4H-pyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, but is not limited thereto.

본 발명에서, 상기 “SHIN1”은 6-Amino-1,4-dihydro-4-[5-(hydroxymethyl)[1,1'-biphenyl]-3-yl]-3-methyl-4-(1-methylethyl)pyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile으로 명명되며, 하기 화학식 1으로 표시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the “SHIN1” is 6-Amino-1,4-dihydro-4-[5-(hydroxymethyl)[1,1'-biphenyl]-3-yl]-3-methyl-4-(1- It is named as methylethyl)pyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, and may be represented by the following Chemical Formula 1, but is not limited thereto.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

본 발명에서, 상기 SHIN2는 6-amino-4-[3-(hydroxymethyl)-5-(5-hydroxypent-1-yn-1-yl)phenyl]-3-methyl-4-(propan-2-yl)-1H,4H-pyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile으로 명명되며, 하기 화학식 2로 표시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the SHIN2 is 6-amino-4-[3-(hydroxymethyl)-5-(5-hydroxypent-1-yn-1-yl)phenyl]-3-methyl-4-(propan-2-yl )-1H,4H-pyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, and may be represented by the following Chemical Formula 2, but is not limited thereto.

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

본 발명에서, 상기 zoloft는 Sertraline (1S,4S)-4-(3,4-dichlorophenyl)-N-methyl-1,2,3,4-tetrahydronaphthalen-1-amine으로 명명되며, 하기 화학식 3으로 표시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the zoloft is named Sertraline (1S,4S)-4-(3,4-dichlorophenyl)-N-methyl-1,2,3,4-tetrahydronaphthalen-1-amine, and is represented by the following formula (3) may be, but is not limited thereto.

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

본 발명에서, 상기 6-amino-4-(5-(hydroxymethyl)-[1,1′-biphenyl]-3-yl)-4-isopropyl-3-methyl-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile는 하기 화학식 4로 표시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the 6-amino-4-(5-(hydroxymethyl)-[1,1′-biphenyl]-3-yl)-4-isopropyl-3-methyl-1,4-dihydropyrano[2,3- c]pyrazole-5-carbonitrile may be represented by the following Chemical Formula 4, but is not limited thereto.

Figure pat00004
Figure pat00004

본 발명에서, 상기 SHNT-IN-1는 하기 화학식 5로 표시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the SHNT-IN-1 may be represented by the following Chemical Formula 5, but is not limited thereto.

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

본 발명에서, 상기 SHNT-IN-2는 하기 화학식 6로 표시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the SHNT-IN-2 may be represented by the following Chemical Formula 6, but is not limited thereto.

[화학식 6][Formula 6]

Figure pat00006
Figure pat00006

본 발명에서, 상기 SHMT 단백질에 특이적으로 결합하는 화합물은 하기 문헌에 공지된 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다(문헌: Molecular Cancer Therapeutics 18(10):molcanther.0037.2019, Oncotarget . 2016 Jan 26;7(4):4570-83. 등)In the present invention, the compound that specifically binds to the SHMT protein may be a compound known in the following literature, but is not limited thereto (Document: Molecular Cancer Therapeutics 18(10):molcanther.0037.2019, Oncotarget. 2016 Jan 26 ;7(4):4570-83. etc.)

본 발명에서, 상기 박테리아는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 스트렙토코커스 페루스 (Streptococcus ferus), 세라티아 마르세센스(Serratia marcescens), 비브리오 파라헤몰리티쿠스(Vibrio parahaemolyticus), 스트렙토코커스 뉴모니아(Streptococcus pneumonia), 스타필로코커스 사프로피티쿠스 (Staphylococcus saprophyticus), 캄필로박터 제주니 (Campylobacter jejuni), 헬리코박터 파일로리 (Helicobactor pylori), 슈도모나스 에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 엔테로코커스 피칼리스 (Enterococcus fecalis), 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis), 스타필로코커스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis), 코리네박테리움 디프테리아 (Corynebacterium diphtheriae), 크렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae), 리스테리아 이노쿠아 (Listreia innocua), 버크홀데리아 세파시아(Burkholderia cepacia), 스트렙토코커스 파라상귀니스 (Streptococcus parasanguinis), 살모넬라 타이피무리움(Salmonella typhimurium), 스트렙토코커스 소브리너스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 상귀니스 (Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 이니에(Streptococcus iniae), 스트렙토코커스 파이오젠 (Streptococcus pyogene), 스트렙토코커스 미티스(Streptococcus mitis), 리스테리아 이바노비(Listeria Ivanovii subsp ivanovii), 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes), 스트렙토코커스 수이스 (Streptococcus suis), 크로스트리디움 퍼플린젠스 (Clostridium perfringens), 예르시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica), 쉬겔라 보이디(Shigella boydii), 쉬겔라 플렉스네리(Shigella flexneri), 쉬겔라 소네이(Shigella sonnei), 살모넬라 콜레라에슈이스(Salmonella choleraesuis subsp), 살모넬라 엔테리티디스(Salmonella enteritidis), 살모넬라 본고리(Salmonella bongori), 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica), 마이코박테리움 튜버클로시스(Mycobacterium tuberculosis), 마이코박테리움 레프래(Mycobacterium leprae), 크로스트리디움 보툴리늄(Clostridium botulinum), 바실러스 안트라시스(Bacillus anthracis), 예르시니아 페스티스(Yersinia pestis), 클라미디아 뉴모니아(Chlamydia pneumonia), 보렐리아 부르그도르페리(Borrelia burgdorferi), 콕시엘라 부르네티(Coxiella burnetii), 마이코박테리움 아비움(Mycobacterium avium), 에스케리키아 콜라이(Escherichia coli), 보렐리아 속(Borrelia sp.), 바르토넬라 속(Bartonella sp.), 클라미디아 트라코마티스(Chlamydia trachomatis), 및 마이코플라즈마 뉴모니아(Mycoplasma pneumonia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the bacteria are Staphylococcus aureus, Streptococcus ferus, Serratia marcescens, Vibrio parahaemolyticus, Streptococcus new Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus saprophyticus, Campylobacter jejuni, Helicobactor pylori, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus aeruginosa cereus), Enterococcus fecalis, Bacillus licheniformis, Staphylococcus epidermidis, Corynebacterium diphtheriae, Kbsiella pneumoniae pneumoniae), Listreia innocua, Burkholderia cepacia, Streptococcus parasanguinis, Salmonella typhimurium, Streptococcus sobrinus soStreptococcus , Streptococcus sanguinis, Streptococcus iniae, Streptococcus pyogene, Streptococcus mitis (Streptococcus mitis), Listeria Ivanovii subsperia monosperia ivanobi (Listeria Ivanovii) Genes (Listeria monocytogenes), Streptococcus suis, Clostridium perfringens, Yersinia enterocolitica, Shigella boydii, Shigella flexneri, Shigella flexneri Gela sonnei (Shigella sonnei), Salmonella choleraesuis subsp), Salmonella enteritidis (Salmonella enteritidis), Salmonella bongori (Salmonella bongori), Salmonella enterica (Salmonella enterica), Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Clostridium botulinum, Bacillus anthracis, Yersinia pestis, Chlamydia pneumonia), Borrelia burgdorferi, Coxiella burnetii, Mycobacterium avium, Escherichia coli, Borrelia sp. , Bartonella genus (Bartonella sp.), Chlamydia trachomatis (Chlamydia trachomatis), and may be at least one selected from the group consisting of Mycoplasma pneumoniae, but is not limited thereto.

본 발명에서, 상기 조성물은 항생제와 함께 제제화하거나 병용하여 사용하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the composition may be formulated or used in combination with an antibiotic, but is not limited thereto.

본 발명에서, 상기 항생제는 항엽산제일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the antibiotic may be an antifolate, but is not limited thereto.

본 발명에서, 용어 "항엽산제(antifolate)"는 폴산과 유사한 규조를 갖지만, 폴산의 활성을 차단하고 세포 복제에 필수적인 폴레이트 의존 기전을 파괴하기에 충분하게 상이한 화학치료제를 의미하는 것으로 본 명세서 및 청구항에서 사용한다. 본 발명에서, 항엽산제는 항대사산물의 한 부류이다.As used herein, the term “antifolate” is used herein to mean a chemotherapeutic agent that has a diatom similar to folic acid, but differs sufficiently to block the activity of folic acid and disrupt the folate-dependent mechanism essential for cellular replication, and used in claims. In the present invention, antifolates are a class of antimetabolites.

본 발명에서, 용어 “상승작용(synergy)”은 문헌에 기재된 바와 같이, 각 성분이 병용 투여될 때 발생되는 효과가, 단일 성분으로서 단독으로 투여될 때 발생되는 효과의 합보다 더 큰 것을 의미한다 (Chou and Talalay, Adv. Enzyme. Regul. , 22:27-55, 1984).In the present invention, the term “synergy” means that, as described in the literature, the effect generated when each component is administered in combination is greater than the sum of the effects generated when administered alone as a single component (Chou and Talalay, Adv. Enzyme. Regul., 22:27-55, 1984).

본 발명에서, 용어 “병용 투여(administered in combination)”는 화합물 또는 성분이 대상에 함께 투여되는 것을 의미한다. 각 화합물 또는 성분이 함께 투여된다는 것은 원하는 치료 효과를 얻기 위해서, 각 성분을 동일한 시간에 또는 임의의 순서로 또는 상이한 시간에 순차적으로 투여될 수 있음을 의미한다.As used herein, the term “administered in combination” means that a compound or component is administered together to a subject. When each compound or ingredient is administered together, it is meant that each ingredient can be administered sequentially at the same time or in any order or at different times to obtain the desired therapeutic effect.

본 발명에서, 상기 항생제는 피리메타민(Pyrimethamine), 트리메트렉세이트(trimetrexate), 아이클라프림(Iclaprim), 프로구아닐(Proguanil), 사이클로구아닐(Cycloguanil), 아미노프테린(Aminoprterin), 로메트렉솔(Lometrexol), 놀라트렉시드(Nolatrexed), 브로디모프림(Brodimoprim), 프랄라스렉세이트(pralatrexate), 피리트렉심(piritrexim), 5'-S-메틸-5'-티오아데노신, 메티실린(methicillin), 옥사실린(oxacillin), 노르플록사신(norfloxacin), 반코마이신(vancomycin), 아미카신(Amikacin), 젠타마이신(Gentamicin), 카나마이신(Kanamycin), 네오마이신(Neomycin), 네틸마이신(Netilmicin), 토브라마이신(Tobramycin), 파로모마이신(Paromomycin), 스트렙토마이신(Streptomycin), 스펙티노마이신(Spectinomycin), 겔다나마이신(Geldanamycin), 허비마이신(Herbimycin), 리팍시민(Rifaximin), 로라카르베프(Loracarbef), 어타페넴(Ertapenem), 도리페넴(Doripenem), 이미페넴/실라스타틴(Imipenem/Cilastatin), 메로페넴(Meropenem), 세파드록실(Cefadroxil), 세파졸린(Cefazolin), 세팔로틴(Cefalothin), 세팔렉신(Cefalexin), 세파클로르(Cefaclor), 세파만돌(Cefamandole), 세폭시틴(Cefoxitin), 세프프로질(Cefprozil), 세프록심(Cefuroxime), 세픽심(Cefixime), 세프디니르(Cefdinir), 세프디토렌(Cefditoren), 세포페라존(Cefoperazone), 세포탁심(Cefotaxime), 세프포독심(Cefpodoxime), 세프타지딤(Ceftazidime) , 세프티부텐(Ceftibuten), 세프티족심(Ceftizoxime), 세프트리악손(Ceftriaxone), 세페핌(Cefepime), 세프타롤린 포사밀(Ceftaroline fosamil), 세프토비프롤(Ceftobiprole), 테이코플라닌(Teicoplanin), 텔라반신(Telavancin), 달바반신(Dalbavancin), 오리타반신(Oritavancin), 클린다마이산(Clindamycin), 린코마이신(Lincomycin), 뎁토마이신(Daptomycin), 아지트로마이신(Azithromycin), 클래리스로마이신(Clarithromycin), 디리스로마이신(Dirithromycin), 에리스로마이신(Erythromycin), 록시스로마이신(Roxithromycin), 트로린도마이신(Troleandomycin), 테리스로마이신(Telithromycin), 스피라마이신(Spiramycin), 아즈트레오남(Aztreonam), 푸라졸리돈(Furazolidone), 니트로퓨란토인(Nitrofurantoin), 리네졸리드(Linezolid), 포시졸리드(Posizolid), 라데졸리드(Radezolid), 토레졸리드(Torezolid), 아목시실린(Amoxicillin), 엠피실린(Ampicillin), 아즈로실린(Azlocillin), 카르베니실린(Carbenicillin), 클록사실린(Cloxacillin), 디클록사실린(Dicloxacillin), 플루클록사실린(Flucloxacillin), 메즈로실린(Mezlocillin), 나프실린(Nafcillin), 페니실린 G(Penicillin G), 페니실린 V (Penicillin V), 피페라실린(Piperacillin), 테모실린(Temocillin), 티카실린(Ticarcillin), 아목시실린/클라불란산(Amoxicillin/clavulanate), 엠피실린/설박탐(Ampicillin/sulbactam), 피페라실린/타조박탐(Piperacillin/tazobactam), 티카실린/클라불란산(Ticarcillin/clavulanate), 바시트라신(Bacitracin), 콜리스틴(Colistin), 폴리믹신 B(Polymyxin B), 시프로플록사신(Ciprofloxacin), 이녹사신(Enoxacin), 가티플록사신(Gatifloxacin), 제미플록사신(Gemifloxacin), 레보플록사신(Levofloxacin), 로메플록사신(Lomefloxacin), 목시플록사신(Moxifloxacin), 날리딕스산(Nalidixic acid), 오플록사신(Ofloxacin), 트로바플록사신(Trovafloxacin), 그레파플록사신(Grepafloxacin), 스파플록사신(Sparfloxacin), 테마플록사신(Temafloxacin), 마펜나이드(Mafenide), 설파아세타마이드(Sulfacetamide), 설파다이아진(Sulfadiazine), 실버설파다이아진(Silver sulfadiazine), 설파디메톡신(Sulfadimethoxine), 설파메티졸(Sulfamethizole), 설파메톡사졸(Sulfamethoxazole), 설파닐리마이드(Sulfanilimide), 설파살라진(Sulfasalazine), 설피속사졸(Sulfisoxazole), 트리메소프림-설파메톡사졸(Trimethoprim-Sulfamethoxazole(Cotrimoxazole), TMP-SMX), 설폰아미도 크리소이딘(Sulfonamido chrysoidine), 데메클로사이클린(Demeclocycline), 독시사이클린(Doxycycline), 미노사이클린(Minocycline), 옥시테트라사이클린(Oxytetracycline), 테트라사이클린(Tetracycline), 클로파지민(Clofazimine), 답손(Dapsone), 카프레오마이신(Capreomycin), 사이클로세린(Cycloserine), 에탐부톨(Ethambutol), 에티오나미드(Ethionamide), 이소니아지드(Isoniazid), 피라진아미드(Pyrazinamide), 리팜피신(Rifampicin), 리파부틴(Rifabutin), 리파펜틴(Rifapentine), 아르스페나민(Arsphenamine), 클로람페니콜(Chloramphenicol), 포스포마이신(Fosfomycin), 푸시딘산(Fusidi cacid), 메트로니다졸(Metronidazole), 무피로신(Mupirocin), 플라텐시마이신(Platensimycin), 퀴누프리스틴/달포프리스틴(Quinupristin/Dalfopristin), 치암페니콜(Thiamphenicol), 티지사이클린(Tigecycline), 티니다졸(Tinidazole), 및 트리메소프림(Trimethoprim)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에서는 트리메소프림 및 설파메톡사졸로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 항생제를 SHMT 억제제와 병용하여 항생제 내성에 대한 감수성의 상승 효과를 확인하였다. In the present invention, the antibiotic is pyrimethamine, trimetrexate, iclaprim (Iclaprim), proguanil (Proguanil), cycloguanil (Cycloguanil), aminopterin (Aminoprterin), Lometrexol, nolatrexed, brodimoprim, pralatrexate, piritrexim, 5'-S-methyl-5'-thioadenosine, methi methicillin, oxacillin, norfloxacin, vancomycin, amikacin, gentamicin, kanamycin, neomycin, netylmycin ( Netilmicin), Tobramycin, Paromomycin, Streptomycin, Spectinomycin, Geldanamycin, Herbimycin, Rifaximin, Laura Carbef (Loracarbef), Ertapenem (Ertapenem), Doripenem (Doripenem), Imipenem/Cilastatin (Imipenem/Cilastatin), Meropenem (Meropenem), Cefadroxil (Cefadroxil), Cefazolin (Cefazolin), Cephalotin (Cefalothin), Cefalexin, Cefaclor, Cefamandole, Cefoxitin, Cefprozil, Cefuroxime, Cefixime, Cef Cefdinir, Cefditoren, Cefoperazone, Cefotaxime, Cefpodoxime, Ceftazidime, Ceftibuten, Ceftizoxime (Cefti zoxime), ceftriaxone, cefepime, ceftaroline fosamil, ceftobiprole, teicoplanin, telavancin, dalbavancin (Dalbavancin), Oritavancin, Clindamycin, Lincomycin, Deptomycin, Azithromycin, Clarithromycin, Dirythromycin (Dirithromycin), Erythromycin, Roxithromycin, Troleandomycin, Telithromycin, Spiramycin, Aztreonam, Furazolidone , Nitrofurantoin, Linezolid, Posizolid, Radezolid, Torezolid, Amoxicillin, Ampicillin, Azrosillin (Azlocillin), Carbenicillin, Cloxacillin, Dicloxacillin, Flucloxacillin, Mezlocillin, Nafcillin, Penicillin G ( Penicillin G), Penicillin V, Piperacillin, Temocillin, Ticarcillin, Amoxicillin/clavulanate, Ampicillin/sulbactam ), piperacillin/tazobactam, ticacillin/clavulanate, bacitracin ( Bacitracin), Colistin, Polymyxin B, Ciprofloxacin, Inoxacin, Gatifloxacin, Gemifloxacin, Levofloxacin, Levofloxacin (Lomefloxacin), Moxifloxacin, Nalidixic acid, Ofloxacin, Trovafloxacin, Grepafloxacin, Spafloxacin, Sparfloxacin Floxacin, Mafenide, Sulfacetamide, Sulfadiazine, Silver sulfadiazine, Sulfadimethoxine, Sulfamethizole, Sulfamethizole Sulfamethoxazole, Sulfanilimide, Sulfasalazine, Sulfisoxazole, Trimethoprim-Sulfamethoxazole (Cotrimoxazole, TMP-SMX), Sulfonamidocri Sulfonamido chrysoidine, Demeclocycline, Doxycycline, Minocycline, Oxytetracycline, Tetracycline, Clofazimine, Dapsone, Capsone Leomycin, Cycloserine, Ethambutol, Ethionamide, Isoniazid, Pyrazinamide, Rifampicin, Rifabutin, Rifabutin Rifape ntine), Arsphenamine, Chloramphenicol, Fosfomycin, Fusidiic acid (Fusidi cacid), Metronidazole, Mupirocin, Platensimycin, Quinupristine / may be at least one selected from the group consisting of / dalfopristin (Quinupristin / Dalfopristin), thiamphenicol (Thiamphenicol), tigecycline (Tigecycline), tinidazole (Tinidazole), and trimethoprim (Trimethoprim), but is limited thereto it is not In one embodiment of the present invention, one or more antibiotics selected from the group consisting of trimethoprim and sulfamethoxazole were used in combination with a SHMT inhibitor to confirm the synergistic effect of susceptibility to antibiotic resistance.

본 발명의 조성물은 상기 항생제와 동시 또는 순차적으로 투여되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서, 상기 SHMT 억제제 및/또는 MTHFR 억제제를 유효성분으로 포함하는 조성물은 항생제와 혼합물의 형태로 하나의 용기 내에 존재하도록 제형화될 수 있고, 별개의 용기 내에 존재하여 동시 또는 순차적으로 투여되도록 제형화될 수 있다. 또한, 상기 SHMT 억제제 및/또는 MTHFR 억제제를 유효성분으로 포함하는 조성물은 항생제의 치료 이후 2차 요법으로서 투여되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The composition of the present invention may be administered simultaneously or sequentially with the antibiotic, but is not limited thereto. In the present invention, the composition comprising the SHMT inhibitor and/or the MTHFR inhibitor as an active ingredient may be formulated to be present in one container in the form of a mixture with an antibiotic, and may be present in a separate container to be administered simultaneously or sequentially. can be formulated. In addition, the composition comprising the SHMT inhibitor and/or the MTHFR inhibitor as an active ingredient may be administered as a secondary therapy after treatment with an antibiotic, but is not limited thereto.

본 발명에서, 상기 SHMT 억제제 및 항생제는 1 : 0.1 내지 1000, 1 : 0.1 내지 900, 1 : 0.1 내지 800, 1 : 0.1 내지 700, 1 : 0.1 내지 600, 1 : 0.1 내지 500, 1 : 0.1 내지 400, 1 : 0.1 내지 300, 1 : 0.1 내지 200, 1 : 0.1 내지 100, 1 : 0.1 내지 90, 1 : 0.1 내지 80, 1 : 0.1 내지 70, 1 : 0.1 내지 60, 1 : 0.1 내지 50, 1 : 0.1 내지 40, 1 : 0.1 내지 30, 1 : 0.1 내지 20, 1 : 0.1 내지 10, 1 : 0.1 내지 9, 1 : 0.1 내지 8, 1 : 0.1 내지 7, 1 : 0.1 내지 6, 1 : 0.1 내지 5, 1 : 0.1 내지 4, 1 : 0.1 내지 3, 1 : 0.1 내지 2, 1 : 0.3 내지 10, 1 : 0.3 내지 9, 1 : 0.3 내지 8, 1 : 0.3 내지 7, 1 : 0.3 내지 6, 1 : 0.3 내지 5, 1 : 0.3 내지 4, 1 : 0.3 내지 3, 1 : 0.3 내지 1, 1 : 0.5 내지 10, 1 : 0.5 내지 9, 1 : 0.5 내지 8, 1 : 0.5 내지 7, 1 : 0.5 내지 6, 1 : 0.5 내지 5, 1 : 0.5 내지 4, 1 : 0.5 내지 3, 또는 1 : 0.5 내지 2의 질량비로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the SHMT inhibitor and antibiotic are 1: 0.1 to 1000, 1: 0.1 to 900, 1: 0.1 to 800, 1: 0.1 to 700, 1: 0.1 to 600, 1: 0.1 to 500, 1: 0.1 to 400, 1: 0.1 to 300, 1: 0.1 to 200, 1: 0.1 to 100, 1: 0.1 to 90, 1: 0.1 to 80, 1: 0.1 to 70, 1: 0.1 to 60, 1: 0.1 to 50, 1: 0.1 to 40, 1: 0.1 to 30, 1: 0.1 to 20, 1: 0.1 to 10, 1: 0.1 to 9, 1: 0.1 to 8, 1: 0.1 to 7, 1: 0.1 to 6, 1: 0.1 to 5, 1: 0.1 to 4, 1: 0.1 to 3, 1: 0.1 to 2, 1: 0.3 to 10, 1: 0.3 to 9, 1: 0.3 to 8, 1: 0.3 to 7, 1: 0.3 to 6, 1: 0.3 to 5, 1: 0.3 to 4, 1: 0.3 to 3, 1: 0.3 to 1, 1: 0.5 to 10, 1: 0.5 to 9, 1: 0.5 to 8, 1: 0.5 to 7, It may be included in a mass ratio of 1: 0.5 to 6, 1: 0.5 to 5, 1: 0.5 to 4, 1: 0.5 to 3, or 1: 0.5 to 2, but is not limited thereto.

본 발명에서, 상기 항생제는 설파메톡사졸 및/또는 트리메소프림일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 설파메톡사졸 및 트리메소프림은 1 : 0.1 내지 10, 1 : 0.1 내지 8, 1 : 0.1 내지 7, 1 : 0.1 내지 6, 1 : 0.1 내지 5, 1 : 0.1 내지 4, 1 : 0.1 내지 3, 1 : 0.5 내지 10, 1 : 0.5 내지 9, 1 : 0.5 내지 8, 1 : 0.5 내지 7, 1 : 0.5 내지 6, 1 : 0.5 내지 5, 1 : 0.5 내지 4, 1 : 0.5 내지 3, 또는 약 1 : 0.5 대 2의 질량비로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the antibiotic may be sulfamethoxazole and/or trimethoprim, but is not limited thereto. The sulfamethoxazole and trimethoprim are 1: 0.1 to 10, 1: 0.1 to 8, 1: 0.1 to 7, 1: 0.1 to 6, 1: 0.1 to 5, 1: 0.1 to 4, 1: 0.1 to 3 , 1: 0.5 to 10, 1: 0.5 to 9, 1: 0.5 to 8, 1: 0.5 to 7, 1: 0.5 to 6, 1: 0.5 to 5, 1: 0.5 to 4, 1: 0.5 to 3, or It may be included in a mass ratio of about 1: 0.5 to 2, but is not limited thereto.

본 발명은 또한, 상기 SHMT 억제제 및/또는 MTHFR 억제제의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함할 수 있다. 본 발명에서 용어, "약학적으로 허용 가능한 염"이란 약학적으로 허용되는 무기산, 유기산, 또는 염기로부터 유도된 염을 포함한다. 본 발명에서 용어, “식품학적으로 허용 가능한 염”이란 식품학적으로 허용되는 유기산, 무기산, 또는 염기로부터 유도된 염을 포함한다. 본 발명에서 용어, "수의학적으로 허용 가능한 염"이란 수의학적으로 허용되는 무기산, 유기산, 또는 염기로부터 유도된 염을 포함한다.The present invention may also include a pharmaceutically acceptable salt of the SHMT inhibitor and/or MTHFR inhibitor as an active ingredient. As used herein, the term “pharmaceutically acceptable salt” includes salts derived from pharmaceutically acceptable inorganic acids, organic acids, or bases. As used herein, the term “food pharmaceutically acceptable salt” includes salts derived from pharmaceutically acceptable organic acids, inorganic acids, or bases. As used herein, the term "veterinary acceptable salt" includes salts derived from veterinary acceptable inorganic acids, organic acids, or bases.

적합한 산의 예로는 염산, 브롬산, 황산, 질산, 과염소산, 푸마르산, 말레산, 인산, 글리콜산, 락트산, 살리실산, 숙신산, 톨루엔-p-설폰산, 타르타르산, 아세트산, 시트르산, 메탄설폰산, 포름산, 벤조산, 말론산, 글루콘산, 나프탈렌-2-설폰산, 벤젠설폰산 등을 들 수 있다. 산부가염은 통상의 방법, 예를 들면 화합물을 과량의 산 수용액에 용해시키고, 이 염을 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴과 같은 수혼화성 유기 용매를 사용하여 침전시켜서 제조할 수 있다. 또한, 동몰량의 화합물 및 물 중의 산 또는 알코올을 가열하고 이어서 상기 혼합물을 증발시켜서 건조시키거나, 또는 석출된 염을 흡인 여과시켜 제조할 수 있다.Examples of suitable acids include hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid, perchloric acid, fumaric acid, maleic acid, phosphoric acid, glycolic acid, lactic acid, salicylic acid, succinic acid, toluene-p-sulfonic acid, tartaric acid, acetic acid, citric acid, methanesulfonic acid, formic acid , benzoic acid, malonic acid, gluconic acid, naphthalene-2-sulfonic acid, benzenesulfonic acid, and the like. Acid addition salts can be prepared by conventional methods, for example, by dissolving the compound in an aqueous solution of an excess of acid, and precipitating the salt using a water-miscible organic solvent such as methanol, ethanol, acetone or acetonitrile. It can also be prepared by heating an equimolar amount of the compound and an acid or alcohol in water and then evaporating the mixture to dryness, or by suction filtration of the precipitated salt.

적합한 염기로부터 유도된 염은 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속, 마그네슘 등의 알칼리 토금속, 및 암모늄 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속염은, 예를 들면 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리토 금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물염을 여과한 후 여액을 증발, 건조시켜 얻을 수 있다. 이 때, 금속염으로서는 특히 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하며, 또한 이에 대응하는 은염은 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속염을 적당한 은염(예, 질산은)과 반응시켜 얻을 수 있다.Salts derived from suitable bases may include, but are not limited to, alkali metals such as sodium and potassium, alkaline earth metals such as magnesium, and ammonium. The alkali metal or alkaline earth metal salt can be obtained, for example, by dissolving the compound in an excess alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide solution, filtering the undissolved compound salt, and then evaporating and drying the filtrate. In this case, as the metal salt, it is pharmaceutically suitable to prepare a sodium, potassium or calcium salt, and the corresponding silver salt can be obtained by reacting an alkali metal or alkaline earth metal salt with a suitable silver salt (eg, silver nitrate).

본 발명의 조성물 내의 상기 SHMT 억제제 및/또는 MTHFR 억제제의 함량은 질환의 증상, 증상의 진행 정도, 환자의 상태 등에 따라서 적절히 조절 가능하며, 예컨대, 전체 조성물 중량을 기준으로 0.0001 내지 99.9중량%, 또는 0.001 내지 50중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 함량비는 용매를 제거한 건조량을 기준으로 한 값이다.The content of the SHMT inhibitor and / or MTHFR inhibitor in the composition of the present invention can be appropriately adjusted depending on the symptoms of the disease, the degree of progression of the disease, the condition of the patient, etc., for example, 0.0001 to 99.9% by weight based on the total weight of the composition, or It may be 0.001 to 50% by weight, but is not limited thereto. The content ratio is a value based on the dry amount from which the solvent is removed.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 상기 부형제는 예를 들어, 희석제, 결합제, 붕해제, 활택제, 흡착제, 보습제, 필름-코팅 물질, 및 제어방출첨가제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. The pharmaceutical composition according to the present invention may further include suitable carriers, excipients and diluents commonly used in the preparation of pharmaceutical compositions. The excipient may be, for example, at least one selected from the group consisting of a diluent, a binder, a disintegrant, a lubricant, an adsorbent, a humectant, a film-coating material, and a controlled-release additive.

본 발명에 따른 약학적 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 서방형 과립제, 장용과립제, 액제, 점안제, 엘실릭제, 유제, 현탁액제, 주정제, 트로키제, 방향수제, 리모나아데제, 정제, 서방형정제, 장용정제, 설하정, 경질캅셀제, 연질캅셀제, 서방캅셀제, 장용캅셀제, 환제, 틴크제, 연조엑스제, 건조엑스제, 유동엑스제, 주사제, 캡슐제, 관류액, 경고제, 로션제, 파스타제, 분무제, 흡입제, 패취제, 멸균주사용액, 또는에어로졸 등의 외용제 등의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으며, 상기 외용제는 크림, 젤, 패치, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 또는 카타플라스마제 등의 제형을 가질 수 있다. The pharmaceutical composition according to the present invention can be prepared according to a conventional method, respectively, in powders, granules, sustained-release granules, enteric granules, liquids, eye drops, elsilic, emulsions, suspensions, alcohols, troches, fragrances, and limonaade. , tablets, sustained release tablets, enteric tablets, sublingual tablets, hard capsules, soft capsules, sustained release capsules, enteric capsules, pills, tinctures, soft extracts, dry extracts, fluid extracts, injections, capsules, perfusates, Warnings, lotions, pasta, sprays, inhalants, patches, sterile injection solutions, or external preparations such as aerosols can be formulated and used, and the external preparations are creams, gels, patches, sprays, ointments, warning agents , lotion, liniment, pasta, or cataplasma.

본 발명에 따른 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 올리고당, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. Carriers, excipients and diluents that may be included in the pharmaceutical composition according to the present invention include lactose, dextrose, sucrose, oligosaccharide, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil.

제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. In the case of formulation, it is prepared using commonly used diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants.

본 발명에 따른 정제, 산제, 과립제, 캡슐제, 환제, 트로키제의 첨가제로 옥수수전분, 감자전분, 밀전분, 유당, 백당, 포도당, 과당, 디-만니톨, 침강탄산칼슘, 합성규산알루미늄, 인산일수소칼슘, 황산칼슘, 염화나트륨, 탄산수소나트륨, 정제 라놀린, 미결정셀룰로오스, 덱스트린, 알긴산나트륨, 메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨, 카올린, 요소, 콜로이드성실리카겔, 히드록시프로필스타치, 히드록시프로필메칠셀룰로오스(HPMC), HPMC 1928, HPMC 2208, HPMC 2906, HPMC 2910, 프로필렌글리콜, 카제인, 젖산칼슘, 프리모젤 등 부형제; 젤라틴, 아라비아고무, 에탄올, 한천가루, 초산프탈산셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스칼슘, 포도당, 정제수, 카제인나트륨, 글리세린, 스테아린산, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨, 메칠셀룰로오스나트륨, 메칠셀룰로오스, 미결정셀룰로오스, 덱스트린, 히드록시셀룰로오스, 히드록시프로필스타치, 히드록시메칠셀룰로오스, 정제쉘락, 전분호, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메칠셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등의 결합제가 사용될 수 있으며, 히드록시프로필메칠셀룰로오스, 옥수수전분, 한천가루, 메칠셀룰로오스, 벤토나이트, 히드록시프로필스타치, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨, 알긴산나트륨, 카르복시메칠셀룰로오스칼슘, 구연산칼슘, 라우릴황산나트륨, 무수규산, 1-히드록시프로필셀룰로오스, 덱스트란, 이온교환수지, 초산폴리비닐, 포름알데히드처리 카제인 및 젤라틴, 알긴산, 아밀로오스, 구아르고무(Guar gum), 중조, 폴리비닐피롤리돈, 인산칼슘, 겔화전분, 아라비아고무, 아밀로펙틴, 펙틴, 폴리인산나트륨, 에칠셀룰로오스, 백당, 규산마그네슘알루미늄, 디-소르비톨액, 경질무수규산 등 붕해제; 스테아린산칼슘, 스테아린산마그네슘, 스테아린산, 수소화식물유(Hydrogenated vegetable oil), 탈크, 석송자, 카올린, 바셀린, 스테아린산나트륨, 카카오지, 살리실산나트륨, 살리실산마그네슘, 폴리에칠렌글리콜(PEG) 4000, PEG 6000, 유동파라핀, 수소첨가대두유(Lubri wax), 스테아린산알루미늄, 스테아린산아연, 라우릴황산나트륨, 산화마그네슘, 마크로골(Macrogol), 합성규산알루미늄, 무수규산, 고급지방산, 고급알코올, 실리콘유, 파라핀유, 폴리에칠렌글리콜지방산에테르, 전분, 염화나트륨, 초산나트륨, 올레인산나트륨, dl-로이신, 경질무수규산 등의 활택제;가 사용될 수 있다.Corn starch, potato starch, wheat starch, lactose, sucrose, glucose, fructose, di-mannitol, precipitated calcium carbonate, synthetic aluminum silicate, phosphoric acid as additives for tablets, powders, granules, capsules, pills, and troches according to the present invention Calcium monohydrogen, calcium sulfate, sodium chloride, sodium hydrogen carbonate, purified lanolin, microcrystalline cellulose, dextrin, sodium alginate, methyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose, kaolin, urea, colloidal silica gel, hydroxypropyl starch, hydroxypropyl methyl excipients such as cellulose (HPMC), HPMC 1928, HPMC 2208, HPMC 2906, HPMC 2910, propylene glycol, casein, calcium lactate, and Primogel; Gelatin, gum arabic, ethanol, agar powder, cellulose phthalate acetate, carboxymethylcellulose, calcium carboxymethylcellulose, glucose, purified water, sodium caseinate, glycerin, stearic acid, sodium carboxymethylcellulose, sodium methylcellulose, methylcellulose, microcrystalline cellulose, dextrin , hydroxycellulose, hydroxypropyl starch, hydroxymethylcellulose, purified shellac, starch powder, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, etc. Hydroxypropyl methylcellulose, corn starch, agar powder, methylcellulose, bentonite, hydroxypropyl starch, sodium carboxymethylcellulose, sodium alginate, calcium carboxymethylcellulose, calcium citrate, sodium lauryl sulfate, silicic anhydride, 1-hydroxy Propyl cellulose, dextran, ion exchange resin, polyvinyl acetate, formaldehyde treated casein and gelatin, alginic acid, amylose, guar gum, sodium bicarbonate, polyvinylpyrrolidone, calcium phosphate, gelled starch, gum arabic, Disintegrants such as amylopectin, pectin, sodium polyphosphate, ethyl cellulose, sucrose, magnesium aluminum silicate, di-sorbitol solution, light anhydrous silicic acid; Calcium stearate, magnesium stearate, stearic acid, hydrogenated vegetable oil, talc, lycopodite, kaolin, petrolatum, sodium stearate, cacao fat, sodium salicylate, magnesium salicylate, polyethylene glycol (PEG) 4000, PEG 6000, liquid paraffin, hydrogen Added soybean oil (Lubri wax), aluminum stearate, zinc stearate, sodium lauryl sulfate, magnesium oxide, macrogol, synthetic aluminum silicate, silicic anhydride, higher fatty acid, higher alcohol, silicone oil, paraffin oil, polyethylene glycol fatty acid ether, A lubricant such as starch, sodium chloride, sodium acetate, sodium oleate, dl-leucine, light anhydrous silicic acid; may be used.

본 발명에 따른 액제의 첨가제로는 물, 묽은 염산, 묽은 황산, 구연산나트륨, 모노스테아린산슈크로스류, 폴리옥시에칠렌소르비톨지방산에스텔류(트윈에스텔), 폴리옥시에칠렌모노알킬에텔류, 라놀린에텔류, 라놀린에스텔류, 초산, 염산, 암모니아수, 탄산암모늄, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 프롤아민, 폴리비닐피롤리돈, 에칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨 등이 사용될 수 있다.As additives for the liquid formulation according to the present invention, water, diluted hydrochloric acid, diluted sulfuric acid, sodium citrate, monostearate sucrose, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters (Twinester), polyoxyethylene monoalkyl ethers, lanolin ethers, Lanolin esters, acetic acid, hydrochloric acid, aqueous ammonia, ammonium carbonate, potassium hydroxide, sodium hydroxide, prolamine, polyvinylpyrrolidone, ethyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose, etc. can be used.

본 발명에 따른 시럽제에는 백당의 용액, 다른 당류 혹은 감미제 등이 사용될 수 있으며, 필요에 따라 방향제, 착색제, 보존제, 안정제, 현탁화제, 유화제, 점조제 등이 사용될 수 있다.In the syrup according to the present invention, a sucrose solution, other sugars or sweeteners may be used, and if necessary, a fragrance, colorant, preservative, stabilizer, suspending agent, emulsifying agent, thickening agent, etc. may be used.

본 발명에 따른 유제에는 정제수가 사용될 수 있으며, 필요에 따라 유화제, 보존제, 안정제, 방향제 등이 사용될 수 있다.Purified water may be used in the emulsion according to the present invention, and if necessary, an emulsifier, preservative, stabilizer, fragrance, etc. may be used.

본 발명에 따른 현탁제에는 아카시아, 트라가칸타, 메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨, 미결정셀룰로오스, 알긴산나트륨, 히드록시프로필메칠셀룰로오스(HPMC), HPMC 1828, HPMC 2906, HPMC 2910 등 현탁화제가 사용될 수 있으며, 필요에 따라 계면활성제, 보존제, 안정제, 착색제, 방향제가 사용될 수 있다.Suspension agents according to the present invention include acacia, tragacantha, methylcellulose, carboxymethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, microcrystalline cellulose, sodium alginate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), HPMC 1828, HPMC 2906, HPMC 2910, etc. An agent may be used, and a surfactant, a preservative, a stabilizer, a colorant, and a fragrance may be used as needed.

본 발명에 따른 주사제에는 주사용 증류수, 0.9%염화나트륨주사액, 링겔주사액, 덱스트로스주사액, 덱스트로스+염화나트륨주사액, 피이지(PEG), 락테이티드 링겔주사액, 에탄올, 프로필렌글리콜, 비휘발성유-참기름, 면실유, 낙화생유, 콩기름, 옥수수기름, 올레인산에칠, 미리스트산 이소프로필, 안식향산벤젠과 같은 용제; 안식향산나트륨, 살리실산나트륨, 초산나트륨, 요소, 우레탄, 모노에칠아세트아마이드, 부타졸리딘, 프로필렌글리콜, 트윈류, 니정틴산아미드, 헥사민, 디메칠아세트아마이드와 같은 용해보조제; 약산 및 그 염(초산과 초산나트륨), 약염기 및 그 염(암모니아 및 초산암모니움), 유기화합물, 단백질, 알부민, 펩 톤, 검류와 같은 완충제; 염화나트륨과 같은 등장화제; 중아황산나트륨(NaHSO3)이산화탄소가스, 메타중아황산나트륨(Na2S2O5), 아황산나트륨(Na2SO3), 질소가스(N2), 에칠렌디아민테트라초산과 같은 안정제; 소디움비설파이드 0.1%, 소디움포름알데히드 설폭실레이트, 치오우레아, 에칠렌디아민테트라초산디나트륨, 아세톤소디움비설파이트와 같은 황산화제; 벤질알코올, 클로로부탄올, 염산프로카인, 포도당, 글루콘산칼슘과 같은 무통화제; 시엠시나트륨, 알긴산나트륨, 트윈 80, 모노스테아린산알루미늄과 같은 현탁화제를 포함할 수 있다.Injectables according to the present invention include distilled water for injection, 0.9% sodium chloride injection, ring gel injection, dextrose injection, dextrose + sodium chloride injection, PEG (PEG), lactated ring gel injection, ethanol, propylene glycol, non-volatile oil-sesame oil , solvents such as cottonseed oil, peanut oil, soybean oil, corn oil, ethyl oleate, isopropyl myristate, and benzene benzoate; Solubilizing aids such as sodium benzoate, sodium salicylate, sodium acetate, urea, urethane, monoethylacetamide, butazolidine, propylene glycol, tweens, nijeongtinamide, hexamine, and dimethylacetamide; Weak acids and their salts (acetic acid and sodium acetate), weak bases and their salts (ammonia and ammonium acetate), organic compounds, proteins, buffers such as albumin, peptone, gum; isotonic agents such as sodium chloride; sodium bisulfite (NaHSO 3 ) carbon dioxide gas, sodium metabisulfite (Na 2 S 2 O 5 ), sodium sulfite (Na 2 SO 3 ), nitrogen gas (N 2 ), stabilizers such as ethylenediaminetetraacetic acid; sulphating agents such as sodium bisulfide 0.1%, sodium formaldehyde sulfoxylate, thiourea, disodium ethylenediaminetetraacetate, acetone sodium bisulfite; analgesic agents such as benzyl alcohol, chlorobutanol, procaine hydrochloride, glucose, and calcium gluconate; suspending agents such as SiMC sodium, sodium alginate, Tween 80, or aluminum monostearate.

본 발명에 따른 좌제에는 카카오지, 라놀린, 위텝솔, 폴리에틸렌글리콜, 글리세로젤라틴, 메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스, 스테아린산과 올레인산의 혼합물, 수바날(Subanal), 면실유, 낙화생유, 야자유, 카카오버터+콜레스테롤, 레시틴, 라네트왁스, 모노스테아린산글리세롤, 트윈 또는 스판, 임하우젠(Imhausen), 모놀렌(모노스테아린산프로필렌글리콜), 글리세린, 아뎁스솔리두스(Adeps solidus), 부티룸 태고-G(Buytyrum Tego-G), 세베스파마 16 (Cebes Pharma 16), 헥사라이드베이스 95, 코토마(Cotomar), 히드록코테 SP, S-70-XXA, S-70-XX75(S-70-XX95), 히드록코테(Hydrokote) 25, 히드록코테 711, 이드로포스탈 (Idropostal), 마사에스트라리움(Massa estrarium, A, AS, B, C, D, E, I, T), 마사-MF, 마수폴, 마수폴-15, 네오수포스탈-엔, 파라마운드-B, 수포시로(OSI, OSIX, A, B, C, D, H, L), 좌제기제 IV 타입 (AB, B, A, BC, BBG, E, BGF, C, D, 299), 수포스탈 (N, Es), 웨코비 (W, R, S, M ,Fs), 테제스터 트리글리세라이드 기제(TG-95, MA, 57)와 같은 기제가 사용될 수 있다.The suppository according to the present invention includes cacao fat, lanolin, witepsol, polyethylene glycol, glycerogelatin, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, a mixture of stearic acid and oleic acid, Subanal, cottonseed oil, peanut oil, palm oil, cacao butter + Cholesterol, Lecithin, Lanet Wax, Glycerol Monostearate, Tween or Span, Imhausen, Monolene (Propylene Glycol Monostearate), Glycerin, Adeps Solidus, Butyrum Tego -G), Cebes Pharma 16, Hexalide Base 95, Cotomar, Hydroxote SP, S-70-XXA, S-70-XX75 (S-70-XX95), Hydro Hydrokote 25, Hydrokote 711, Idropostal, Massa estrarium, A, AS, B, C, D, E, I, T, Massa-MF, Masupol, Masupol-15, Neosupostal-N, Paramound-B, Suposiro (OSI, OSIX, A, B, C, D, H, L), Suppository IV type (AB, B, A, BC, BBG, E, BGF, C, D, 299), supostal (N, Es), Wecobi (W, R, S, M, Fs), tester triglyceride base (TG-95, MA, 57) and The same mechanism may be used.

경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and these solid preparations include at least one excipient in the extract, for example, starch, calcium carbonate, sucrose ) or lactose, gelatin, etc. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc are also used.

경구 투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. Liquid formulations for oral administration include suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, etc. In addition to water and liquid paraffin, which are commonly used simple diluents, various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives may be included. have. Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, and suppositories. Non-aqueous solvents and suspending agents include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. The pharmaceutical composition according to the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount. In the present invention, "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to treat a disease at a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment, and the effective dose level is determined by the type, severity, drug activity, and type of the patient's disease; Sensitivity to the drug, administration time, administration route and excretion rate, treatment period, factors including concurrent drugs and other factors well known in the medical field may be determined.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The pharmaceutical composition according to the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or may be administered in combination with other therapeutic agents, may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents, and may be administered singly or multiple times. In consideration of all of the above factors, it is important to administer an amount capable of obtaining the maximum effect with a minimum amount without side effects, which can be easily determined by a person skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명의 약학적 조성물은 개체에게 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구 복용, 피하 주사, 복강 투여, 정맥 주사, 근육 주사, 척수 주위 공간(경막내) 주사, 설하 투여, 볼점막 투여, 직장 내 삽입, 질 내 삽입, 안구 투여, 귀 투여, 비강 투여, 흡입, 입 또는 코를 통한 분무, 피부 투여, 경피 투여 등에 따라 투여될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be administered to an individual by various routes. All modes of administration can be contemplated, for example, oral administration, subcutaneous injection, intraperitoneal administration, intravenous injection, intramuscular injection, paraspinal space (intrathecal) injection, sublingual administration, buccal administration, rectal insertion, vaginal It can be administered according to internal insertion, ocular administration, ear administration, nasal administration, inhalation, spraying through the mouth or nose, skin administration, transdermal administration, and the like.

본 발명의 약학적 조성물은 치료할 질환, 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 질환의 중등도 등의 여러 관련 인자와 함께 활성성분인 약물의 종류에 따라 결정된다.The pharmaceutical composition of the present invention is determined according to the type of drug as an active ingredient along with several related factors such as the disease to be treated, the route of administration, the patient's age, sex, weight, and the severity of the disease.

본 발명에서 "개체"란 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 척추동물이라면 제한되지 아니하나, 구체적으로는 인간, 마우스, 래트, 기니어 피그, 토끼, 원숭이, 돼지, 말, 소, 양, 영양, 개, 고양이, 어류 및 파충류에 적용될 수 있다.In the present invention, "individual" means a subject in need of treatment for a disease, and is not limited if it is a vertebrate, specifically, a human, a mouse, a rat, a guinea pig, a rabbit, a monkey, a pig, a horse, a cow, Applicable to sheep, antelopes, dogs, cats, fish and reptiles.

본 발명에서 “투여”란 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.In the present invention, "administration" means providing a predetermined composition of the present invention to an individual by any suitable method.

본 발명에서 “예방”이란 목적하는 질환의 발병을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미하고, “치료”란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 목적하는 질환과 그에 따른 대사 이상 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미하며, “개선”이란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 목적하는 질환과 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 감소시키는 모든 행위를 의미한다.In the present invention, “prevention” means any action that suppresses or delays the onset of a target disease, and “treatment” means that the target disease and its metabolic abnormalities are improved or It means all actions that are beneficially changed, and “improvement” means all actions that reduce the desired disease-related parameters, for example, the degree of symptoms by administration of the composition according to the present invention.

본 발명의 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및 MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 식품 첨가물로 사용할 경우, 이를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시 본 발명의 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및 MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상은 원료에 대하여 15 중량% 이하, 또는 10 중량% 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.SHMT (serine hydroxymethyl transferase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor of the present invention; And when one or more selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor is used as a food additive, it can be added as it is or used with other food or food ingredients, and can be used appropriately according to a conventional method can The mixed amount of the active ingredient may be appropriately determined according to the purpose of use (prevention, health or therapeutic treatment). In general, in the production of food or beverage, the SHMT (serine hydroxymethyl transferase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor of the present invention; And at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor may be added in an amount of 15 wt% or less, or 10 wt% or less based on the raw material. However, in the case of long-term intake for health and hygiene or health control, the amount may be less than the above range, and since there is no problem in terms of safety, the active ingredient may be used in an amount greater than the above range.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.There is no particular limitation on the type of the food. Examples of foods to which the above substances can be added include meat, sausage, bread, chocolate, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, dairy products including ice cream, various soups, beverages, tea, drinks, There are alcoholic beverages and vitamin complexes, and includes all health functional foods in the ordinary sense.

본 발명에 따른 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당 및 과당과 같은 모노사카라이드, 말토오스 및 수크로오스와 같은 디사카라이드, 덱스트린 및 시클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 및 자일리톨, 소르비톨 및 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 mL당 일반적으로 약 0.01-0.20g, 또는 약 0.04-0.10g 이다.The health beverage composition according to the present invention may contain various flavoring agents or natural carbohydrates as additional ingredients, as in a conventional beverage. The above-mentioned natural carbohydrates are 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. As the sweetener, natural sweeteners such as taumartin and stevia extract, synthetic sweeteners such as saccharin and aspartame, and the like can be used. The proportion of the natural carbohydrate is generally about 0.01-0.20 g, or about 0.04-0.10 g per 100 mL of the composition of the present invention.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01-0.20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.In addition to the above, the composition of the present invention includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavoring agents, coloring agents, pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohol, Carbonating agents used in carbonated beverages, etc. may be contained. In addition, the composition of the present invention may contain the pulp for the production of natural fruit juice, fruit juice beverage, and vegetable beverage. These components may be used independently or in combination. The proportion of these additives is not critical, but is generally selected in the range of 0.01-0.20 parts by weight per 100 parts by weight of the composition of the present invention.

본 발명에 따른 화장료 조성물의 제형은 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 미스트, 모이스쳐 크림, 핸드크림, 핸드로션, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 클렌징오일, 클렌징밤, 바디로션 또는 바디클렌저의 형태일 수 있다.The dosage form of the cosmetic composition according to the present invention includes skin lotion, skin softener, skin toner, astringent, lotion, milk lotion, moisture lotion, nourishing lotion, massage cream, nourishing cream, mist, moisture cream, hand cream, hand lotion, foundation, It may be in the form of essence, nutritional essence, pack, soap, cleansing foam, cleansing lotion, cleansing cream, cleansing oil, cleansing balm, body lotion or body cleanser.

본 발명의 화장료 조성물은 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 및 스핑고 지질로 이루어진 군에서 선택된 조성물을 더 포함할 수 있다.The cosmetic composition of the present invention may further include a composition selected from the group consisting of water-soluble vitamins, oil-soluble vitamins, high molecular weight peptides, high molecular weight polysaccharides, and sphingolipids.

수용성 비타민으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 예를 들어 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 피리독신, 염산피리독신, 비타민 B12, 판토텐산, 니코틴산, 니코틴산아미드, 엽산, 비타민 C, 비타민 H 등을 들 수 있으며, 그들의 염 (티아민염산염, 아스코르빈산나트륨염 등)이나 유도체 (아스코르빈산-2-인산나트륨염, 아스코르빈산-2-인산마그네슘염 등)도 본 발명에서 사용할 수 있는 수용성 비타민에 포함된다. 수용성 비타민은 미생물 변환법, 미생물의 배양물로부터의 정제법, 효소법 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 수득할 수 있다.As water-soluble vitamins, any type of vitamin can be used as long as it can be formulated in cosmetics. Examples include vitamin B1, vitamin B2, vitamin B6, pyridoxine, pyridoxine hydrochloride, vitamin B12, pantothenic acid, nicotinic acid, nicotinic acid amide, folic acid, vitamin C, and vitamin H. Also, their salts (thiamine hydrochloride, sodium ascorbate salt, etc.) and derivatives (ascorbic acid-2-phosphate sodium salt, ascorbic acid-2-phosphate magnesium salt, etc.) are also included in the water-soluble vitamins that can be used in the present invention. Included. Water-soluble vitamins can be obtained by conventional methods, such as a microbial transformation method, a purification method from a microbial culture, an enzymatic method, or a chemical synthesis method.

유용성 비타민으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 예를 들어 비타민 A, 카로틴, 비타민 D2, 비타민 D3, 비타민 E (d1-알파 토코페롤, d-알파 토코페롤, d-알파 토코페롤) 등을 들 수 있으며, 그들의 유도체 (팔미틴산아스코르빈, 스테아르산아스코르빈, 디팔미틴산아스코르빈, 아세트산dl-알파 토코페롤, 니코틴산dl-알파 토코페롤비타민 E, DL-판토테닐알코올, D-판토테닐알코올, 판토테닐에틸에테르 등) 등도 본 발명에서 사용되는 유용성 비타민에 포함된다. 유용성 비타민은 미생물 변환법, 미생물의 배양물로부터의 정제법, 효소 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 취득할 수 있다.The oil-soluble vitamin may be any type of vitamin that can be formulated in cosmetics, and for example, vitamin A, carotene, vitamin D2, vitamin D3, vitamin E (d1-alpha tocopherol, d-alpha tocopherol, d-alpha tocopherol), etc. , their derivatives (ascorbine palmitate, ascorbine stearate, ascorbine dipalmitate, dl-alpha tocopherol acetate, dl-alpha tocopherol nicotinic acid, vitamin E, DL-pantothenyl alcohol, D-pantothenyl alcohol, pantothenyl ethyl ethers, etc.) are also included in the oil-soluble vitamins used in the present invention. Oil-soluble vitamins can be obtained by conventional methods such as a microbial transformation method, a purification method from a microbial culture, and an enzyme or chemical synthesis method.

고분자 펩티드로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 예를 들어 콜라겐, 가수 분해 콜라겐, 젤라틴, 엘라스틴, 가수 분해 엘라스틴, 케라틴 등을 들 수 있다. 고분자 펩티드는 미생물의 배양액으로부터의 정제법, 효소법 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 정제 취득할 수 있으며, 또는 통상 돼지나 소 등의 진피, 누에의 견섬유 등의 천연물로부터 정제하여 사용할 수 있다.The macromolecular peptide may be any compound as long as it can be formulated in cosmetics, and examples thereof include collagen, hydrolyzed collagen, gelatin, elastin, hydrolyzed elastin, and keratin. Polymeric peptides can be purified and obtained by conventional methods such as purification from a microbial culture solution, enzyme method or chemical synthesis method, or can be purified and used from natural products such as dermis of pigs or cattle, silk fiber of silkworms, etc.

고분자 다당으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 예를 들어 히드록시에틸셀룰로오스, 크산탄검, 히알루론산나트륨, 콘드로이틴 황산 또는 그 염 (나트륨염 등) 등을 들 수 있다. 예를 들어, 콘드로이틴 황산 또는 그 염 등은 통상 포유 동물이나 어류로부터 정제하여 사용할 수 있다.The high molecular weight polysaccharide may be any compound as long as it can be formulated in cosmetics, and examples thereof include hydroxyethyl cellulose, xanthan gum, sodium hyaluronate, chondroitin sulfate, or a salt thereof (sodium salt, etc.). For example, chondroitin sulfate or a salt thereof can be used after purification from mammals or fish.

스핑고 지질로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 예를 들어 세라미드, 피토스핑고신, 스핑고당지질 등을 들 수 있다. 스핑고 지질은 통상 포유류, 어류, 패류, 효모 또는 식물 등으로부터 통상의 방법에 의해 정제하거나 화학 합성법에 의해 취득할 수 있다.The sphingolipid may be any as long as it can be formulated in cosmetics, and examples thereof include ceramide, phytosphingosine, and sphingoglycolipid. Sphingo lipids can be purified by conventional methods from mammals, fish, shellfish, yeast or plants, or can be obtained by chemical synthesis.

본 발명의 화장료 조성물에는 상기 필수 성분과 더불어 필요에 따라 통상 화장품에 배합되는 다른 성분을 배합해도 된다.In the cosmetic composition of the present invention, in addition to the above essential ingredients, other ingredients usually blended in cosmetics may be blended as needed.

이외에 첨가해도 되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한(制汗)제, 정제수 등을 들 수 있다.Other ingredients that may be added include oils and fats, moisturizers, emollients, surfactants, organic and inorganic pigments, organic powders, UV absorbers, preservatives, bactericides, antioxidants, plant extracts, pH adjusters, alcohols, colorants, fragrances, A blood circulation promoter, a cooling agent, a restrictive agent, purified water, etc. are mentioned.

유지 성분으로서는 에스테르계 유지, 탄화수소계 유지, 실리콘계 유지, 불소계 유지, 동물 유지, 식물 유지 등을 들 수 있다.Examples of the fats and oils include ester fats and oils, hydrocarbon oils, silicone oils, fluorine oils, animal fats, and vegetable oils.

에스테르계 유지로서는 트리2-에틸헥산산글리세릴, 2-에틸헥산산세틸, 미리스틴산이소프로필, 미리스틴산부틸, 팔미틴산이소프로필, 스테아르산에틸, 팔미틴산옥틸, 이소스테아르산이소세틸, 스테아르산부틸, 리놀레산에틸, 리놀레산이소프로필, 올레인산에틸, 미리스틴산이소세틸, 미리스틴산이소스테아릴, 팔미틴산이소스테아릴, 미리스틴산옥틸도데실, 이소스테아르산이소세틸, 세바신산디에틸, 아디핀산디이소프로필, 네오펜탄산이소알킬, 트리(카프릴, 카프린산)글리세릴, 트리2-에틸헥산산트리메틸롤프로판, 트리이소스테아르산트리메틸롤프로판, 테트라2-에틸헥산산펜타엘리슬리톨, 카프릴산세틸, 라우린산데실, 라우린산헥실, 미리스틴산데실, 미리스틴산미리스틸, 미리스틴산세틸, 스테아르산스테아릴, 올레인산데실, 리시노올레인산세틸, 라우린산이소스테아릴, 미리스틴산이소트리데실, 팔미틴산이소세틸, 스테아르산옥틸, 스테아르산이소세틸, 올레인산이소데실, 올레인산옥틸도데실, 리놀레산옥틸도데실, 이소스테아르산이소프로필, 2-에틸헥산산세토스테아릴, 2-에틸헥산산스테아릴, 이소스테아르산헥실, 디옥탄산에틸렌글리콜, 디올레인산에틸렌글리콜, 디카프린산프로필렌글리콜, 디(카프릴,카프린산)프로필렌글리콜, 디카프릴산프로필렌글리콜, 디카프린산네오펜틸글리콜, 디옥탄산네오펜틸글리콜, 트리카프릴산글리세릴, 트리운데실산글리세릴, 트리이소팔미틴산글리세릴, 트리이소스테아르산글리세릴, 네오펜탄산옥틸도데실, 옥탄산이소스테아릴, 이소노난산옥틸, 네오데칸산헥실데실, 네오데칸산옥틸도데실, 이소스테아르산이소세틸, 이소스테아르산이소스테아릴, 이소스테아르산옥틸데실, 폴리글리세린올레인산에스테르, 폴리글리세린이소스테아르산에스테르, 시트르산트리이소세틸, 시트르산트리이소알킬, 시트르산트리이소옥틸, 락트산라우릴, 락트산미리스틸, 락트산세틸, 락트산옥틸데실, 시트르산트리에틸, 시트르산아세틸트리에틸, 시트르산아세틸트리부틸, 시트르산트리옥틸, 말산디이소스테아릴, 히드록시스테아르산 2-에틸헥실, 숙신산디2-에틸헥실, 아디핀산디이소부틸, 세바신산디이소프로필, 세바신산디옥틸, 스테아르산콜레스테릴, 이소스테아르산콜레스테릴, 히드록시스테아르산콜레스테릴, 올레인산콜레스테릴, 올레인산디히드로콜레스테릴, 이소스테아르산피트스테릴, 올레인산피트스테릴, 12-스테알로일히드록시스테아르산이소세틸, 12-스테알로일히드록시스테아르산스테아릴, 12-스테알로일히드록시스테아르산이소스테아릴 등의 에스테르계 등을 들 수 있다.As ester-based fats and oils, tri2-ethylhexanoate glyceryl, 2-ethylhexanoate cetyl, isopropyl myristate, butyl myristate, isopropyl palmitate, ethyl stearate, octyl palmitate, isocetyl isostearate, stearic acid Butyl, ethyl linoleate, isopropyl linoleate, ethyl oleate, isocetyl myristate, isostearyl myristate, isostearyl palmitate, octyldodecyl myristate, isocetyl isostearate, diethyl sebacate, adipine Diisopropyl acid, isoalkyl neopentanoate, tri(caprylic acid, capric acid) glyceryl, trimethylol propane tri-2-ethylhexanoate, trimethylol propane triisostearate, pentaelysitol tetra2-ethylhexanoate , cetyl caprylate, decyl laurate, hexyl laurate, decyl myristate, myristyl myristate, cetyl myristate, stearyl stearate, decyl oleate, cetyl ricinoleate, isostea laurate Lil, isotridecyl myristate, isocetyl palmitate, octyl stearate, isocetyl stearate, isodecyl oleate, octyldodecyl oleate, octyldodecyl linoleate, isostearic acid isopropyl, 2-ethylhexanoate cetoster Aryl, 2-ethyl stearyl hexanoate, hexyl isostearate, ethylene glycol dioctanoate, ethylene glycol dioleate, propylene glycol dicapric acid, di(caprylic acid, capric acid) propylene glycol, dicaprylic acid propylene glycol, dicapric acid Neopentyl glycol phosphate, neopentyl glycol dioctanoate, glyceryl tricaprylate, glyceryl triundecyl, glyceryl triisopalmitate, glyceryl triisostearate, octyldodecyl neopentanoate, isostearyl octanoate , isononanoate octyl, neodecanoate hexyldecyl, neodecanoate octyldodecyl, isostearate isocetyl, isostearyl isostearate, isostearic acid octyldecyl, polyglycerol oleate, polyglycerol isostearate, Triisocetyl citrate, triisoalkyl citrate, triisooctyl citrate, lauryl lactate, myristyl lactate, cetyl lactate, octyldecyl lactate, triethyl citrate, acetyl triethyl citrate, acetyl tributyl citrate, trioctyl citrate, dimalate Isostearyl, 2-ethylhexyl hydroxystearate, di2-ethylhexyl succinate, diisobutyl adipate, diisopropyl sebacate, dioctyl sebacate, Cholesteryl stearate, cholesteryl isostearate, cholesteryl hydroxystearate, cholesteryl oleate, dihydrocholesteryl oleate, phytsteryl isostearate, phytsteryl oleate, 12-stealoyl Ester type, such as hydroxy stearate isocetyl, 12-stealoyl hydroxy stearyl stearate, and 12-stealoyl hydroxy stearate isostearyl, etc. are mentioned.

탄화 수소계 유지로서는 스쿠알렌, 유동 파라핀, 알파-올레핀올리고머, 이소파라핀, 세레신, 파라핀, 유동 이소파라핀, 폴리부덴, 마이크로크리스탈린왁스, 와셀린 등의 탄화 수소계 유지 등을 들 수 있다.Examples of hydrocarbon-based fats and oils include hydrocarbon-based fats and oils such as squalene, liquid paraffin, alpha-olefin oligomer, isoparaffin, ceresin, paraffin, liquid isoparaffin, polybudene, microcrystalline wax, petrolatum.

실리콘계 유지로서는 폴리메틸실리콘, 메틸페닐실리콘, 메틸시클로폴리실록산, 옥타메틸폴리실록산, 데카메틸폴리실록산, 도데카메틸시클로실록산, 디메틸실록산ㆍ메틸세틸옥시실록산 공중합체, 디메틸실록산ㆍ메틸스테알록시실록산 공중합체, 알킬 변성 실리콘유, 아미노 변성 실리콘유 등을 들 수 있다.Examples of silicone-based oils and fats include polymethylsilicone, methylphenylsilicone, methylcyclopolysiloxane, octamethylpolysiloxane, decamethylpolysiloxane, dodecamethylcyclosiloxane, dimethylsiloxane/methylcetyloxysiloxane copolymer, dimethylsiloxane/methylstealloxysiloxane copolymer, and alkyl Modified silicone oil, amino modified silicone oil, etc. are mentioned.

불소계 유지로서는 퍼플루오로폴리에테르 등을 들 수 있다.Perfluoropolyether etc. are mentioned as fluorine-type fats and oils.

동물 또는 식물 유지로서는 아보카도유, 아르몬드유, 올리브유, 참깨유, 쌀겨유, 새플라워유, 대두유, 옥수수유, 유채유, 행인(杏仁)유, 팜핵유, 팜유, 피마자유, 해바라기유, 포도종자유, 면실유, 야자유, 쿠쿠이너트유, 소맥배아유, 쌀 배아유, 시아버터, 월견초유, 마커데이미아너트유, 메도홈유, 난황유, 우지(牛脂), 마유, 밍크유, 오렌지라피유, 호호바유, 캔데리러왁스, 카르나바왁스, 액상 라놀린, 경화피마자유 등의 동물 또는 식물 유지를 들 수 있다.As animal or vegetable oils, avocado oil, almond oil, olive oil, sesame oil, rice bran oil, saffron oil, soybean oil, corn oil, rapeseed oil, passerine oil, palm kernel oil, palm oil, castor oil, sunflower oil, grape seed oil , Cottonseed Oil, Palm Oil, Kukui Nut Oil, Wheat Germ Oil, Rice Germ Oil, Shea Butter, Wormwood Colostrum, Marcus Damien Nut Oil, Meadow Oil, Egg Yolk Oil, Tallow Oil, Horse Oil, Mink Oil, Orange Raffy Oil, Jojoba Oil , animal or plant oils and fats such as candelabra wax, carnauba wax, liquid lanolin, and hydrogenated castor oil.

보습제로서는 수용성 저분자 보습제, 지용성 분자 보습제, 수용성 고분자, 지용성 고분자 등을 들 수 있다.Examples of the moisturizing agent include a water-soluble low-molecular moisturizer, a fat-soluble molecular moisturizer, a water-soluble polymer, and a fat-soluble polymer.

수용성 저분자 보습제로서는 세린, 글루타민, 솔비톨, 만니톨, 피롤리돈-카르복실산나트륨, 글리세린, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜B(중합도 n = 2 이상), 폴리프로필렌글리콜(중합도 n = 2 이상), 폴리글리세린B(중합도 n = 2 이상), 락트산, 락트산염 등을 들 수 있다.As water-soluble low molecular weight moisturizers, serine, glutamine, sorbitol, mannitol, pyrrolidone-sodium carboxylate, glycerin, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, ethylene glycol, polyethylene glycol B (polymerization degree n = 2 or more), polypropylene Glycol (polymerization degree n=2 or more), polyglycerol B (polymerization degree n=2 or more), lactic acid, lactic acid salt, etc. are mentioned.

지용성 저분자 보습제로서는 콜레스테롤, 콜레스테롤에스테르 등을 들 수 있다.Cholesterol, cholesterol ester, etc. are mentioned as a fat-soluble low molecular weight humectant.

수용성 고분자로서는 카르복시비닐폴리머, 폴리아스파라긴산염, 트라가칸트, 크산탄검, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 수용성 키틴, 키토산, 덱스트린 등을 들 수 있다.Examples of the water-soluble polymer include carboxyvinyl polymer, polyaspartate, tragacanth, xanthan gum, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, water-soluble chitin, chitosan, and dextrin. can

지용성 고분자로서는 폴리비닐피롤리돈ㆍ에이코센 공중합체, 폴리비닐피롤리돈ㆍ헥사데센 공중합체, 니트로셀룰로오스, 덱스트린지방산에스테르, 고분자 실리콘 등을 들 수 있다.Examples of the fat-soluble polymer include polyvinylpyrrolidone/eicocene copolymer, polyvinylpyrrolidone/hexadecene copolymer, nitrocellulose, dextrin fatty acid ester, and high molecular weight silicone.

에몰리엔트제로서는 장쇄아실글루타민산콜레스테릴에스테르, 히드록시스테아르산콜레스테릴, 12-히드록시스테아르산, 스테아르산, 로진산, 라놀린지방산콜레스테릴에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the emollient include long-chain acylglutamic acid cholesteryl ester, hydroxystearic acid cholesteryl, 12-hydroxystearic acid, stearic acid, rosin acid, and lanolin fatty acid cholesteryl ester.

계면 활성제로서는 비이온성 계면 활성제, 음이온성 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제, 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.Nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, etc. are mentioned as surfactant.

비이온성 계면 활성제로서는 자기 유화형 모노스테아르산글리세린, 프로필렌글리콜지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, POE (폴리옥시에틸렌)솔비탄지방산에스테르, POE 솔비트지방산에스테르, POE 글리세린지방산에스테르, POE 알킬에테르, POE 지방산에스테르, POE 경화피마자유, POE 피마자유, POEㆍPOP (폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌) 공중합체, POEㆍPOP 알킬에테르, 폴리에테르변성실리콘, 라우린산알카놀아미드, 알킬아민옥시드, 수소첨가대두인지질 등을 들 수 있다.Nonionic surfactants include self-emulsifying glycerin monostearate, propylene glycol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyglycerol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, POE (polyoxyethylene) sorbitan fatty acid ester, POE sorbitan fatty acid ester, POE Glycerin fatty acid ester, POE alkyl ether, POE fatty acid ester, POE hydrogenated castor oil, POE castor oil, POE/POP (polyoxyethylene/polyoxypropylene) copolymer, POE/POP alkyl ether, polyether-modified silicone, lauric acid alkanolamides, alkylamine oxides, hydrogenated soybean phospholipids, and the like.

음이온성 계면 활성제로서는 지방산비누, 알파-아실술폰산염, 알킬술폰산염, 알킬알릴술폰산염, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬황산염, POE 알킬에테르황산염, 알킬아미드황산염, 알킬인산염, POE 알킬인산염, 알킬아미드인산염, 알킬로일알킬타우린염, N-아실아미노산염, POE 알킬에테르카르복실산염, 알킬술포숙신산염, 알킬술포아세트산나트륨, 아실화 가수분해 콜라겐펩티드염, 퍼플루오로알킬인산에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the anionic surfactant include fatty acid soap, alpha-acyl sulfonate, alkyl sulfonate, alkyl allyl sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, alkyl sulfate, POE alkyl ether sulfate, alkyl amide sulfate, alkyl phosphate, POE alkyl phosphate, and alkyl amide phosphate. , alkyloylalkyltaurine salts, N-acylamino acid salts, POE alkylethercarboxylate salts, alkylsulfosuccinate salts, alkylsulfoacetate sodium, acylated hydrolyzed collagen peptide salts, perfluoroalkylphosphate esters, and the like. .

양이온성 계면 활성제로서는 염화알킬트리메틸암모늄, 염화스테아릴트리메틸암모늄, 브롬화스테아릴트리메틸암모늄, 염화세토스테아릴트리메틸암모늄, 염화디스테아릴디메틸암모늄, 염화스테아릴디메틸벤질암모늄, 브롬화베헤닐트리메틸암모늄, 염화벤잘코늄, 스테아르산디에틸아미노에틸아미드, 스테아르산디메틸아미노프로필아미드, 라놀린 유도체 제 4급 암모늄염 등을 들 수 있다.Examples of the cationic surfactant include alkyltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium bromide, cetostearyltrimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, stearyldimethylbenzylammonium chloride, behenyltrimethylammonium bromide, chloride Benzalkonium, diethylaminoethylamide stearate, dimethylaminopropylamide stearate, quaternary ammonium salt of lanolin derivative, etc. are mentioned.

양성 계면 활성제로서는 카르복시베타인형, 아미드베타인형, 술포베타인형, 히드록시술포베타인형, 아미드술포베타인형, 포스포베타인형, 아미노카르복실산염형, 이미다졸린 유도체형, 아미드아민형 등의 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.Examples of the amphoteric surfactant include carboxybetaine type, amidebetaine type, sulfobetaine type, hydroxysulfobetaine type, amidesulfobetaine type, phosphobetaine type, aminocarboxylate type, imidazoline derivative type, amidamine type, etc. Amphoteric surfactant etc. are mentioned.

유기 및 무기 안료로서는 규산, 무수규산, 규산마그네슘, 탤크, 세리사이트, 마이카, 카올린, 벵갈라, 클레이, 벤토나이트, 티탄피막운모, 옥시염화비스무트, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화티탄, 산화알루미늄, 황산칼슘, 황산바륨, 황산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 산화철, 군청, 산화크롬, 수산화크롬, 칼라민 및 이들의 복합체등의 무기 안료; 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 비닐수지, 요소수지, 페놀수지, 불소수지, 규소수지, 아크릴수지, 멜라민수지, 에폭시수지, 폴리카보네이트수지, 디비닐벤젠ㆍ스티렌 공중합체, 실크파우더, 셀룰로오스, CI 피그먼트옐로우, CI 피그먼트오렌지 등의 유기 안료 및 이들의 무기 안료와 유기 안료의 복합 안료 등을 들 수 있다.Examples of organic and inorganic pigments include silicic acid, silicic anhydride, magnesium silicate, talc, sericite, mica, kaolin, bengala, clay, bentonite, titanium-coated mica, bismuth oxychloride, zirconium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide, aluminum oxide. inorganic pigments such as calcium sulfate, barium sulfate, magnesium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, iron oxide, ultramarine blue, chromium oxide, chromium hydroxide, calamine, and complexes thereof; Polyamide, polyester, polypropylene, polystyrene, polyurethane, vinyl resin, urea resin, phenol resin, fluororesin, silicon resin, acrylic resin, melamine resin, epoxy resin, polycarbonate resin, divinylbenzene/styrene copolymer, and organic pigments such as silk powder, cellulose, CI pigment yellow and CI pigment orange, and composite pigments of these inorganic pigments and organic pigments.

유기 분체로서는 스테아르산칼슘 등의 금속비누; 세틸린산아연나트륨, 라우릴린산아연, 라우릴린산칼슘 등의 알킬인산금속염 ; N-라우로일-베타-알라닌칼슘, N-라우로일-베타-알라닌아연, N-라우로일글리신칼슘 등의 아실아미노산 다가금속염 ; N-라우로일-타우린칼슘, N-팔미토일-타우린칼슘 등의 아미드술폰산 다가금속염 ; N-엡실론-라우로일-L-리진, N-엡실론-팔미토일리진, N-알파-파리토일올니틴, N-알파-라우로일아르기닌, N-알파-경화우지지방산아실아르기닌 등의 N-아실염기성아미노산 ; N-라우로일글리실글리신 등의 N-아실폴리펩티드 ; 알파-아미노카프릴산, 알파-아미노라우린산 등의 알파-아미노지방산 ; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 디비닐벤젠ㆍ스티렌 공중합체, 사불화에틸렌 등을 들 수 있다.Examples of the organic powder include metal soaps such as calcium stearate; alkyl phosphate metal salts such as sodium cetylate, zinc laurylate, and calcium laurylate; acylamino acid polyvalent metal salts such as calcium N-lauroyl-beta-alanine, zinc N-lauroyl-beta-alanine, and calcium N-lauroyl glycine; amidesulfonic acid polyvalent metal salts such as calcium N-lauroyl-taurine and calcium N-palmitoyl-taurine; N such as N-epsilon-lauroyl-L-lysine, N-epsilon-palmitoylizine, N-alpha-paritoylolnithine, N-alpha-lauroylarginine, N-alpha-hydrogenated beef fatty acid acylarginine, etc. -Acyl basic amino acid; N-acyl polypeptides, such as N-lauroyl glycyl glycine; alpha-amino fatty acids such as alpha-aminocaprylic acid and alpha-aminolauric acid; Polyethylene, polypropylene, nylon, polymethyl methacrylate, polystyrene, a divinylbenzene-styrene copolymer, ethylene tetrafluoride, etc. are mentioned.

자외선 흡수제로서는 파라아미노벤조산, 파라아미노벤조산에틸, 파라아미노벤조산아밀, 파라아미노벤조산옥틸, 살리실산에틸렌글리콜, 살리신산페닐, 살리신산옥틸, 살리신산벤질, 살리신산부틸페닐, 살리신산호모멘틸, 계피산벤질, 파라메톡시계피산-2-에톡시에틸, 파라메톡시계피산옥틸, 디파라메톡시계피산모노-2-에틸헥산글리세릴, 파라메톡시계피산이소프로필, 디이소프로필ㆍ디이소프로필계피산에스테르 혼합물, 우로카닌산, 우로카닌산에틸, 히드록시메톡시벤조페논, 히드록시메톡시벤조페논술폰산 및 그 염, 디히드록시메톡시벤조페논, 디히드록시메톡시벤조페논디술폰산나트륨, 디히드록시벤조페논, 테트라히드록시벤조페논, 4-tert-부틸-4'-메톡시디벤조일메탄, 2,4,6-트리아닐리노-p-(카르보-2'-에틸헥실-1'-옥시)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있다.As UV absorbers, para-aminobenzoic acid, para-aminobenzoate ethyl, para-aminobenzoate amyl, para-aminobenzoate octyl, ethylene glycol salicylate, phenyl salicylate, octyl salicylate, benzyl salicylate, butyl salicylate, homomentyl salicylate, benzyl cinnamate , para-methoxycinnamic acid-2-ethoxyethyl, para-methoxycinnamic acid octyl, dipara-methoxycinnamic acid mono-2-ethylhexaneglyceryl, para-methoxycinnamic acid isopropyl, diisopropyl diisopropyl cinnamic acid ester mixture, uro Cannic acid, ethyl urokanate, hydroxymethoxybenzophenone, hydroxymethoxybenzophenonesulfonic acid and salts thereof, dihydroxymethoxybenzophenone, sodium dihydroxymethoxybenzophenonedisulfonate, dihydroxybenzophenone , tetrahydroxybenzophenone, 4-tert-butyl-4'-methoxydibenzoylmethane, 2,4,6-trianilino-p-(carbo-2'-ethylhexyl-1'-oxy)-1 ,3,5-triazine, 2-(2-hydroxy-5-methylphenyl)benzotriazole, etc. are mentioned.

살균제로서는 히노키티올, 트리클로산, 트리클로로히드록시디페닐에테르, 크로르헥시딘글루콘산염, 페녹시에탄올, 레조르신, 이소프로필메틸페놀, 아줄렌, 살리칠산, 진크필리티온, 염화벤잘코늄, 감광소 301 호, 모노니트로과이어콜나트륨, 운데시렌산 등을 들 수 있다.Examples of disinfectants include hinokitiol, triclosan, trichlorohydroxydiphenyl ether, chlorhexidine gluconate, phenoxyethanol, resorcin, isopropylmethylphenol, azulene, salicylic acid, zinc phyllithione, benzalkonium chloride, photosensitizer. So, No. 301, mononitroguaial sodium, undecyrenic acid, etc. are mentioned.

산화 방지제로서는 부틸히드록시아니솔, 갈릭산프로필, 엘리소르빈산 등을 들 수 있다.Examples of the antioxidant include butylhydroxyanisole, propyl gallic acid, and ellisorbic acid.

pH 조정제로서는 시트르산, 시트르산나트륨, 말산, 말산나트륨, 프말산, 프말산나트륨, 숙신산, 숙신산나트륨, 수산화나트륨, 인산일수소나트륨 등을 들 수 있다.Examples of the pH adjuster include citric acid, sodium citrate, malic acid, sodium malate, fmalic acid, sodium fumarate, succinic acid, sodium succinate, sodium hydroxide, sodium monohydrogen phosphate, and the like.

알코올로서는 세틸알코올 등의 고급 알코올을 들 수 있다.As alcohol, higher alcohols, such as cetyl alcohol, are mentioned.

또한, 이외에 첨가해도 되는 배합 성분은 이에 한정되는 것은 아니며, 또, 상기 어느 성분도 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 배합 가능하지만, 총중량에 대하여 0.01-5% 중량 백분율 또는 0.01-3% 중량 백분율로 배합될 수 있다.In addition, blending components that may be added other than this are not limited thereto, and any of the above components can be blended within a range that does not impair the object and effect of the present invention, but 0.01-5% by weight or 0.01-3 based on the total weight % by weight.

본 발명의 제형이 로션, 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.When the formulation of the present invention is a lotion, paste, cream or gel, animal fiber, vegetable fiber, wax, paraffin, starch, tracanth, cellulose derivative, polyethylene glycol, silicone, bentonite, silica, talc or zinc oxide, etc. can be used

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.When the formulation of the present invention is a powder or a spray, lactose, talc, silica, aluminum hydroxide, calcium silicate or polyamide powder may be used as a carrier component. In particular, in the case of a spray, additional chlorofluorohydrocarbon, propane /may contain propellants such as butane or dimethyl ether.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액의 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.When the formulation of the present invention is a solution or emulsion, a solvent, solvating agent or emulsifying agent is used as a carrier component, for example, water, ethanol, isopropanol, ethyl carbonate, ethyl acetate, benzyl alcohol, benzyl benzoate, propylene glycol, 1 ,3-butylglycol oil, glycerol fatty esters, fatty acid esters of polyethylene glycol or sorbitan.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.When the formulation of the present invention is a suspension, as a carrier component, water, a liquid diluent such as ethanol or propylene glycol, a suspending agent such as ethoxylated isostearyl alcohol, polyoxyethylene sorbitol esters and polyoxyethylene sorbitan esters, microcrystalline Cellulose, aluminum metahydroxide, bentonite, agar or tracanth may be used.

본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클렌징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 리놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.When the formulation of the present invention is a surfactant-containing cleansing agent, aliphatic alcohol sulfate, aliphatic alcohol ether sulfate, sulfosuccinic acid monoester, isethionate, imidazolinium derivative, methyltaurate, sarcosinate, fatty acid amide as carrier components Ether sulfate, alkylamidobetaine, aliphatic alcohol, fatty acid glyceride, fatty acid diethanolamide, vegetable oil, linolin derivative or ethoxylated glycerol fatty acid ester and the like may be used.

또한, 본 발명은 박테리아 감염 예방 개선, 또는 개선용 의약외품 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a quasi-drug composition for improving or improving the prevention of bacterial infection.

본 발명에 따른 "박테리아 감염 예방 또는 개선용 의약외품 조성물"에 있어서, 의약외품은 약사법 제2조 제7호 다목에 기재된 감염병 예방을 위하여 살균ㆍ살충 및 이와 유사한 용도로 사용되는 제제로서, 사람 또는 동물의 보건을 위해 사용되는 파리, 모기 등의 기피제, 구제제, 방지제, 방제제 또는 유인살충제를 의미할 수 있다.In the "quasi-drug composition for preventing or improving bacterial infection" according to the present invention, the quasi-drug is a preparation used for sterilization, insecticide, and similar uses for the prevention of infectious diseases described in Article 2, No. 7 (c) of the Pharmaceutical Affairs Act. It may mean a repellent, exterminant, repellent, insecticide, or attractant insecticide for flies and mosquitoes used for health.

상기 의약외품을 적용하는 대상은 상기 개체뿐만 아니라 모든 생물, 무생물을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.The target to which the quasi-drug is applied may include all living things and inanimate objects as well as the individual, but is not limited thereto.

또한, 상기 의약외품은 피부외용제 및 개인위생용품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소독청결제, 샤워폼, 가그린, 물티슈, 세제비누, 핸드워시, 또는 연고제일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.In addition, the quasi-drugs may include external preparations for skin and personal care products. For example, it may be a disinfectant cleaner, shower foam, gargrin, wet tissue, detergent soap, hand wash, or ointment, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 상기 의약외품 조성물을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용 할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.When the quasi-drug composition according to the present invention is used as a quasi-drug additive, the composition may be added as it is or used together with other quasi-drugs or quasi-drug ingredients, and may be appropriately used according to a conventional method. The mixing amount of the active ingredient may be suitably determined according to the purpose of use.

본 발명의 의약외품 조성물은 일 예로, 일반적인 유화 제형 및 가용화 제형의 형태로 제조된 것일 수 있다. 예를 들어, 로션 등과 같은 유액, 크림, 연고, 스프레이, 오일젤, 젤, 오일, 에어로졸, 연막제와 같은 제형을 가질 수 있으나, 본 발명의 해충 방제 유도 효과를 나타내는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 또한 상기 의약외품 조성물은 각각의 제형에 일반적으로 의약외품 조성물에 배합되는 유분, 물, 계면활성제, 보습제, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제 또는 향료 등을 필요에 따라 적절히 배합하여 사용할 수 있다.The quasi-drug composition of the present invention may be prepared in the form of, for example, a general emulsified formulation and a solubilized formulation. For example, it may have formulations such as emulsions, creams, ointments, sprays, oil gels, gels, oils, aerosols, and smokers such as lotions, but is not limited as long as it exhibits the pest control inducing effect of the present invention. . In addition, in the quasi-drug composition, oil, water, surfactant, humectant, lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, thickener, chelating agent, pigment, preservative or fragrance, etc., which are generally formulated in quasi-drug composition in each formulation, are appropriately blended as needed. can be used by

본 발명은 SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및 MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는, 항균용 조성물을 제공한다.The present invention is a serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor; And MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) provides an antibacterial composition comprising at least one selected from the group consisting of a protein activity inhibitor or a gene expression inhibitor as an active ingredient.

본 발명에 있어서, "항균"은 체내에서 세균의 증식을 억제하여 체내에 침입한 세균의 작용을 약하게 하거나 소멸하게 하는 것을 의미하며, 보다 상세하게는 세균의 증식을 억제하는 것을 의미하고, 본 발명의 대상 박테리아는 상기 언급한 바와 같다.In the present invention, "antibacterial" refers to inhibiting the growth of bacteria in the body to weaken or annihilate the action of bacteria invading the body, and more specifically, it means to inhibit the proliferation of bacteria, and the present invention The target bacteria of are as mentioned above.

또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 박테리아 감염 예방 또는 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a screening method for preventing or treating a bacterial infection comprising the following steps.

(a) SHMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 발현하는 세포에 시험물질을 처리하는 단계;(a) SHMT protein or mRNA thereof; and treating cells expressing one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof with a test substance;

(b) 시험물질을 처리한 세포와 처리하지 않은 세포에서 상기 HMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현량을 측정하는 단계; 및(b) the HMT protein or mRNA thereof in cells treated with the test substance and cells not treated with the test substance; and measuring the expression level of one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof; and

(c) 대조군 세포와 비교해 상기 HMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현량을 감소시킨 물질을 박테리아 감염 예방 또는 치료제로 선별하는 단계.(c) a protein or mRNA thereof of said HMT compared to a control cell; and selecting a substance having a reduced expression level of one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof as a preventive or therapeutic agent for bacterial infection.

본 명세서에서, 상기 SHMT 및/또는 MTHFR의 mRNA 또는 단백질을 발현하는 세포는 SHMT 및/또는 MTHFR의 mRNA 또는 단백질이 내인적으로(endogenous) 발현 또는 일시적으로 고발현된 세포를 포함하며, 또는 SHMT 및/또는 MTHFR을 암호화하는 핵산을 세포 내에 도입하여 형질전환시킴으로써 과발현 되도록 하여 사용할 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다.In the present specification, the cells expressing the mRNA or protein of SHMT and/or MTHFR include cells in which the mRNA or protein of SHMT and/or MTHFR is endogenous or transiently high expression, or SHMT and / or MTHFR-encoding nucleic acid may be introduced into a cell to be overexpressed by transformation, but is not particularly limited thereto.

본 명세서에서, ‘발현(expression)’은 세포에서 단백질 또는 핵산이 생성되는 것을 의미한다. 상기 SHMT 및/또는 MTHFR를 발현하는 세포는 SHMT 및/또는 MTHFR를 내재적으로 발현하는 세포일 수도 있고, SHMT 및/또는 MTHFR를 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현 벡터로 형질전환되어 SHMT 및/또는 MTHFR를 과발현하는 세포일 수도 있다. As used herein, 'expression' means that a protein or nucleic acid is produced in a cell. The SHMT and/or MTHFR-expressing cell may be a cell endogenously expressing SHMT and/or MTHFR, and transformed with a recombinant expression vector comprising a polynucleotide encoding SHMT and/or MTHFR to form SHMT and/or MTHFR. It may be a cell that overexpresses MTHFR.

본 발명 스크리닝 방법을 언급하면서 사용되는 용어 “시험물질”은 본 발명의 SHMT 및/또는 MTHFR의 발현에 영향을 미치는지 여부를 검사하기 위하여 스크리닝에서 이용되는 미지의 물질을 의미한다. 상기 시험물질은 siRNA(small interference RNA), shRNA(short hairpin RNA), miRNA(microRNA), 리보자임(ribozyme), DNAzyme, PNA(peptide nucleic acids), 안티센스 올리고뉴클레오타이드, 항체, 앱타머, 천연추출물 또는 화학물질을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.The term “test substance” used while referring to the screening method of the present invention refers to an unknown substance used in screening to test whether it affects the expression of SHMT and/or MTHFR of the present invention. The test substance is siRNA (small interference RNA), shRNA (short hairpin RNA), miRNA (microRNA), ribozyme, DNAzyme, PNA (peptide nucleic acids), antisense oligonucleotide, antibody, aptamer, natural extract or including, but not limited to, chemicals.

또한, 상기 (a) 단계에서 사용되는 세포는 실험동물의 형태로 제공될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 스크리닝 방법은 상기 실험동물에게 박테리아 감염을 유도하는 단계를 추가로 포함하며, 시험물질과의 접촉은 비경구 또는 경구투여, 정위주사를 포함하나, 이로 제한하는 것은 아니며, 당업자라면 시험물질을 동물에게 테스트하기 위해 적절한 방법을 선택할 수 있을 것이다.In addition, the cells used in step (a) may be provided in the form of an experimental animal. In this case, the screening method of the present invention further comprises inducing bacterial infection to the experimental animal, and Contact includes, but is not limited to, parenteral or oral administration, and stereotaxic injection, and a person skilled in the art will be able to select an appropriate method for testing the test substance in animals.

시험물질을 처리하는 것은 시험물질을 세포 또는 조직 배양 배지에 추가한 후 세포를 일정 시간 배양하는 것을 의미한다. 상기 세포가 실험동물 형태로 제공될 때, 시험물질과의 접촉은 비경구 또는 경구 투여, 정위주사를 포함하는 이로 제한되는 것은 아니며, 당업자라면 시험물질을 동물에게 테스트하기 위해 적절한 방법을 선택할 수 있을 것이다.Treatment of the test substance means culturing the cells for a certain period of time after adding the test substance to the cell or tissue culture medium. When the cells are provided in the form of an experimental animal, contact with the test substance is not limited thereto, including parenteral or oral administration, or stereotaxic injection, and those skilled in the art can select an appropriate method for testing the test substance in animals. will be.

본 발명의 상기 (b) 단계에서 mRNA의 발현량 측정은 RT-PCR, 정량적 또는 반정량적 RT-PCR(Quentitative or semi-Quentitative RT-PCR), 정량적 또는 반정량적 리얼 타임 RT-PCR(Quentitative or semi-Quentitative real-timeRT-PCR), 노던 블롯(northern blot) 및 DNA 또는 RNA 칩(chip)으로 이루어지는 군에서 하나 이상 선택된 방법을 이용하여 측정되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Measurement of mRNA expression level in step (b) of the present invention is RT-PCR, quantitative or semi-quantitative RT-PCR (Quentitative or semi-Quentitative RT-PCR), quantitative or semi-quantitative real-time RT-PCR (Quentitative or semi -Quentitative real-timeRT-PCR), Northern blot, and may be measured using one or more methods selected from the group consisting of DNA or RNA chips, but is not limited thereto.

본 발명의 상기 (b) 단계에서 상기 단백질 발현량 측정은 웨스턴 블롯, ELISA, 방사선면역분석법, 방사면역확산법, 오우크레로니(Ouchterlony) 면역확산법, 로케트 면역전기영동, 면역조직화학염색, 면역침전분석, 보체고정분석, FACS 및 단백질 칩으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 방법을 이용하여 측정되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the step (b) of the present invention, the protein expression level is measured by Western blot, ELISA, radioimmunoassay, radioimmunodiffusion, Ouchterlony immunodiffusion, rocket immunoelectrophoresis, immunohistochemical staining, and immunoprecipitation analysis. , complement fixation analysis, FACS, and may be measured using one or more methods selected from the group consisting of a protein chip, but is not limited thereto.

상기 (c) 단계는 대조군 세포와 비교하여 상기 SHMT 및/또는 MTHFR의 mRNA 또는 단백질의 발현량을 감소시킨 물질을 박테리아 감염 예방 또는 치료제로 선별하는 단계이다.The step (c) is a step of selecting a substance that reduces the expression level of the SHMT and/or MTHFR mRNA or protein as compared to the control cell as a preventive or therapeutic agent for bacterial infection.

상기 대조군 세포는 시험물질을 처리하지 않은 세포일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The control cells may be cells that have not been treated with a test substance, but are not limited thereto.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

[실험방법][Test method]

실험예 1. 리소스타핀 저항성 스타필로코커스 아우레우스 균주에서 세린 하이드록시메틸트랜스퍼라제의 기능적 분석Experimental Example 1. Functional analysis of serine hydroxymethyltransferase in lysostaphin-resistant Staphylococcus aureus strain

1-1. 세포, 화학물질, 및 시약1-1. Cells, Chemicals, and Reagents

실험에 사용된 포유류 세포주는 ATCC(American Type Culture Collection)에서 입수하였다. 실험에 사용된 모든 화학 물질은 분석 등급(analytical grade)이었다. 동결건조된 리소스타핀 분말 형태(Cat #L7386, Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 구입하고 문헌(Eur. J. Biochem. 1973, 38, 293-300)에 설명한 대로 50mM Tris-HCl 및 145mM NaCl(pH 7.4)을 포함하는 완충액에 용해하였다. SHMT 억제제인 SHIN1(Cat #GC32773, GLPBIO, Montclair, CA, USA)은 황색포도상구균의 SHMT에 대한 억제 효과를 확인하기 위해 구입하였다.The mammalian cell line used in the experiment was obtained from the American Type Culture Collection (ATCC). All chemicals used in the experiments were of analytical grade. The lyophilized lysostapine powder form (Cat #L7386, Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA) was purchased and 50 mM Tris-HCl and 50 mM Tris-HCl as described in Eur. J. Biochem. 1973, 38, 293-300 It was dissolved in a buffer containing 145 mM NaCl (pH 7.4). SHMT inhibitor SHIN1 (Cat #GC32773, GLPBIO, Montclair, CA, USA) was purchased to confirm the inhibitory effect on SHMT of Staphylococcus aureus.

1-2. 박테리아 세포 성장 조건1-2. Bacterial cell growth conditions

Staphylococcus aureus ST72 분리주를 포함한 다양한 야생형 포도상구균 균주를 37℃에서 밤새 트립틱 소이 한천(TSA; tryptic soy agar) 플레이트에서 성장시켰다(표 1 참조). 박테리아 브로스 배양물은 37℃에서 14 내지 16시간 동안 궤도 진탕(200rpm) 배양 조건 하에서, 트립틱 대두 브로스(TSB; tryptic soy broth) 배지에 단일 콜로니를 접종하여 성장시켰다. 분광광도계(GE Healthcare, Chicago, IL, USA)를 사용하여 600 nm(OD600)에서 광학 밀도를 측정하여 박테리아 성장을 모니터링하였다. 박테리아 세포를 4℃에서 원심분리(3220 x g)에 의해 수확한 다음, 1X 인산염완충생리식염수(PBS; phosphate buffered saline, pH 7.2)로 세척하였다. 재조합 균주를 만드는 데 사용된 모든 프라이머는 표 2에 나타내었다. 빈 벡터(pRMC2) 또는 이의 유도체를 포함하는 S. aureus USA300 FPR3757(SAUSA300)(NARSA, USA)의 재조합 균주를 각각 12.5㎍/mL 및 25㎍/mL의 클로람페니콜(chloramphenicol)을 포함하는 TSA 플레이트 및 TSB 브로스 배지에서 성장시켰다. 실험에 사용된 모든 박테리아 균주는 표 3에 나타내었다.Various wild-type Staphylococcal strains, including Staphylococcus aureus ST72 isolate, were grown on tryptic soy agar (TSA) plates overnight at 37°C (see Table 1). Bacterial broth cultures were grown by inoculating single colonies in tryptic soy broth (TSB) medium under orbital shaking (200 rpm) culture conditions at 37° C. for 14 to 16 hours. Bacterial growth was monitored by measuring optical density at 600 nm (OD 600 ) using a spectrophotometer (GE Healthcare, Chicago, IL, USA). Bacterial cells were harvested by centrifugation (3220 x g) at 4°C, and then washed with 1X phosphate buffered saline (PBS; pH 7.2). All primers used to generate the recombinant strains are shown in Table 2. A recombinant strain of S. aureus USA300 FPR3757 (SAUSA300) (NARSA, USA) containing an empty vector (pRMC2) or a derivative thereof was treated with a TSA plate and TSB containing 12.5 μg/mL and 25 μg/mL of chloramphenicol, respectively. Grown in broth medium. All bacterial strains used in the experiment are shown in Table 3.

Figure pat00007
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1-3. TR-X 숙신이미딜 에스테르(TR-X Succinimidyl Ester)와 리소스타핀(Lysostaphin)의 접합1-3. Conjugation of TR-X Succinimidyl Ester and Lysostaphin

리소스타핀은 문헌(Infect. Immun. 2019, 87, e00119-19)에 설명한 대로 텍사스 레드(TR; Texas Red, AAT Bioquest, Sunnyvale, CA USA)와 접합되었다. 25U의 리소스타핀을 3kDa Amicon 울트라 원심분리 필터(Merck, Carrigtwohill, Ireland)를 사용하여 4℃에서 원심분리(17000 x g)된 100mM 탄산나트륨 완충액(pH 10)으로 완충액 교환을 하였다. 완충액이 교환된 리소스타핀을 TR(3.9mM 스톡) 11.3μL이 첨가되어 1:200(리소스타핀:TR) 비율을 유지하는 탄산염 완충액 700μL(220nM)에 재현탁하였다. 최종 반응 부피는 1mL로 유지하였다. 또한, 반응 혼합물을 믹서 로커(mixer rocker)를 사용하여 4℃에서 밤새 연속적으로 혼합하였다. 그 다음, 3kDa Amicon 울트라 원심분리 필터를 사용하여 0.1M 인산염 완충액으로 반복 세척하여 결합되지 않은 TR을 제거하였다. 마지막으로, 접합된 TR-리소스타핀을 125μL로 농축시켰다. 리소스타핀과 TR의 접합은 SDS-PAGE를 사용하여 분석하였고, 젤 문서화 시스템(gel documentation system, BIO-RAD, USA)을 사용하여 이미지화하였다.Lysostapine was conjugated with Texas Red (TR; Texas Red, AAT Bioquest, Sunnyvale, CA USA) as described in Infect. Immun. 2019, 87, e00119-19. 25U of lysostapine was buffer exchanged with 100 mM sodium carbonate buffer (pH 10) centrifuged (17000 x g) at 4° C. using a 3 kDa Amicon ultra centrifugal filter (Merck, Carrigtwohill, Ireland). The buffer-exchanged lysostapine was resuspended in 700 µL (220 nM) of carbonate buffer to which 11.3 µL of TR (3.9 mM stock) was added to maintain a 1:200 (lysostapine:TR) ratio. The final reaction volume was maintained at 1 mL. In addition, the reaction mixture was continuously mixed overnight at 4° C. using a mixer rocker. Then, unbound TR was removed by repeated washing with 0.1 M phosphate buffer using a 3 kDa Amicon ultra centrifugal filter. Finally, the conjugated TR-lysostapine was concentrated to 125 μL. Conjugation of lysostapine and TR was analyzed using SDS-PAGE and imaged using a gel documentation system (BIO-RAD, USA).

1-4. 리소스타핀 처리에 대한 ST72 반응 평가1-4. Evaluation of ST72 Response to Lysostaphin Treatment

세포가 수확된 후, OD600은 1 x PBS(1 x 107세포)에서 0.01로 유지하였다. 세포는 37℃에서 5분 동안 2U의 리소스타핀으로 처리하였다. 처리 후, 아연 이온을 킬레이트화하는 페난트롤린(phenanthroline) 10μM으로 처리하여, 리소스타핀 활성을 즉시 증가시켰다. 처리되지 않은 대조군과 처리된 세포를 모두 연속 희석하고, 다양한 희석액을 TSA 플레이트에 플레이팅하여 CFU(Colony-forming unit)를 계수하였다.After cells were harvested, the OD 600 was maintained at 0.01 in 1 x PBS (1 x 10 7 cells). Cells were treated with 2U of lysostapine at 37°C for 5 minutes. After treatment, treatment with 10 μM of phenanthroline, which chelates zinc ions, immediately increased lysostaphin activity. Both untreated control and treated cells were serially diluted, and various dilutions were plated on TSA plates to count colony-forming units (CFUs).

1-5. 탁도 감소 분석1-5. Turbidity Reduction Analysis

리소스타핀의 사멸 동역학(killing kinetics)을 추정하기 위해, K07-204, K07-561, SAUSA300, 및 S. saprophyticus를 밤새 배양된 배양물로부터 6시간 동안 성장시켰다. PBS로 세척한 세균 세포를 5U의 리소스타핀으로 처리하고, 분광광도계(V730JASCO, Tokyo, Japan)를 사용하여 30분 동안 사멸 동역학(killing-kinetics)을 측정하였다. 리소스타핀 처리 후, 모든 포도상구균 균주에 대한 탁도 감소 측면에서 사멸률을 측정하였다.To estimate the killing kinetics of lysostapine, K07-204, K07-561, SAUSA300, and S. saprophyticus were grown from overnight cultures for 6 hours. Bacterial cells washed with PBS were treated with 5U of lysostapine, and killing-kinetics were measured for 30 minutes using a spectrophotometer (V730JASCO, Tokyo, Japan). After lysostapine treatment, the mortality rate was measured in terms of turbidity reduction for all Staphylococcus strains.

1-6. ST72 분리주의 세포벽에 대한 리소스타핀 결합의 평가1-6. Evaluation of Lysostaphin Binding to Cell Wall of ST72 Isolate

모든 박테리아 균주는 TSB에서 대수 단계로 성장하였다. 수확한 세균 세포 1 x PBS로 세척하고, OD600을 0.5(~5.0 x 108세포/mL)로 유지하였다. 세포는 제조업체의 지침(ThermoFisher Scientific, Carlsbad, USA)에 따라 WGA-AF(wheat germ agglutinin Alexa Flour stain)로 표지하였고, 결합되지 않은 염료는 1 x PBS를 사용하여 세척하였다. WGA-AF-표지된 박테리아 세포를 TR-리소스타핀과 함께 짧은 시간(5초) 동안 인큐베이션하고, 페난트롤린을 즉시 첨가하였다. 공초점 이미징(LSM 510 Meta, Carl Zeiss, Oberkochen, Germany)을 하기 위하여, 그리스(grease)가 없는 유리 슬라이드에 100μL의 염색된 배양액을 배치하여 세균 슬라이드를 준비하였다.All bacterial strains were grown to logarithmic stage in TSB. The harvested bacterial cells were washed with 1 x PBS, and the OD 600 was maintained at 0.5 (~5.0 x 10 8 cells/mL). Cells were labeled with wheat germ agglutinin Alexa Flour stain (WGA-AF) according to the manufacturer's instructions (ThermoFisher Scientific, Carlsbad, USA), and unbound dye was washed with 1x PBS. WGA-AF-labeled bacterial cells were incubated with TR-lysostapine for a short time (5 s) and phenanthroline was added immediately. For confocal imaging (LSM 510 Meta, Carl Zeiss, Oberkochen, Germany), bacterial slides were prepared by placing 100 μL of stained culture solution on a grease-free glass slide.

1-7. SEM을 사용한 ST72 분리주에 대한 리소스타핀 엔도펩티다제(Endopeptidase) 활성 평가1-7. Evaluation of Lisostapine Endopeptidase Activity on ST72 Isolates Using SEM

박테리아 균주를 37℃에서 5분 동안 2U의 리소스타핀으로 처리하였다. 세포를 4℃에서 밤새 2% 글루타르알데히드(Glutaraldehyde solution Grade I, 8% in H2O,Sigma)에 고정시켰다. 그 후, 세포를 PBS로 2회 세척하였고, 10%, 20%, 40%, 60%, 80% 에탄올로 탈수하였으며, 마지막으로 100% 에탄올로 탈수하였다. 세포를 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)에 장착하고, SEM(scanning electron microscope)에 적용하기 전에 건조시켰다. 건조 후 백금 스퍼터링(sputtering)을 수행하여 SEM(FESEMII/EDS/EBSD, JSM700, Jeol, Peadbody, MA, USA)으로 샘플을 시각화하였다.Bacterial strains were treated with 2U of lysostapine at 37°C for 5 minutes. Cells were fixed in 2% glutaraldehyde (Glutaraldehyde solution Grade I, 8% in H 2 O, Sigma) overnight at 4°C. Then, the cells were washed twice with PBS, dehydrated with 10%, 20%, 40%, 60%, 80% ethanol, and finally with 100% ethanol. Cells were mounted on a silicon wafer and dried before application to a scanning electron microscope (SEM). After drying, platinum sputtering was performed to visualize the sample by SEM (FESEMII/EDS/EBSD, JSM700, Jeol, Peadbody, MA, USA).

1-8. Live/Dead 염색1-8. Live/Dead staining

ST72 분리주 K07-204, K07-016, S. simulans 및 SAUSA300은 대수기까지 성장시켰고, 세포의 탁도는 OD600에서 1로 유지되었다. 세포를 37℃에서 5분 동안 5U의 리소스타핀으로 처리하였다. 세포를 세척하고 Live/Dead Baclight Bacterial Viability Kit(Cat #L7007; Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)로 염색하였다. SYTO9은 모든 세포를 녹색으로 염색한 반면, PI는 죽은 세포만 빨간색으로 염색하였다. 염색 후, 세포를 PBS로 2회 세척하고, 공초점 현미경을 사용하여 이미지화하여 리소스타핀 엔도펩티다제 활성-매개 세포 사멸을 측정하였다.ST72 isolates K07-204, K07-016, S. simulans and SAUSA300 were grown until log phase, and the turbidity of the cells was maintained at 1 at OD 600 . Cells were treated with 5U of lysostapine at 37°C for 5 minutes. Cells were washed and stained with Live/Dead Baclight Bacterial Viability Kit (Cat #L7007; Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). SYTO9 stained all cells green, whereas PI stained only dead cells red. After staining, cells were washed twice with PBS and imaged using confocal microscopy to measure lysostaphin endopeptidase activity-mediated cell death.

1-9. 리소스타핀 내성을 담당하는 것으로 알려진 유전자의 유무 및 돌연변이 분석의 평가1-9. Assessment of presence and mutation analysis of genes known to be responsible for lysostaphin resistance

리소스타핀 내성 유전자의 유무를 분석하기 위해, ST72의 리소스타핀 내성(K07-204, lysr) 및 감수성 K07-561(리소스타핀 감수성, lyss)의 메커니즘을 전개하는 동안 게놈 서열을 사용할 수 없기 때문에, 축퇴 프라이머(degenerate primers)를 설계하였다. 모든 유전자의 서열 정보는 Uniprot에서 수집하였다. 다중 서열 정렬 도구 CLUSTALW를 사용하여 서열 정렬을 하였다. 최대 보존 서열이 있는 영역을 찾은 후, 축퇴 프라이머를 설계하였다. 축퇴 프라이머의 서열은 표 2에 나타내었다. 리소스타핀 내성의 메커니즘과 관련된 유전자의 존재 또는 부재를 조사하기 위해, ST72 분리주의 epr, lss 및 fmhC 유전자를 축퇴 프라이머를 사용하여 PCR 증폭하였다. 리소스타핀 내성과 관련된 유전자의 돌연변이를 확인하기 위해, femAB 패밀리 멤버인 femA, femB, femX, 및 lyrA를 CN1 게놈 기반 프라이머를 사용하여 PCR 증폭하였다. 이 비교 분석에서, SAUSA300은 대조군으로 사용하였고, K07-204 및 K07-561은 각각 리소스타핀 내성 및 감수성 분리주로 사용하였다. femA, femB, femX 및 lyrA 유전자를 PCR 증폭하고 TOPO-TA 벡터(TOPOTMTACloningTMkit, Cat #450641, Invitrogen)에 클로닝하였다. 그 후, 삽입 단편을 포함하는 재조합 pCR2.1 TOPO 벡터를 E. coli DH5α로 형질전환하고, 추정 클론은 X-gal(25㎍/mL), IPTG(1mM), 및 카나마이신(50㎍/mL) 플레이트를 포함하는 LB 한천 배지(LB agar plate)에서 청백 선별법(blue-white selection)에 의해 선택하였다. 양성 클론의 플라스미드는 플라스미드 정제 키트(plasmid purification kit, Qiagen, Hilden, Germany)를 사용하여 분리하였다. 두 가닥 모두 femA, femB, femX 및 lyrA의 완전한 서열을 달성하도록 시퀀싱하여, 돌연변이가 있는 경우 이를 분석하였다. 유전자의 뉴클레오티드 서열을 얻은 후, Expasy 번역 도구(Expasy translation tool)를 사용하여 서열을 번역하였다. 각 유전자의 아미노산 서열은 리소스타핀 내성을 유발할 수 있는 아미노산 서열의 돌연변이를 식별하기 위해, 다중 정렬 도구를 사용하여 정렬되었다.To analyze the presence or absence of a lysostaphin resistance gene, the genomic sequence was not available during the evolution of the mechanisms of lysostaphin resistance (K07-204, lys r ) and susceptibility K07-561 (lysostaphin sensitivity, lys s ) of ST72. , degenerate primers were designed. All gene sequence information was collected from Uniprot. Sequence alignment was performed using the multiple sequence alignment tool CLUSTALW. After finding the region with the most conserved sequence, degenerate primers were designed. The sequences of the degenerate primers are shown in Table 2. To investigate the presence or absence of genes involved in the mechanism of lysostaphin resistance, the epr, lss and fmhC genes of the ST72 isolate were PCR amplified using degenerate primers. To identify mutations in genes associated with lysostaphin resistance, femA, femB, femX, and lyrA, members of the femAB family, were PCR-amplified using CN1 genome-based primers. In this comparative analysis, SAUSA300 was used as a control, and K07-204 and K07-561 were used as lysostaphin-resistant and sensitive isolates, respectively. The femA, femB, femX and lyrA genes were PCR amplified and cloned into TOPO-TA vector (TOPO TM TACloning TM kit, Cat #450641, Invitrogen). Thereafter, the recombinant pCR2.1 TOPO vector containing the insert fragment was transformed with E. coli DH5α, and putative clones were X-gal (25 μg/mL), IPTG (1 mM), and kanamycin (50 μg/mL). Selected by blue-white selection on LB agar plate containing the plate. The plasmid of the positive clone was isolated using a plasmid purification kit (Qiagen, Hilden, Germany). Both strands were sequenced to achieve complete sequences of femA, femB, femX and lyrA, and mutations, if any, were analyzed. After obtaining the nucleotide sequence of the gene, the sequence was translated using the Expasy translation tool. The amino acid sequence of each gene was aligned using a multiplex alignment tool to identify mutations in the amino acid sequence that could cause lysostaphin resistance.

1-10. 비교 유전체학 기반 대사 경로 모델링1-10. Comparative genomics-based metabolic pathway modeling

리소스타핀 내성 유전자를 추가로 확인하기 위해, K07-204(lysr)및 K07-561(lyss)(각각 JACSIU000000000.1 및 JACORE000000000.1)의 게놈을 모델 유기체 S. aureus USA300의 게놈과 비교하였다. 상동성 모델은 세린/글리신 항상성에서 하나의 탄소 대사 및 리소스타핀 내성에 대한 가설을 생성하기 위해, 비교 유전체학을 기반으로 구성하였다. 항 엽산 항생제 내성 및 독성에서 shmT와 관련된 엽산 사이클의 역할은 게놈 모델을 기반으로 연구하였다.To further identify lysostaphin resistance genes, the genomes of K07-204 (lys r ) and K07-561 (lys s ) (JACSIU000000000.1 and JACORE000000000.1, respectively) were compared with that of the model organism S. aureus USA300. . A homology model was constructed based on comparative genomics to generate hypotheses for one carbon metabolism and lysostaphin resistance in serine/glycine homeostasis. The role of the folate cycle associated with shmT in antifolate antibiotic resistance and toxicity was studied based on a genomic model.

1-11. K07-204의 shmT 유전자의 기능 유전체학 및 pRMC2 벡터로의 클로닝1-11. Functional genomics of shmT gene of K07-204 and cloning into pRMC2 vector

shmT 유전자가 아미노산의 생합성, 특히 테트라하이드로폴산(tetrahydrofolate) 경로에서 세린의 글리신으로의 상호전환에 기여할 수 있다는 가설을 증명하기 위해, 기능적 유전체학 접근법을 사용하였다. K07-204의 shmT 유전자를 PCR 증폭하여 pCR2.1TOPO 클로닝 벡터에 클로닝하고 시퀀싱하였다. 생성된 pCR2.1TOPO_shmT 벡터는 Kpn1 및 EcoR1(New England Biolab, MA, USA)을 사용하여 제한 소화(restriction digested)되었다. KpnI-EcoR1 소화된 shmT 유전자 겔을 정제하고 pRMC2(E. coli-S. aureus shuttle vector)의 동일한 부위에 서브클로닝하였다. 빈 벡터 pRMC2 및 shmT 재조합 플라스미드 pRMC2_shmT를 E. coli DH5α로 형질전환하고, 클로람페니콜(25μg/mL)이 보충된 LB 한천 플레이트에서 선별하였다. 플라스미드 pRMC2 및 pRMC2_shmT를 분리하고 S. aureus RN4220에 전기천공한 다음 WT S. aureus USA300 및 △shmT 녹아웃 균주를 전기천공하였다. To prove the hypothesis that the shmT gene may contribute to the biosynthesis of amino acids, particularly the interconversion of serine to glycine in the tetrahydrofolate pathway, a functional genomics approach was used. The shmT gene of K07-204 was amplified by PCR, cloned into the pCR2.1TOPO cloning vector, and sequenced. The resulting pCR2.1TOPO_shmT vector was restriction digested using Kpn1 and EcoR1 (New England Biolab, MA, USA). The KpnI-EcoR1 digested shmT gene gel was purified and subcloned into the same site of pRMC2 (E. coli-S. aureus shuttle vector). Empty vector pRMC2 and shmT Recombinant plasmid pRMC2_shmT was transformed with E. coli DH5α and selected on LB agar plates supplemented with chloramphenicol (25 μg/mL). Plasmids pRMC2 and pRMC2_shmT were isolated and electroporated into S. aureus RN4220, followed by electroporation of WT S. aureus USA300 and ΔshmT knockout strains.

전기컴피턴트(electrocompetent) S. aureus 균주는 차가운 수크로스 용액으로 세척하였다. 간단히 말해서, S. aureus 균주(S. aureus RN4220, WT S. aureus USA300, 및 △shmT 녹아웃)의 전기컴피턴트 세포는 TSB에서 20mL의 대수기 성장 세포(OD6000.6-0.8)를 사용하여 준비하였다. 4℃에서 원심분리(3220 x g) 후, 세포 펠릿을 200mM의 수크로스 용액 20mL으로 두 번 세척하고, 마지막으로 전기천공을 위해 GTY 배지(글루코스 1g/L, 트립톤 5g/L, 효모 추출물 2.5g/L, pH 7.2) 2mL에서 재현탁하였다. 먼저, 빈 벡터 pRMC2 및 pRMC2_shmT를 S. aureus RN4220 전기컴피턴트 세포에 전기천공하였다. 모든 S. aureus 균주에 대한 전기천공은 1mm 갭 전기천공 큐벳(Gene Pulser, Bio-Rad, Hercules, CA, USA)을 사용하여, 22kV/cm, 25μF 정전용량 및 200Ω 저항의 전기장에서 수행하였다. 클로람페니콜(25㎍/mL)이 보충된 TSB 플레이트에서 모든 S. 아우레우스 균주의 추정 재조합체를 선별하였다. 플라스미드(pRMC2 및 pRMC2_shmT)를 S. aureus RN4220에서 추출하고 최종적으로 WT S. aureus USA300 및 △shmT 녹아웃에서 전기천공하였다. 재조합 균주의 목록은 상기 표 3에 나타내었다.Electrocompetent S. aureus strains were washed with cold sucrose solution. Briefly, electrocompetent cells of S. aureus strains (S. aureus RN4220, WT S. aureus USA300, and ΔshmT knockout) were prepared using 20 mL of logarithmic growth cells (OD 600 0.6-0.8) in TSB. . After centrifugation (3220 x g) at 4 °C, the cell pellet was washed twice with 20 mL of 200 mM sucrose solution, and finally GTY medium (glucose 1 g/L, tryptone 5 g/L, yeast extract 2.5 g for electroporation). /L, pH 7.2) was resuspended in 2 mL. First, empty vectors pRMC2 and pRMC2_shmT were electroporated into S. aureus RN4220 electrocompetent cells. Electroporation for all S. aureus strains was performed using a 1 mm gap electroporation cuvette (Gene Pulser, Bio-Rad, Hercules, CA, USA) in an electric field of 22 kV/cm, 25 μF capacitance and 200 Ω resistance. Putative recombinants of all S. aureus strains were selected on TSB plates supplemented with chloramphenicol (25 μg/mL). Plasmids (pRMC2 and pRMC2_shmT) were extracted from S. aureus RN4220 and finally electroporated in WT S. aureus USA300 and ΔshmT knockouts. A list of recombinant strains is shown in Table 3 above.

1-12. shmT의 발현 분석을 위한 정량적 RT-PCR1-12. Quantitative RT-PCR for expression analysis of shmT

제조업체의 프로토콜에 따라 Qiagen RNeasy Mini Kit를 사용하여 SAUSA300 및 ST72 분리주의 재조합 균주에서 총 mRNA를 분리하였다. 총 mRNA를 DNase I로 처리하여 DNA 오염을 제거하였다. DNase I 처리된 mRNA 샘플은 표적 유전자의 PCR 증폭을 통해, 유전체 DNA(genomicDNA) 오염의 흔적이 없음을 확인하였다. 랜덤 핵사머 프리믹스(Random hexamers premix, RNA to cDNA EcoDryTMpremix,TakaraBio,Kusatsu,Japan)를 사용하여 분리된 mRNA에서 cDNA를 만들었다. qRT-PCR용 프라이머는 55 ± 2℃의 어닐링 온도와 200bp의 증폭된 생성물 크기로 사용하였다. qRT-PCR은 SYBR Green Supermix(Bio-Rad)를 사용하여 수행하였으며, 여기서 gyrA 유전자는 하우스키핑 유전자로 유지되었다. shmT 유전자의 발현은 내인성 gyrA 유전자의 발현으로 정규화되었다. 상대적인 유전자 발현은 2-△△CT방법을 사용하여 분석하였다. 3개의 독립적인 qRT-PCR 실험을 수행하고, 통계적 유의성은 스튜던트 t-검정(p < 0.05)으로 계산하였다.Total mRNA was isolated from recombinant strains of SAUSA300 and ST72 isolates using the Qiagen RNeasy Mini Kit according to the manufacturer's protocol. Total mRNA was treated with DNase I to remove DNA contamination. It was confirmed that the DNase I-treated mRNA sample had no trace of genomic DNA contamination through PCR amplification of the target gene. cDNA was prepared from the isolated mRNA using a random hexamers premix (RNA to cDNA EcoDry TM premix, Takara Bio, Kusatsu, Japan). Primers for qRT-PCR were used with an annealing temperature of 55 ± 2 °C and an amplified product size of 200 bp. qRT-PCR was performed using SYBR Green Supermix (Bio-Rad), where the gyrA gene was maintained as a housekeeping gene. Expression of the shmT gene was normalized to that of the endogenous gyrA gene. Relative gene expression was analyzed using the 2 -ΔΔCT method. Three independent qRT-PCR experiments were performed, and statistical significance was calculated by Student's t-test (p < 0.05).

1-13. ST72 분리주의 독성 평가1-13. Toxicity evaluation of ST72 isolates

S. aureus 균주의 독성 및 병원성 잠재력은 시험관 내 포유류 배양 조건 및 생체내 벌집 나방 애벌레(wax worm, Galleria mellonella) 감염 모델을 사용하여 평가하였다.The virulence and pathogenic potential of S. aureus strains was evaluated using in vitro mammalian culture conditions and in vivo wax worm (Galleria mellonella) infection models.

1-13-1. 생체 외 감염 실험1-13-1. In Vitro Infection Experiments

S. aureus의 독성에서 shmT 유전자의 역할을 평가하기 위해, HEK293 및 RAW264.7 마우스 대식세포 세포주를 사용하여 시험관 내 감염 실험을 수행하였다. 포유동물 세포는 37℃의 5% 이산화탄소 가습 배양기에서 10% FBS(fetal bovine serum)가 포함된 DMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s medium)에서 성장하였다. 세포를 6-웰 플레이트(1.0 x 106개 세포/웰)에 분할하고, 24시간 동안 인큐베이션하였다. 1 x PBS로 세척한 후, 감염 2시간 전에 박테리아 세포에 침입 배지(FBS가 없는 DMEM)를 제공하였다. RAW264.7 및 HEK293 세포는 30분 동안 moi(multiplicity of infection) 10에서 SAUSA300 균주로 감염시켰다. 세포외 세포는 리소스타핀(5U) 및 젠타마이신(gentamicin, 400㎍/mL)을 사용하여 사멸시켰다. 세포를 1 x PBS로 3회 세척하여 잔류 항균제를 제거하였다. 세포를 트립신화를 통해 수집하고, 원심분리로 수집하였다. 세포 펠렛을 1 x PBS로 다시 한 번 세척하고, 0.04% Triton-X100으로 처리하여 포유동물 세포를 파괴하여 세포 내 박테리아 세포를 회수하였다. 세포 내 박테리아 세포를 1 x PBS로 희석하고, CFU의 계수를 위해 TSA 플레이트 상에서 100μl의 희석 플레이팅에 의해 박테리아 수를 측정하였다.To evaluate the role of the shmT gene in the virulence of S. aureus, an in vitro infection experiment was performed using HEK293 and RAW264.7 mouse macrophage cell lines. Mammalian cells were grown in DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) containing 10% FBS (fetal bovine serum) in a humidified 5% carbon dioxide incubator at 37 °C. Cells were split into 6-well plates (1.0×10 6 cells/well) and incubated for 24 hours. After washing with 1×PBS, bacterial cells were provided with invasion medium (DMEM without FBS) 2 hours before infection. RAW264.7 and HEK293 cells were infected with SAUSA300 strain at moi (multiplicity of infection) 10 for 30 min. Extracellular cells were killed using lysostapine (5U) and gentamicin (400 μg/mL). Cells were washed 3 times with 1×PBS to remove residual antimicrobial agents. Cells were harvested via trypsinization and harvested by centrifugation. The cell pellet was washed once again with 1 x PBS and treated with 0.04% Triton-X100 to disrupt mammalian cells to recover intracellular bacterial cells. Intracellular bacterial cells were diluted with 1×PBS, and bacterial counts were determined by dilution plating of 100 μl on TSA plates for counting of CFU.

1-13-2. 벌집 나방 애벌레 감염 모델1-13-2. Honeycomb moth larval infection model

야생형 SAUSA300 및 이의 동종 shmT 녹아웃 균주를 37℃에서 궤도 진탕(200rpm) 배양 조건 하의 TSB 배지에서 밤새 성장시켰다. 밤새 성장시킨 배양물을 TSB에서 6시간 동안 100배 희석하여 재접종하였다. 박테리아 세포를 원심분리(3220 x g, 4℃)에 의해 수집하고, 1 x PBS로 1회 세척하였다. 세포 수는 1 x PBS에서 광학 밀도(OD600=1)를 조정하여 유지되었다. 벌집 나방 애벌레는 수령 후 일주일 이내에 사용하였다. 대조군 또는 처리군의 각 그룹에는 10마리의 벌집 나방 애벌레가 포함되었다. 벌집 나방 애벌레에 0.3 mL 주사기(Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NJ, USA)를 사용하여 마지막 왼쪽 뒷다리에 2.0x105세포(20 μL)를 주입하고, 관찰을 위해 37℃에서 배양하였다. 각 실험에서, 미처리 애벌레 그룹을 컨트롤 군으로 사용하고, 1 x PBS 20μl를 주입하였다. 다른 시간 간격으로 애벌레의 생존을 관찰하였으며, 실험은 20시간 이내에 종료하였다.Wild-type SAUSA300 and its homologous shmT knockout strain were grown overnight in TSB medium under orbital shaking (200 rpm) culture conditions at 37°C. Cultures grown overnight were re-inoculated at 100-fold dilutions in TSB for 6 hours. Bacterial cells were collected by centrifugation (3220×g, 4° C.) and washed once with 1×PBS. Cell numbers were maintained by adjusting the optical density (OD 600 =1) in 1 x PBS. Honeycomb moth larvae were used within one week of receipt. Each group of control or treatment groups contained 10 beehive moth larvae. 2.0x10 5 cells (20 µL) were injected into the last left hind limb using a 0.3 mL syringe (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NJ, USA) into honeycomb moth larvae and incubated at 37 °C for observation. In each experiment, an untreated larval group was used as a control group, and 20 μl of 1×PBS was injected. The survival of the larvae was observed at different time intervals, and the experiment was terminated within 20 hours.

실험예 2. 다제내성 황색포도상구균에서 세린 하이드록시메틸트랜스퍼라제를 표적으로 하는 항생제의 시너지 효과 확인Experimental Example 2. Confirmation of synergistic effect of antibiotics targeting serine hydroxymethyltransferase in multidrug-resistant Staphylococcus aureus

2-1. 세균 증식 및 배양 조건2-1. Bacterial growth and culture conditions

TSB(Tryptic Soy Broth)를 S. aureus의 성장 실험에 사용하였고, Ca-MHB(Cation-adjusted Mueller Hinton broth)과 포도상구균 최소 배지(MM;Minimal Media)는 MIC 측정에 사용되었다. 포도상구균 최소 배지는 아스파트 산(aspatic acid), 글루탐산(glutamic acid), 프롤린(proline), 글리신(glycine), 세린(serine), 트레오닌(threonine), 알라닌(alanine), 리신(lysine), 아이소류신(isoleucine), 류신(leucine), 히스티딘(histidine), 발린(valine), 아르기닌(arginine), 시스테인(cysteine), 페닐알라닌(phenylalanine), 티로신(tyrosine), 메티오닌(methionine), 트립토판(tryptophan), 니코티산(nicotinic acid), 티아민(thiamine), KH2PO4, Na2HPO4, (NH4)2SO4, NaCl, 포도당, 및 MgSO4을 포함하였다. 최소 배지는 pH 7.2로 유지하였다. SXT에 대한 MIC50및 MIC99Staphylococcus aureus(S.aureus) USA300 (FPR3757), MRSA ST279, MRSA ST 239, MSSA ST630, MRSA ST5, MSSA29213, K07-561, K07-204, Acinetobacter baumannii CCARM 12165, 및 Acinetobacter.baumannii KAB03에 대해 결정되었다. 박테리아 배양물을 혈액 한천에 도말하고, 단일 콜로니를 선택하여, TSB-브로스에 접종하였다. 튜브를 12시간 동안 진탕 배양 조건(200rpm)에서 37℃로 인큐베이션하였다. A.baumanni 균주는 Ca-MHB를 사용한 것을 제외하고는 유사하게 배양되었다. 밤새 성장시킨 후, 배양물을 4℃에서 4000rpm으로 원심분리하여 수확하였다. 세포 펠렛을 PBS로 3회 세척한 다음, 접종물을 성장 및 MIC 측정에 사용하였다. 박테리아 성장은 600nm(OD600nm)에서 광학 밀도를 측정하여, 분광광도계로 확인하였다.TSB (Tryptic Soy Broth) was used for the growth experiment of S. aureus, Ca-MHB (Cation-adjusted Mueller Hinton broth) and Staphylococcus Minimal Media (MM; Minimal Media) were used for MIC measurement. Staphylococcus aureus minimal medium is aspartic acid, glutamic acid, proline, glycine, serine, threonine, alanine, lysine, iso leucine, leucine, histidine, valine, arginine, cysteine, phenylalanine, tyrosine, methionine, tryptophan, Nicotinic acid, thiamine, KH 2 PO 4 , Na 2 HPO 4 , (NH4) 2 SO 4 , NaCl, glucose, and MgSO 4 were included. The minimal medium was maintained at pH 7.2. MIC 50 and MIC 99 for SXT are Staphylococcus aureus ( S. aureus ) USA300 (FPR3757), MRSA ST279, MRSA ST 239, MSSA ST630, MRSA ST5, MSSA29213, K07-561, K07-204, Acinetobacter baumannii CCARM 12165, and was determined against Acinetobacter.baumannii KAB03. Bacterial cultures were plated on blood agar, single colonies were picked and inoculated into TSB-broth. Tubes were incubated at 37° C. under shaking culture conditions (200 rpm) for 12 hours. A. baumanni strain was cultured similarly except that Ca-MHB was used. After overnight growth, the cultures were harvested by centrifugation at 4000 rpm at 4°C. The cell pellet was washed three times with PBS, and then the inoculum was used for growth and MIC measurements. Bacterial growth was confirmed with a spectrophotometer by measuring the optical density at 600 nm (OD 600 nm ).

2-2. 브로스 미량희석법을 이용한 시험관 내 감수성 검사2-2. In vitro sensitivity test using broth microdilution method

SXT에 대한 MIC50및 MIC99는 앞서 설명한 대로 브로스 미세희석법을 사용하여 결정되었다(CLSI, 2018 #21)(Richard Schwalbe, 2007 #22). TSB 및 Ca-MHB 배지는 MIC50및 MIC99의 측정에 사용되었다. MIC 측정을 위해 웰 당 200μL 배지를 포함하는 둥근 바닥이 있는 96-웰 마이크로타이터(determination) 플레이트를 사용하였다. 브로스 미세희석 프로토콜에 따라, 각 웰에 접종되는 박테리아의 수는 5 x 105CFU/mL로 하였다. MIC 실험 전반에 걸쳐, 600 nm에서 광학 밀도(OD600nm)를 측정하여, 성장을 측정하였다. 다른 박테리아 균주의 성장은 37℃에서 18시간 동안 정적 성장 후에 추정되었다. 각 실험에 대해 통계 분석을 위해 3중 샘플을 유지하였다. SMX(Sulfamethoxazole), TMP(Trimethoprim) 스톡은 제조업체 프로토콜의 지침에 따라 준비하였다. MIC50및 MIC99는 SMX, TMP 개별 및 SMX-TMP(SXT) 조합에 대해 측정되었다.MIC 50 and MIC 99 for SXT were determined using broth microdilution method as previously described (CLSI, 2018 #21) (Richard Schwalbe, 2007 #22). TSB and Ca-MHB medium were used for the determination of MIC 50 and MIC 99 . A round bottom 96-well microtiter plate containing 200 μL medium per well was used for MIC measurement. According to the broth microdilution protocol, the number of bacteria inoculated into each well was 5 x 10 5 CFU/mL. Throughout the MIC experiment, growth was measured by measuring the optical density (OD 600 nm ) at 600 nm. Growth of other bacterial strains was estimated after static growth at 37°C for 18 hours. Triplicate samples were maintained for statistical analysis for each experiment. Sulfamethoxazole (SMX) and Trimethoprim (TMP) stocks were prepared according to the instructions of the manufacturer's protocol. MIC 50 and MIC 99 were measured for SMX, TMP individually and SMX-TMP (SXT) combination.

2-3. 박테리아에 대한 SHIN1 억제제 독성2-3. SHIN1 inhibitor toxicity to bacteria

SHIN1의 독성은 8종의 S. aureus 균주의 성장 억제를 측정하여 추정하였다. 줄무늬가 있는 플레이트에서 얻은 각 S. aureus 균주의 단일 콜로니를 14ml 폴리프로필렌 둥근 바닥 일회용 튜브의 TSB 5ml에 접종하고, 진탕 배양 조건하에서 37℃로 밤새 배양하였다. 각 박테리아 균주에 대한 초기 접종물은 5 x 105CFU/mL로 유지하였다. 포도상구균 균주의 성장에 대한 SHIN1의 억제 효과는 5μg/mL의 최종 농도에서 측정하였다. 각 균주에 대하여, 박테리아와 TSB를 포함하는 양성 대조군 샘플 1개, TSB만 포함하는 음성 대조군 샘플 1개로 준비하였다. 성장은 0시간(T0), 6시간(T6), 18시간(T18)에서 OD600nm로 측정하였다.The toxicity of SHIN1 was estimated by measuring the growth inhibition of 8 strains of S. aureus. A single colony of each S. aureus strain obtained from the striped plate was inoculated into 5 ml of TSB in a 14 ml polypropylene round bottom disposable tube, and incubated overnight at 37° C. under shaking culture conditions. The initial inoculum for each bacterial strain was maintained at 5 x 10 5 CFU/mL. The inhibitory effect of SHIN1 on the growth of Staphylococcus strains was measured at a final concentration of 5 μg/mL. For each strain, one positive control sample containing bacteria and TSB and one negative control sample containing only TSB were prepared. Growth was measured at OD 600nm at 0 hours (T 0 ), 6 hours (T 6 ), and 18 hours (T 18 ).

2-4. 정량적 실시간 PCR에 의한 유전자 발현 분석2-4. Gene expression analysis by quantitative real-time PCR

박테리아는 다양한 농도의 SXT와 고정된 농도의 SHIN1(0.125μg/mL)으로 처리하였다. 처리된 세포를 5000 x g에서 5분 동안 원심분리하여 수확하였다. 상층액이 없는 세포 펠릿은 즉시 RNA-Protect 시약(QIAGEN)으로 처리하였다. 총 RNA는 제조업체의 지침에 따라 QIAGEN RNeasy Mini 키트를 사용하여 분리하였다. 대조군과 처리된 샘플 모두에서 총 1 μg의 RNA에 실온에서 15분 동안 DNase I(amplification grade, Sigma)를 처리하였다. 정지 완충액을 첨가하여 반응을 정지시키고, 샘플을 70℃에서 10분 동안 인큐베이션하여 DNaseI를 열 불활성화시켰다. DNase I 처리된 RNA 샘플을 대상 유전자 PCR 증폭하여, 게놈 DNA 오염을 확인하였다. 첫 번째 가닥 cDNA 합성은 Ecodry Premix(random hexamer) kit(Takara Bio, USA)를 사용하여 수행하였다. 정량적 RT-PCR(qRT-PCR)에 사용된 프라이머(표3)는 어닐링 온도가 55 ± 2°C이고 증폭된 제품 크기가 200bp인 19~21bp 길이의 범위이다. 각 qRT-PCR 반응은 정방향 및 역방향 프라이머 300nM, cDNA 100ng, 및 dNTP 및Taq 중합효소가 포함된 1X Taq universal SYBR Green supermix(Bio-Rad)로 구성되었다. shmT(glyA), metE, folA, 및 folK 유전자의 발현은 내인성 하우스 키핑 pyk 또는 proC 유전자로 정규화하였다. 상대 유전자 발현은 2-ΔΔCT방법을 사용하여 분석하였다(Schmittgen and Livak, 2008).Bacteria were treated with various concentrations of SXT and a fixed concentration of SHIN1 (0.125 μg/mL). Treated cells were harvested by centrifugation at 5000×g for 5 minutes. Cell pellets without supernatant were immediately treated with RNA-Protect reagent (QIAGEN). Total RNA was isolated using the QIAGEN RNeasy Mini kit according to the manufacturer's instructions. In both control and treated samples, a total of 1 μg of RNA was treated with DNase I (amplification grade, Sigma) at room temperature for 15 minutes. The reaction was stopped by addition of stop buffer, and the samples were incubated at 70° C. for 10 minutes to heat inactivation of DNaseI. The DNase I-treated RNA sample was subjected to PCR amplification of the target gene to confirm genomic DNA contamination. First strand cDNA synthesis was performed using Ecodry Premix (random hexamer) kit (Takara Bio, USA). The primers used for quantitative RT-PCR (qRT-PCR) (Table 3) ranged from 19 to 21 bp in length with an annealing temperature of 55 ± 2 °C and an amplified product size of 200 bp. Each qRT-PCR reaction consisted of 1X Taq universal SYBR Green supermix (Bio-Rad) containing 300 nM of forward and reverse primers, 100 ng of cDNA, and dNTP and Taq polymerase. Expression of the shmT(glyA), metE, folA, and folK genes was normalized to the endogenous housekeeping pyk or proC genes. Relative gene expression was analyzed using the 2 -ΔΔCT method (Schmittgen and Livak, 2008).

Gene namesGene names 5’ Forward primer 3’5’ Forward primer 3’ 5’ Reverse primer 3’5’ Reverse primer 3’ proC proC CATCAAACCACATTACAACATCAAACCACATTACAA TTTCATCTTTAGATTTAGGGTTTCATCTTTAGATTTAGGG pykpyk AAAAGGTGTTAACTTACCTGAAAAGGTGTTAACTTACCTG TTTAGGGAATACTGAAATGTTTTAGGGAATACTGAAATGT glyAglyA TTAATGGTAGACATGGCACATTAATGGTAGACATGGCACA CTGCAATAACATGCTCAAGACTGCAATAACATGCTCAAGA folAfolA TGACTTGCAACGAGTAATTGTGACTTGCAACGAGTAATTG AATTACATCAACGCCCTCTAAATTACATCAACGCCCTCTA metEmetE ATTTCACGAACGAGAAAGAAATTTCACGAACGAGAAAGAA ATAAGCTGGCATTTGGATAAATAAGCTGGCATTTGGATAA folKfolK TGGTGATAGAGAAAGCCAGTTGGTGATAGAGAAAGCCAGT TGTCTTCAAACAACATTCCATGTCTTCAAACAACATTCCA

2-5. SHMT 억제제인 SHIN1을 사용한 SXT의 강화2-5. Enhancement of SXT with SHMT inhibitor SHIN1

SXT의 강화는 SHIN1을 사용하여 확인하였으며, 여기서 MIC 및 FIC 지수는 2-2에 설명된 대로 브로스 미량희석법을 사용하여 추정되었다. S. aureus USA300의 감수성은 다양한 농도의 SMX-TMP(SXT) 및 SHIN1을 사용하여 96-웰 플레이트에서 확인하였다. DMSO 농도는 1%로 제어되었다.Enrichment of SXT was confirmed using SHIN1, where MIC and FIC indices were estimated using broth microdilution method as described in 2-2. The sensitivity of S. aureus USA300 was confirmed in 96-well plates using various concentrations of SMX-TMP (SXT) and SHIN1. DMSO concentration was controlled at 1%.

2-6. 벌집 나방(Galleria mellonella) 감염 모델을 이용한 생체내 독성 평가2-6. In vivo toxicity evaluation using the Galleria mellonella infection model

2-6-1. 벌집 나방 애벌레의 헬스 인덱스(health-index) 평가2-6-1. Health-index evaluation of beehive moth larvae

벌집 나방 애벌레는 실험실에 도착한 후 최소 24시간 동안 격리되었고, 모든 후보 벌집 나방 애벌레의 헬스 인덱스는 생체 내 감염 실험 전에 평가하였다. 벌집 나방 애벌레 실험 전반에 걸쳐, 벌집 나방 애벌레의 표준 건강 상태를 유지하기 위해, 실험 전에 각 벌레의 길이와 무게를 측정하였다. 대부분의 길이와 무게가 비슷하였다. 매우 크거나 집중적으로 작은 일부는 제외하였다. 헬스 인덱스가 100점에 도달한 벌집 나방 애벌레만 선별하였다.Honeycomb larvae were quarantined for at least 24 hours after arrival at the laboratory, and the health index of all candidate honeycomb larvae was evaluated prior to in vivo infection experiments. Throughout the hive moth larvae experiments, in order to maintain the standard health of the hive moth larvae, the length and weight of each worm was measured prior to the experiment. Most were similar in length and weight. Some very large or concentratedly small parts were excluded. Only beehive moth caterpillars with a health index of 100 were selected.

벌레의 헬스 인덱스는 (a) 활동성, (b) 고치 형성, (c) 흑색화, (d) 생존의 4가지 매개변수를 기반으로 확인하였다(Loh, 2013 #25). 이러한 매개변수를 평가하고, 최대 120시간까지 각 벌레에 대해 6시간마다 데이터를 수집하였다.The worm health index was identified based on four parameters: (a) activity, (b) cocoon formation, (c) melanization, and (d) survival (Loh, 2013 #25). These parameters were evaluated and data were collected every 6 hours for each worm up to 120 hours.

2-6-2. 항바이러스 목표 설정(Establishing the anti-virulence target)2-6-2. Establishing the anti-virulence target

S. aureus USA300 및 이의 동종 돌연변이 △glyA, △mate의 감염 가능성은 약간 변형된 생체 내 감염 모델(Imdad, 2018 #23; Batool, 2020 #7)에서 벌집 나방 애벌레 유충을 사용하여 평가하였다. 간단히 말해서, 개개의 벌레를 100% 에탄올로 살균한 다음, 혈액림프를 다리의 케이지 근처에 위치시켰다(Halwani, 1997 #26). 그 후, 박테리아 세포를 벌집 나방 애벌레의 혈액림프에 주입하였다(Au - Ramarao, 2012 #24). 10 μL PBS에서 1 x 107CFU에 해당하는 S. aureus 균주를 각 벌레의 왼쪽 다리에 주입하였다. 주입된 박테리아가 좋은 성장 조건을 충족시킬 수 있게, 감염된 벌집 나방 애벌레를 37℃에서 배양하였다. 벌집 나방 애벌레의 건강과 치명적인 사건은 총 120시간까지 6시간마다 모니터링하였다. 벌집 나방 애벌레가 죽자 멸균된 오토클레이브 금속 스카펠(autoclaved metal scapel)을 사용하여 절개부를 전체 혈림프(full haemolymph) 추출물로 만들었다. 계속해서, 혈림프를 PBS로 포화시키고, 콜로니 형성 단위(CFU)를 측정하기 위해 연속적으로 희석하였다(약107-108배).The infectivity of S. aureus USA300 and its allogeneic mutants △glyA, △mate was evaluated using honeycomb moth larvae in a slightly modified in vivo infection model (Imdad, 2018 #23; Batool, 2020 #7). Briefly, individual worms were sterilized with 100% ethanol, and blood lymphocytes were placed near the cage on the leg (Halwani, 1997 #26). Thereafter, bacterial cells were injected into the blood lymph of the honeycomb larvae (Au - Ramarao, 2012 #24). S. aureus strain corresponding to 1 x 10 7 CFU in 10 μL PBS was injected into the left leg of each worm. Infected honeycomb moth larvae were incubated at 37°C so that the injected bacteria could meet good growth conditions. Health and lethal events of the hive moth larvae were monitored every 6 h for a total of 120 h. Upon death of the beehive moth larvae, incisions were made with full haemolymph extract using a sterile autoclaved metal scapel. Subsequently, hemolymphs were saturated with PBS and serially diluted (approximately 10 7 -10 8 fold) to determine colony forming units (CFU).

2-6-3. 포도상구균 SHMT의 억제제로서 SHIN1의 확립2-6-3. Establishment of SHIN1 as an inhibitor of staphylococcal SHMT

SHIN1은 인간 SHMT의 알려진 억제제이다. SHIN1을 SaSHMT의 억제제로 설정하기 위해, 생체 내 벌집 나방 애벌레 감염 실험을 수행하였다. SMX와 TMP의 고용량 및 저용량은 S. aureus USA300 감염 후 처리하였다. SMX 1.25 μg/mL의 고용량과 SMX 0.25 μg/mL의 저용량; TMP 0.625μg/mL의 고용량과 TMP 0.125μg/mL의 저용량을 감염된 벌집 나방 애벌레에 주입하였다. SHIN1은 0.125 μg/mL로 고정하였다. DMSO 농도는 감염 실험 내내 1%로 유지하였다. 또한, 위약 대조군은 벌집 나방 애벌레 생존에 대한 유해한 편향 효과를 평가하기 위해 각 실험에서 유지하였다.SHIN1 is a known inhibitor of human SHMT. To establish SHIN1 as an inhibitor of SaSHMT, an in vivo honeycomb larval infection experiment was performed. High and low doses of SMX and TMP were treated after infection with S. aureus USA300. High dose of SMX 1.25 μg/mL and low dose of SMX 0.25 μg/mL; A high dose of TMP 0.625 μg/mL and a low dose of TMP 0.125 μg/mL were injected into infected honeycomb moth larvae. SHIN1 was fixed at 0.125 μg/mL. The DMSO concentration was maintained at 1% throughout the infection experiment. In addition, a placebo control group was maintained in each experiment to assess the deleterious biasing effect on hive moth larval survival.

실시예 1. ST72 분리주의 리소스타핀 내성 패턴Example 1. Lysostaphin resistance pattern of ST72 isolates

S. aureus는 세포 모양과 무결성(integrity)의 유지를 담당하는 두꺼운 펩티도글리칸을 가지고 있다. 리소스타핀(Lysostaphin)은 세포벽의 펩티도글리칸 층에 있는 펜타글리신 다리(pentaglycine bridge)를 절단하여 S. aureus 세포를 특이적으로 표적화하고 용해시키는 것으로 알려져 있어, 강력한 효소로 간주된다. ST72 분리주가 다양한 항생제에 내성이 있다는 가설을 뒷받침하는 증거가 늘어남에 따라 AMR ST72 감염 치료에 리소스타핀을 사용할 수 있는지 여부를 확인할 필요가 있다. 따라서 리소스타핀-감수성 S. aureus USA300(이하 SAUSA300) 및 리소스타핀-내성 Staphylococcus saprophyticus에 대한 ST72 분리주(표 1)의 리소스타핀에 대한 감수성을 평가하였다(도 1a 및 도 1b 참조). 시간 의존적 탁도 감소 분석을 사용하여 30분 동안 리소스타핀 감수성을 테스트하였다. 탁도의 손실은 S. saprophyticus(도 1b)에 비해 SAUSA300(도 1a)의 세포벽 아키텍처의 붕괴로 인한 세포 무결성의 완전한 손실을 나타내었다. 리소스타핀 2U을 처리하면 대부분의 S. aureus ST72 분리주와 SAUSA300이 박멸되었다. 그러나 인간 K07-204, 동물 08-B-93, 및 토양 4-009에서 분리된 ST72는 리소스타핀에 대해 차별적인 내성을 보였다(도 1c 참조). 탁도 손실 백분율은 K07-561 및 SAUSA300(리소스타핀 감수성, lyss)균주에서 60%인 것에 비해, K07-204(리소스타핀 내성, lysr)의 경우 최대 37%였으며, 여기서 초기 탁도(OD600=1)는 100%로 간주되었다. 11개 중에서, K07-204(인간 분리주) 및 4-009(토양)는 리소스타핀 내성을 보장하기 위해 추가 실험을 위해 선택되었으며, 여기서 리소스타핀-감수성(SAUSA300) 및 리소스타핀-내성(S. saprophyticus) 균주가 대조군으로 사용되었다.S. aureus has thick peptidoglycans responsible for maintaining cell shape and integrity. Lysostaphin is considered a potent enzyme as it is known to specifically target and lyse S. aureus cells by cleaving the pentaglycine bridge in the peptidoglycan layer of the cell wall. As more evidence supports the hypothesis that ST72 isolates are resistant to multiple antibiotics, it is necessary to determine whether lysostapine can be used to treat AMR ST72 infection. Therefore, lysostaphin-sensitive S. aureus USA300 (hereinafter, SAUSA300) and lysostaphin-resistant Staphylococcus saprophyticus to the ST72 isolate (Table 1) were evaluated for susceptibility to lysostaphin (see FIGS. 1A and 1B ). A time-dependent turbidity reduction assay was used to test lysostapine sensitivity for 30 minutes. The loss of turbidity revealed a complete loss of cellular integrity due to disruption of the cell wall architecture of SAUSA300 ( FIG. 1A ) compared to S. saprophyticus ( FIG. 1B ). Treatment of lysostaphin 2U killed most of the S. aureus ST72 isolates and SAUSA300. However, ST72 isolated from human K07-204, animal 08-B-93, and soil 4-009 showed differential resistance to lysostaphin (see FIG. 1C ). Percent turbidity loss was up to 37% for K07-204 (lysostaphin-resistant, lys r ), compared to 60% for K07-561 and SAUSA300 (lysostaphin-sensitive, lys s ) strains, where initial turbidity (OD 600 = 1) was considered 100%. Of the 11, K07-204 (human isolate) and 4-009 (soil) were selected for further experiments to ensure lysostapine resistance, where lysostapine-sensitive (SAUSA300) and lysostaphin-resistant (S. saprophyticus) were selected. ) strain was used as a control.

가장 높은 수준의 리소스타핀 내성을 가진 인간 분리주인 K07-204는 두 가지 관련 질문에 대한 답을 제공할 수 있다. 즉, (a) ST72 내성/감수성 분리주가 유사한 리소스타핀 결합 활성을 가지고 있는가? (b) 리소스타핀은 감수성 ST72 분리주에 비해 리소스타핀 내성 세포벽의 펜타글리신 다리에 대해 차등 촉매 절단 활성(CCA; catalytic cleavage activity)을 표시하는가? lysrK07-204에서 세포벽과 리소스타핀의 상호작용을 검증하기 위해 텍사스 레드(TR; Texas Red)로 표지된 리소스타핀(TR-리소스타핀)과 WGA-AF(wheat germ agglutinin Alexa Fluor 488)의 공동국소화(colocalization)가 도 1d와 같이 분석되었다. WGA-AF는 그람 양성 박테리아의 세포벽에 있는 탄수화물 부분, 특히 N-아세틸글루코사민 잔기에 결합하는 것으로 알려진 렉틴 잔기(lectin residue)를 가지고 있다. 적색 형광 TR-리소스타핀(도 1e(I)) 단백질은 WGA-AF 표지된 세포벽과 공동국소화되어(도 1e(IIa)), TR 표지된 리소스타핀(도 1e(IIb)) 결합 시 관찰된 적색 형광과 비교하여 황색 형광(도 1e(IIc))을 나타낸다. 이러한 결과는 리소스타핀이 ST72 K07-204의 세포벽에 효율적으로 결합한다는 것을 분명히 나타낸다. 따라서, 리소스타핀은 아마도 lysrK07-204인간 분리주의 펩티도글리칸 층에 대해 차등적인 CCA를 보유할 것으로 예상된다.K07-204, a human isolate with the highest levels of lysostaphin resistance, may provide answers to two related questions. That is, (a) does the ST72 resistant/susceptible isolate have similar lysostaphin binding activity? (b) Does lysostapine display differential catalytic cleavage activity (CCA) on the pentaglycine bridge of lysostaphin-resistant cell wall compared to susceptible ST72 isolates? Cooperation of lysostaphin (TR-lysostaphin) labeled with Texas Red (TR) and wheat germ agglutinin Alexa Fluor 488 (WGA-AF) to verify the interaction of lysostaphin with the cell wall in lys r K07-204 Colocalization was analyzed as in FIG. 1D . WGA-AF has a lectin residue known to bind to carbohydrate moieties in the cell wall of Gram-positive bacteria, specifically N-acetylglucosamine residues. Red fluorescent TR-lysostaphin (Fig. 1e(I)) protein colocalized with WGA-AF labeled cell wall (Fig. 1e(IIa)), resulting in the red observed upon binding of TR-labeled lysostaphin (Fig. 1e(IIb)). yellow fluorescence (Fig. 1e(IIc)) compared to fluorescence. These results clearly indicate that lysostaphin efficiently binds to the cell wall of ST72 K07-204. Therefore, it is expected that lysostaphin probably possesses a differential CCA to the peptidoglycan layer of the lys r K07-204 human isolate.

실시예 2. ST72 분리주에서 리소스타핀 내성의 표현형 평가Example 2. Phenotypic evaluation of lysostaphin resistance in ST72 isolates

공초점 레이저 스캐닝 현미경(CLSM; Confocal laser scanning microscopy)을 이용하여 리소스타핀의 차등적인 촉매 절단 활성과 세포 무결성의 손실을 평가하였다. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) was used to evaluate the differential catalytic cleavage activity of lysostaphin and loss of cell integrity.

도 2a 및 도 2b에 나타난 바와 같이, 포도상구균 세포벽은 WGA-AF 표지된 녹색 형광 세포벽을 방해하지 않고, TR-리소스타핀 결합 시 세균 경계에서 적색 형광을 나타냈다. 녹색 및 적색 형광의 공동국소화는 가시적인 세포 용해 없이 K07-204 및 4-009에 대한 병합된 황색 형광 이미지에 의해 표시되었다. As shown in FIGS. 2A and 2B , the staphylococcal cell wall did not interfere with the WGA-AF-labeled green fluorescent cell wall and exhibited red fluorescence at the bacterial boundary upon binding to TR-lysostaphin. Colocalization of green and red fluorescence was indicated by the merged yellow fluorescence images for K07-204 and 4-009 without visible cell lysis.

그러나, 도 2d에 나타난 바와 같이, SAUSA300을 사용한 리소스타핀 처리는 세포 용해를 초래했으며, 이는 부서진/왜곡된 세포로 표시된다. 이러한 결과는 리소스타핀이 S. aureus의 lysr및 lyss균주 모두의 표면에 결합할 수 있음을 나타냈지만, 촉매 절단 반응은 lysr균주의 경우 더 낮은 것으로 밝혀져 차등적인 세포 용해를 초래하는 것으로 밝혀졌다. However, as shown in Figure 2d, lysostaphin treatment with SAUSA300 resulted in cell lysis, which is indicated by broken/distorted cells. These results indicated that lysostaphin could bind to the surface of both lys r and lys s strains of S. aureus, but the catalytic cleavage reaction was found to be lower for the lys r strain, resulting in differential cell lysis. lost.

또한, 도 2c에 나타난 바와 같이, TR-리소스타핀은 S. saprophyticus의 세포벽과 약하게 상호작용하는 것으로 밝혀졌으며, 이는 S. aureus 균주와 비교하여 S. saprophyticus의 펩티도글리칸 구조의 구조적 차이를 나타낸다. 따라서 S. saprophyticus의 내성은 주로 리소스타핀의 낮은 결합 친화성 때문인 것으로 보인다.In addition, as shown in Fig. 2c, TR-lysostaphin was found to interact weakly with the cell wall of S. saprophyticus, indicating a structural difference in the peptidoglycan structure of S. saprophyticus compared to the S. aureus strain. . Therefore, it appears that the resistance of S. saprophyticus is mainly due to the low binding affinity of lysostaphin.

실시예 3. ST72 분리주의 리소스타핀 내성 확인Example 3. Confirmation of lysostaphin resistance of the ST72 isolate

리소스타핀 유도 용해 또는 세포벽 구조의 변경과 세포 표현형의 결과적인 변화는 주로 낮은 배율로 인해 CLSM 이미징을 사용하여 명확하게 시각화할 수 없었다. 따라서 주사 전자 현미경(SEM; scanning electron microscopy)을 사용하여 리소스타핀 처리 유무에 따른 세포 표면의 변화를 관찰하였다. Lysostaphin-induced lysis or alterations in cell wall structure and consequent changes in cell phenotype could not be clearly visualized using CLSM imaging, mainly due to low magnification. Therefore, using a scanning electron microscope (SEM; scanning electron microscopy) was observed the change of the cell surface with or without lysostapine treatment.

도 3a의 a’에 나타난 바와 같이, SEM 이미지에서 K07-204 및 4-009(lysrST72분리주)는 리소스타핀 처리에 반응하여 온전한 세포벽을 보유하였다. 또한, 도 3a의 a의 미처리 대조군 및 b 및 b’의 S. saprophyticus와 대조되는 결과이다. 그러나 도 3a의 c의 lyssSAUSA300세포는 리소스타핀 처리 시 수축되어 세포 사멸이 초래되었으며, 이는 리소스타핀의 엔도펩티다제 작용이 원인인 것으로 예상되었다. 한편, 도 3a의 b 및 b’에 나타난 바와 같이, SEM 및 CLSM 이미지에서 리소스타핀 처리 시 S. saprophyticus 세포는 손상되지 않았다. ST72 분리주 및 lyssSAUSA300 모두에서 TR-리소스타핀의 동등한 상호작용에도 불구하고, 인간(K07-204) 및 토양(4-009)의 ST72 분리주는 리소스타핀의 차등적인 촉매 절단 활성으로 인해 리소스타핀에 대한 내성을 나타냈다.As shown in a' of FIG. 3a, in the SEM image, K07-204 and 4-009 (lys r ST72 isolate) had intact cell walls in response to lysostaphin treatment. In addition, the results are contrasted with the untreated control group in a in FIG. 3a and S. saprophyticus in b and b'. However, the lys s SAUSA300 cells of FIG. 3a c were contracted upon treatment with lysostaphin, resulting in cell death, which was expected to be due to the endopeptidase action of lysostaphin. On the other hand, as shown in b and b' of Fig. 3a, S. saprophyticus cells were not damaged upon treatment with lysostaphin in the SEM and CLSM images. Despite the equivalent interaction of TR-lysostaphin in both the ST72 isolate and lys s SAUSA300, the ST72 isolates from human (K07-204) and soil (4-009) were lysostaphin due to their differential catalytic cleavage activity. showed resistance to

세포벽 구조의 변경과 그에 따른 세포 표현형의 변화가 박테리아 세포 사멸을 초래하는지 추가로 확인하기 위해, SYTO9/PI 염색을 사용하여 live/dead 염색을 수행했으며, 여기서 SYTO9는 전체 세포(녹색)를 염색하는 반면, PI(propidium iodide)는 독점적으로 죽은 세포(빨간색)를 염색하였다. To further confirm whether alterations in cell wall structure and consequent changes in cell phenotype lead to bacterial cell death, live/dead staining was performed using SYTO9/PI staining, where SYTO9 stains whole cells (green). On the other hand, propidium iodide (PI) stained exclusively dead cells (red).

도 3b에 나타난 바와 같이, SAUSA300(lyss)세포는 PI(빨간색 형광 세포)로 완전히 염색되어 완전한 세포 사멸을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 반면에, ST72 K07-204, S. saprophyticus, 및 4-009의 lysr분리주는 온전한 세포를 나타냈으며, 이는 리소스타핀 내성이 있음을 의미한다.As shown in Fig. 3b, SAUSA300 (lys s ) cells were completely stained with PI (red fluorescent cells) to indicate complete apoptosis. In contrast, the lys r isolates of ST72 K07-204, S. saprophyticus, and 4-009 showed intact cells, suggesting that they were lysostaphin resistant.

실시예 4. 리소스타핀 내성의 기존 메커니즘 조사Example 4. Investigation of existing mechanisms of lysostaphin resistance

Staphylococcus simulans biovar staphylolyticus는 리소스타핀을 생산하는 균주이므로 자체 리소스타핀에 대한 보호를 위해, pACK1 플라스미드에 리소스타핀 엔도펩티다제(lss)와 리소스타핀 면역 인자(lif)를 코딩하는 유전자를 가지고 있다. lyssSAUSA300 균주에는 이러한 유전자가 없다. ST72에 대한 리소스타핀의 차등적인 CCA를 이해하기 위해서, 리소스타핀 내성(lysr, S.simulans) 및 리소스타핀 감수성(lyss, SAUSA300) 균주에 대하여 비교 유전체학 접근법을 사용하였다. 이를 통해 각각 글리실글리신 엔도펩티다제 및 엔도펩티다제 내성을 인코딩하는 lss 및 epr과 같은 리소스타핀 내성과 직접적으로 연결된 유전자를 확인할 수 있었다. 그런 다음 다양한 메커니즘을 통해 리소스타핀 내성 발달에 기여하는 것으로 알려진 유전자의 돌연변이를 식별하려고 시도하였다. 다음으로, 리소스타핀에 감수성이거나 내성인 ST72 분리주에서 이러한 유전자 또는 돌연변이의 존재를 평가하였다.Since Staphylococcus simulans biovar staphylolyticus is a strain that produces lysostaphin, it has genes encoding lysostaphin endopeptidase (lss) and lysostaphin immune factor (lif) in the pACK1 plasmid for protection against its own lysostapine. The lys s SAUSA300 strain lacks this gene. To understand the differential CCA of lysostaphin against ST72, a comparative genomics approach was used for lysostaphin-resistant (lys r , S. simulans) and lysostaphin-sensitive (lys s , SAUSA300) strains. This allowed us to identify genes directly linked to lysostaphin resistance, such as lss and epr, which encode glycylglycine endopeptidase and endopeptidase resistance, respectively. We then attempted to identify mutations in genes known to contribute to the development of lysostaphin resistance through various mechanisms. Next, the presence of these genes or mutations in ST72 isolates that are sensitive or resistant to lysostaphin was assessed.

먼저, 이러한 유전자의 증폭 및 복제를 위한 축퇴 프라이머는 다양한 포도상구균 게놈에서 서열을 수집하여 설계되었다. lss 및 epr 유전자는 ST72 분리주(K07-204 및 K07-561)에는 없는 반면, S. simulans는 lss 및 epr을 모두 보유하여, 각각 리소스타핀 생산을 가능하게 하고 리소스타핀 내성을 가지게 하였다. 이러한 결과는 ST72가 리소스타핀 생산자이고, lysr 인간 분리주 K07-204 및 lyssK07-561에서 자가면역 메커니즘을 보유할 가능성을 무효화하였다. 리소스타핀 내성 발생에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 유전자는 epr 유사 유전자(fmhC/eprh)와 femABX이다. 이 분리주는 게놈에 fmhC를 가지고 있다. 그러나, lysrK07-204및 lyssK07-561분리주 모두에서 리소스타핀 내성을 담당하는 fmhC 유전자의 서열이 100% 동일한 것으로 밝혀졌다.First, degenerate primers for amplification and replication of these genes were designed by collecting sequences from various staphylococcal genomes. The lss and epr genes were absent in the ST72 isolates (K07-204 and K07-561), whereas S. simulans harbored both lss and epr, enabling lysostaphin production and lysostaphin resistance, respectively. These results nullified the possibility that ST72 is a lysostaphin producer and possesses an autoimmune mechanism in lys r human isolates K07-204 and lys s K07-561. Genes known to be directly involved in the development of lysostaphin resistance are epr-like genes (fmhC/eprh) and femABX. This isolate has fmhC in its genome. However, in both lys r K07-204 and lys s K07-561 isolates, the sequence of the fmhC gene responsible for lysostaphin resistance was found to be 100% identical.

둘째, 세포벽 어셈블리를 변경하여 일반적으로 내성에서 역할을 하는 lyrA 및 femABX를 표적화하였다. 이들 유전자의 돌연변이는 리소스타핀 내성을 부여하는 데 중요하기 때문에, 전장 lyrA, femA, femB, 및 femX를 증폭, 복제, 및 시퀀싱하였다. 수득된 서열을 lysrK07-204 및 lyssK07-561 분리주에 대해 번역 및 정렬하여, 리소스타핀의 차등적인 CCA를 담당하는 임의의 돌연변이를 확인하였다. 시퀀싱 결과는 번역된 아미노산 서열이 리소스타핀 내성 lysrK07-204및 감수성 lyssK07-561 균주에서 동일하다는 것을 분명히 나타내었다. 이러한 결과는 lysrK07-204에 알려진 리소스타핀 내성 메커니즘이 없음을 분명히 나타낸다(하기 표 5 참조).Second, we targeted lyrA and femABX, which generally play roles in resistance, by altering cell wall assembly. Because mutations in these genes are important for conferring lysostaphin resistance, full-length lyrA, femA, femB, and femX were amplified, cloned, and sequenced. The obtained sequences were translated and aligned to the lys r K07-204 and lys s K07-561 isolates to identify any mutations responsible for the differential CCA of lysostaphin. The sequencing results clearly indicated that the translated amino acid sequences were identical in the lysostaphin-resistant lys r K07-204 and susceptible lys s K07-561 strains. These results clearly indicate that there is no known lysostaphin resistance mechanism in lys r K07-204 (see Table 5 below).

Figure pat00011
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실시예 5. lysExample 5. lys rr K07-204및 lysK07-204 and lys ss K07-561의 비교 유전체학 분석Comparative genomics analysis of K07-561

ST72 K07-204(lysr)및 K07-561(lyss)의 인간 분리주에서 대조군 SAUSA300(lyss)과 함께 리소스타핀 내성의 다양한 메커니즘과 관련된 알려진 모든 유전자/돌연변이를 스크리닝한 후, ST72에서 차등적인 리소스타핀 반응의 메커니즘이 어떻게 작동하는지에 대한 단서를 찾기 어려웠다. 따라서, ST72 K07-204(lysr)및 K07-561(lyss)의 전체 게놈 서열을 비교(GenBank Accession no. JACSIU000000000.1 및 JACORE000000000.1)하여, 심층 비교 및 감산 유전체 분석(in-depth comparative and subtractive genomics analysis)을 하였다. 이는 lysrK07-204에서 리소스타핀 내성의 알려지지 않은 메커니즘을 밝히기 위함이다. lysrK07-204 및 lyssK07-561에서 세포벽에 대한 TR 표지된 리소스타핀의 유사한 수준의 결합은 펜타글리신 다리에 대한 리소스타핀의 차등적인 CCA를 나타낸다. 펜타글리신 다리에 대한 리소스타핀의 차등적인 CCA는 글리신 잔기가 세린으로 전환되는 경우에 발생하는 것으로 알려져 있다. 따라서 이에, 세린/글리신 전환에 관여하는 효소가 내성과 관련이 있을 수 있다고 가정하였다(도 4a 참조). After screening for all known genes/mutations involved in various mechanisms of lysostaphin resistance in human isolates of ST72 K07-204 (lys r ) and K07-561 (lys s ) together with the control SAUSA300 (lys s ), differential It has been difficult to find clues as to how the mechanism of the lysostaphin reaction works. Therefore, by comparing the whole genome sequences of ST72 K07-204 (lys r ) and K07-561 (lys s ) (GenBank Accession no. JACSIU000000000.1 and JACORE000000000.1), in-depth comparative and subtractive genome analysis (in-depth comparative and subtractive genome analysis) and subtractive genomics analysis). This is to elucidate the unknown mechanism of lysostaphin resistance in lys r K07-204. Similar levels of binding of TR-labeled lysostaphin to the cell wall in lys r K07-204 and lys s K07-561 indicate differential CCA of lysostaphin to the pentaglycine bridge. Differential CCA of lysostaphin to the pentaglycine bridge is known to occur when a glycine residue is converted to a serine. Therefore, it was hypothesized that the enzyme involved in serine/glycine conversion may be related to resistance (see FIG. 4a ).

이 가능성을 검증하기 위해, 비교 유전체학 분석을 기반으로 lysrK07-204의 대사 경로 모델을 구성하였다. 이 대사 경로 모델(도 4b 참조)에서 세린 히드록시메틸기전이효소(hydroxymethyltransferase)가 아마도 1-탄소 대사의 엽산 사이클에서 THF(tetrahydrofolate) 및 MTHF(5,10-methylene tetrahydrofolate) 세포 풀의 항상성과 함께 세린/글리신 상호전환에서 중요한 역할을 한다는 것을 발견하였다. 따라서, 글리신/세린 상호전환에서 shmT 유전자의 역할; 및 인간 분리주인 lysrK07-204와 lyssK07-561사이의 차등적인 리소스타핀 내성에 기여하는 역할;을 연구하는 것을 목표로 하였다.To verify this possibility, a metabolic pathway model of lys r K07-204 was constructed based on comparative genomic analysis. In this metabolic pathway model (see Fig. 4b), serine hydroxymethyltransferase is presumably in the folate cycle of 1-carbon metabolism, with serine homeostasis in tetrahydrofolate (THF) and 5,10-methylene tetrahydrofolate (MTHF) cell pools. found to play an important role in the /glycine interconversion. Thus, the role of the shmT gene in glycine/serine interconversion; and the role of contributing to differential lysostaphin resistance between human isolates lys r K07-204 and lys s K07-561;

실시예 6. 리소스타핀 내성에서 shmT의 역할Example 6. The role of shmT in lysostaphin resistance

리소스타핀 내성에서 shmT의 역할을 확립하기 위해, shmT 발현과 리소스타핀 내성 사이의 상관관계를 조사하였다. 이를 위해 빈 벡터(SAUSA300_EV) 및 SAUSA300; 빈 벡터(△shmT_EV)로 shmT 녹아웃, △shmT 보완(complemented)(△shmT_Comp.) 균주를 만들었다. To establish a role for shmT in lysostaphin resistance, the correlation between shmT expression and lysostaphin resistance was investigated. For this, an empty vector (SAUSA300_EV) and SAUSA300; An empty vector (ΔshmT_EV) was used to create a shmT knockout, ΔshmT complemented (ΔshmT_Comp.) strain.

그런 다음, shmT 유전자 발현을 qRT-PCR로 정량화하였다. SAUSA300_EV 및 △shmT 보완 균주는 aTc(anhydrotetracycline) 유도 없이 유사한 수준의 shmT 발현을 나타내었지만, △shmT 녹아웃(△shmT_EV) 균주에서는 전사체 흔적이 검출되지 않았다(도 5a 참조). aTc 유도는 빈 벡터(SAUSA300_EV)를 포함하는 야생형 SAUSA300과 비교하여, 보완 균주에서 shmT 발현을 3.5배 향상시켰다(도 5b 참조). Then, shmT gene expression was quantified by qRT-PCR. SAUSA300_EV and ΔshmT complemented strains showed similar levels of shmT expression without aTc (anhydrotetracycline) induction, but no transcript trace was detected in ΔshmT knockout (ΔshmT_EV) strains (see FIG. 5a ). aTc induction improved shmT expression by 3.5-fold in the complementing strain compared to wild-type SAUSA300 containing the empty vector (SAUSA300_EV) (see Fig. 5b).

또한, shmT의 이소성 과발현을 위한 aTc 유도성 프로모터로 야생형 SAUSA300에서 shmT 과발현(shmT_OE)을 가진 균주를 만들었다. aTc 유도가 없거나 있는 shmT의 발현 수준은 빈 벡터 대조군인 SAUSA300_EV에 비해 각각 2배, 또는 53배 더 높은 것으로 나타났다(도 5c 및 도 5d 참조).In addition, a strain having shmT overexpression (shmT_OE) was created in wild-type SAUSA300 as an aTc-inducible promoter for ectopic overexpression of shmT. The expression level of shmT with or without aTc induction was found to be 2-fold or 53-fold higher, respectively, compared to the empty vector control, SAUSA300_EV (see FIGS. 5c and 5d ).

각 균주에서 shmT의 발현 수준을 확인한 후, 리소스타핀 2U를 처리한 CFU 분석으로 리소스타핀 내성에 미치는 영향을 조사하였다. △shmT_EV는 aTc 유도가 없는 빈 벡터 대조군 SAUSA300_EV 및 보완 균주(△shmT_Comp.)에 비해 미미한 효과가 있는 것으로 밝혀졌다(도 5e 참조). After confirming the expression level of shmT in each strain, the effect on lysostaphin resistance was investigated by CFU analysis treated with lysostaphin 2U. ΔshmT_EV was found to have insignificant effect compared to the empty vector control SAUSA300_EV without aTc induction and the complement strain (ΔshmT_Comp.) (see FIG. 5e ).

흥미롭게도, aTc 유도에 의한 shmT 발현의 향상은 빈 벡터 대조군 SAUSA300_EV 및 보완 균주(△shmT_Comp.)에 비해 △shmT_EV에서 상당한 감수성을 보여주었다(도 5f 참조). Interestingly, the enhancement of shmT expression by aTc induction showed significant sensitivity in ΔshmT_EV compared to the empty vector control SAUSA300_EV and the complement strain (ΔshmT_Comp.) (see FIG. 5f ).

aTc 유도 유무에 따라 shmT_OE를 사용하여 CFU 분석을 수행하였다.CFU analysis was performed using shmT_OE according to the presence or absence of aTc induction.

도 5g 및 도 5h에 나타난 바와 같이, 야생형 균주에서 shmT의 이소성 과발현은 SAUSA300_EV에 비해 리소스타핀에 대한 더 높은 수준의 감수성을 보여주었다. 이러한 결과는 shmT 유전자의 과발현이 유도되지 않은 대조군에 비해, shmT 유전자의 과발현에 의해 리소스타핀에 대한 더 높은 수준의 감수성이 유도된다는 것을 보여주었다. 5g and 5h , ectopic overexpression of shmT in the wild-type strain showed a higher level of sensitivity to lysostaphin compared to SAUSA300_EV. These results showed that a higher level of sensitivity to lysostaphin was induced by the overexpression of the shmT gene, compared to the control group in which the overexpression of the shmT gene was not induced.

ST72의 lysr및 lyss인간 분리주 사이의 shmT 유전자 발현과 리소스타핀 내성/감수성 간의 상관관계를 평가하기 위해, 네이티브 shmT 발현을 모니터링하였다.To evaluate the correlation between lys r and lys s human isolates of ST72 and lysostaphin resistance/susceptibility to shmT gene expression, native shmT expression was monitored.

도 5i에 나타난 바와 같이, shmT 유전자의 2배 더 높은 발현은 lysrK07-204 분리주보다 lyss K07-561 분리주에서 관찰되었다. 이러한 결과는 더 높은 수준의 shmT 발현이 K07-204에 비해 K07-561의 리소스타핀 감수성의 원인임을 시사하며, 이는 SAUSA300의 shmT 과발현 균주의 결과와 완전히 일치한다.As shown in FIG. 5I , a 2-fold higher expression of the shmT gene was observed in the lys s K07-561 isolate than in the lys r K07-204 isolate. These results suggest that a higher level of shmT expression is responsible for the lysostaphin sensitivity of K07-561 compared to K07-204, which is completely consistent with the results of the shmT overexpressing strain of SAUSA300.

SHMT(Serine hydroxymethyltransferase, EC 2.1.2.1)는 박테리아에서 인간에 이르는 생명의 모든 영역에서 광범위하게 연구된 피리독살 50-포스페이트-(PLP 의존성) 효소이다. SHMT1(세포질 SHMT, GlyC)과 SHMT2(미토콘드리아 SHMT, GlyM)는 인간에 존재하는 것으로 알려져 있다. 인간 세포질 및 미토콘드리아 SHMT는 S. aureus USA300의 SHMT와 각각 45.5% 및 42.0% 동일성을 나타낸다. SHIN1(serine hydroxymethyltransferase inhibitor 1)으로 표시된 소분자는 인간 SHMT를 표적으로 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 인간 SHMT 억제제인 SHIN1이 포도상구균 SHMT에 대한 억제제로서 작용할 것으로 예상하였다. 흥미롭게도 K07-204의 리소스타핀 내성/감수성의 표현형 평가는 SHMT의 SHIN1 매개 억제 시, K07-204의 리소스타핀 내성이 약간 강화된 것으로 나타난 반면에, shmT의 과발현은 K07-204의 리소스타핀 내성을 감소시키는 것으로 나타났다. 종합적으로, SAUSA300과 lysrK07-204ST72 분리주 모두에서 리소스타핀 내성/감수성에 대한 shmT의 역할을 확인할 수 있었다.Serine hydroxymethyltransferase (EC 2.1.2.1) (SHMT) is a pyridoxal 50-phosphate-(PLP-dependent) enzyme that has been extensively studied in all areas of life, from bacteria to humans. SHMT1 (cytoplasmic SHMT, GlyC) and SHMT2 (mitochondrial SHMT, GlyM) are known to exist in humans. Human cytoplasmic and mitochondrial SHMTs show 45.5% and 42.0% identity to SHMTs of S. aureus USA300, respectively. A small molecule labeled SHIN1 (serine hydroxymethyltransferase inhibitor 1) is known to target human SHMT. Therefore, it was expected that SHIN1, a human SHMT inhibitor, would act as an inhibitor for staphylococcal SHMT. Interestingly, the phenotypic evaluation of lysostaphin resistance/susceptibility of K07-204 showed that upon SHIN1-mediated inhibition of SHMT, the lysostaphin resistance of K07-204 was slightly enhanced, whereas overexpression of shmT enhanced the lysostaphin resistance of K07-204. appeared to decrease. Overall, it was possible to confirm the role of shmT on lysostaphin resistance/susceptibility in both SAUSA300 and lys r K07-204ST72 isolates.

실시예 7. S. aureus의 독성 가능성 유지에서 shmT의 역할Example 7. The role of shmT in maintaining the virulence potential of S. aureus

일반적으로 shmT 유전자는 엽산 대사, DNA 합성 및 복구, 메티오닌 생합성, 세포의 산화환원 상태 유지에 중요한 핵심 경로인 탄소 대사에서 테트라히드로엽산 사이클에서 중요한 역할을 한다(도 4c 참조). 따라서 SAUSA300의 독성 가능성에서 shmT 유전자의 역할을 밝히기 위해 재조합 균주의 내재화(침입 및 식균 작용) 가능성을 비교하였다. In general, the shmT gene plays an important role in the tetrahydrofolate cycle in carbon metabolism, a key pathway important for folate metabolism, DNA synthesis and repair, methionine biosynthesis, and maintenance of the cellular redox state (see Fig. 4c). Therefore, in order to elucidate the role of the shmT gene in the virulence potential of SAUSA300, the potential for internalization (invasion and phagocytosis) of the recombinant strain was compared.

도 6a에 나타난 바와 같이, △shmT 녹아웃은 야생형 SAUSA300에 비해 세포내 세균 세포의 감소를 보여, shmT 유전자가 숙주 세포 내부에서 SAUSA300의 생존에 기여할 수 있음을 확인하였다. 따라서 shmT 유전자는 S. aureus의 독성 및 발병에 중요한 역할을 할 수 있다.As shown in FIG. 6a , ΔshmT knockout showed a decrease in intracellular bacterial cells compared to wild-type SAUSA300, confirming that the shmT gene could contribute to the survival of SAUSA300 inside the host cell. Therefore, the shmT gene may play an important role in the virulence and pathogenesis of S. aureus.

또한, 시험관 내 감염 결과를 검증하기 위해 녹아웃 균주를 벌집 나방 애벌레(n = 10)에 주입하여 SAUSA300의 병원성 잠재력 관련한 shmT의 역할을 비교하였다. In addition, to verify the in vitro infection results, the knockout strain was injected into honeycomb moth larvae (n = 10) to compare the role of shmT in relation to the pathogenic potential of SAUSA300.

도 6b에 나타난 바와 같이, 생체 내 감염 실험은 여러 실험에서 △shmT 녹아웃은 ≥80% 생존을 보인 반면, 야생형 SAUSA300은 감염 40시간 이내에 벌집 나방 애벌레의 100% 사망을 초래하였다. 이러한 결과는 shmT가 가장 강력한 독성 인자 중 하나이며, 숙주에 대한 과독성 SAUSA300에 대한 새로운 약물 표적으로 사용될 수 있음을 나타낸다.As shown in FIG. 6b , in vivo infection experiment, ΔshmT knockout showed ≥80% survival in several experiments, whereas wild-type SAUSA300 resulted in 100% death of honeycomb larvae within 40 hours of infection. These results indicate that shmT is one of the most potent virulence factors and can be used as a novel drug target for the hypertoxic SAUSA300 to the host.

생체 내 감염 조건에서 벌집 나방 애벌레를 보호하기 위한 SHIN1 기능을 테스트하기 위해, 박테리아(0.1, 0.2, 0.5, 1, 5, 7, 10 μg/mL) 및 벌집 나방 애벌레(0.1, 0.2, 0.5 및 1 μg/벌집 나방 애벌레)의 다양한 농도에서 SHIN1의 독성을 테스트하였다.To test SHIN1 function to protect honeycomb larvae from in vivo infectious conditions, bacteria (0.1, 0.2, 0.5, 1, 5, 7, 10 µg/mL) and honeycomb larvae (0.1, 0.2, 0.5 and 1) The toxicity of SHIN1 was tested at various concentrations of μg/honeycomb larvae).

도 6c에 나타난 바와 같이, SHIN1은 최대 2μg/mL까지 박테리아 성장의 미미한 억제를 보였고, 0.5μg/벌집 나방 애벌레까지 무독성인 것으로 밝혀졌다. 야생형 SAUSA300의 벌집 나방 애벌레에 대한 생체 내 감염은 감염 40시간 이내에 100%로 애벌레를 죽였다. As shown in FIG. 6c , SHIN1 showed minimal inhibition of bacterial growth up to 2 μg/mL, and was found to be non-toxic up to 0.5 μg/beehive moth larvae. In vivo infection of wild-type SAUSA300 against honeycomb moth larvae killed 100% of the larvae within 40 hours of infection.

반면, 도 6d에 나타난 바와 같이, △shmT 녹아웃 및 PBS(위약) 대조군과 비교해서, SHIN1(0.5μg/벌집 나방 애벌레)의 경우 동일한 수의 야생형 SAUSA300에 감염된 벌집 나방 애벌레에서 ≥50% 생존을 나타냈다. 이는 시험관 내 및 생체 내 감염 결과 모두 shmT가 강력한 항바이러스 약물 표적임을 분명히 보여준다.On the other hand, as shown in Fig. 6d, compared with ΔshmT knockout and PBS (placebo) controls, SHIN1 (0.5 μg/honeycomb larvae) showed ≥50% survival in the same number of wild-type SAUSA300-infected honeycomb moth larvae. . This clearly shows that shmT is a potent antiviral drug target, both in vitro and in vivo infection results.

실시예 8. 다양한 Staphylococcus aureus(S.aureus) 서열 유형에 따른 MIC의 다양성 Example 8. Diversity of MICs according to various Staphylococcus aureus (S. aureus) sequence types

그람 양성균의 치료에 대한 SMX(Sulfamethoxazole) 및 TMP(Trimethoprim)의 효과에도 불구하고, S.aureus의 내성에 대한 보고가 있었다. 상기 항생제 내성은 SMX + TMP에 대해 완전히 내성이 있거나, SMX, 및 TMP 중 하나에 대해 중간 내성이 발생하였다.Despite the effects of SMX (Sulfamethoxazole) and TMP (Trimethoprim) on the treatment of Gram-positive bacteria, there have been reports of resistance to S. aureus. The antibiotic resistance was either completely resistant to SMX + TMP, or moderate resistance developed to either SMX, and TMP.

이에 S.aureus의 가변 서열 유형에 대한 SMX 및 TMP의 MIC(Minimum inhibitory concentration)를 확인하였다. MRSA(Methicillin-resistant S.aureus) 및MSSA(Methicillin-susceptible S.aureus)를 포함한 균주가 선택되었다. 박테리아 5 x 105CFU/mL을 각 웰에 접종하였다. MIC는 양성 대조군(항생제 없이 TSB로 접종된 박테리아)과 비교하여, 박테리아 억제의 중단점(breakpoint) 50%(MIC 50) 및 99%(MIC 99)에서 600nm에서의 광학 밀도 측정에 의해 결정되었다. 감수성 테스트는 최소배지(MM; Minimum Media) 및 TSB(Tryptic Soy Broth) 중 하나를 사용하여 3중으로 2회에 걸쳐(총 6회) 확인하였다. 다른 매개변수는 37℃, 200rpm 진탕 인큐베이터를 사용하여, 접종 18시간 후에 MIC 판독에서 동일하게 유지되었다.Accordingly, the MIC (minimum inhibitory concentration) of SMX and TMP for the variable sequence type of S. aureus was confirmed. Strains including MRSA (Methicillin-resistant S. aureus) and MSSA (Methicillin-susceptible S. aureus) were selected. Bacteria 5 x 10 5 CFU/mL were inoculated into each well. The MIC was determined by optical density measurements at 600 nm at the breakpoints of bacterial inhibition of 50% (MIC 50) and 99% (MIC 99) compared to positive controls (bacteria inoculated with TSB without antibiotics). Susceptibility test was confirmed over two times in triplicate (6 times in total) using one of the minimum medium (MM; Minimum Media) and TSB (Tryptic Soy Broth). Other parameters remained the same in the MIC readings 18 hours after inoculation, using a 37° C., 200 rpm shaking incubator.

단일 요법으로, SMX 또는 TMP는 MSSA ST 630이 TMP에 대해 0.0625μg/mL인 것을 제외하고, 그람 양성 박테리아(최소 2μg/mL에서 최대 4μg/mL)에 대한 높은 MIC 범위를 보였다(표 6 참조). 즉, S.aureus 균주에 대한 광범위한 SMX/TMP의 정균 효과를 다시 한 번 확인하였다. 또한, SMX + TMP(SXT)는 MSSA 균주(ST 630, MSSA 29213)에 대해 상승 효과를 나타내었다(표 7 참조). 그러나 다른 이전 연구와 마찬가지로 대부분의 MRSA 균주(ST279, ST 239, ST 5, 및 USA300)에서 중간 내성이 여전히 존재하였다. MM 및 TSB 배지의 MIC 결과는 차이가 없었다.As monotherapy, SMX or TMP showed a high MIC range against Gram-positive bacteria (minimum 2 μg/mL to maximum 4 μg/mL), except that MSSA ST 630 was 0.0625 μg/mL for TMP (see Table 6). . That is, the bacteriostatic effect of a wide range of SMX/TMP on S. aureus strains was confirmed once again. In addition, SMX + TMP (SXT) showed a synergistic effect against MSSA strains (ST 630, MSSA 29213) (see Table 7). However, as in other previous studies, moderate resistance was still present in most MRSA strains (ST279, ST 239, ST 5, and USA300). There was no difference in the MIC results of MM and TSB media.

항엽산제[SMX(Sulfamethoxazole) 및 TMP(Trimethoprim)]의 메티실린 감수성 및 내성 S. aureus(MSSA&MRSA)를 모두 포함하는 8가지 서열 유형의 S. aureus에 대한 최소 억제 농도Minimal inhibitory concentrations of antifolates [Sulfamethoxazole (SMX) and Trimethoprim (TMP)] against S. aureus of 8 sequence types, including both methicillin-sensitive and resistant S. aureus (MSSA&MRSA) SNSN Sequence typesSequence types AntibioticsAntibiotics
(Single therapy)(Single therapy)
MICMIC 5050
(SAMM)(SAMM)
μg/mLμg/mL
MICMIC 9999
(SAMM)(SAMM)
μg/mLμg/mL
MICMIC 5050
(TSB)(TSB)
μg/mLμg/mL
MICMIC 9999
(TSB)(TSB)
μg/mLμg/mL
1One S. aureusS. aureus USA300 USA300 SMXSMX 22 44 22 44 TMPTMP 1One 22 1One 22 22 MRSA ST279MRSA ST279 SMXSMX 22 44 22 44 TMPTMP 22 44 22 44 33 MRSA ST239MRSA ST239 SMXSMX 22 44 22 44 TMPTMP 22 44 22 44 44 MSSA ST630MSSA ST630 SMXSMX 22 44 1One 22 TMPTMP 0.06250.0625 0.1250.125 0.1250.125 0.250.25 55 MRSA ST5MRSA ST5 SMXSMX 1One 22 22 44 TMPTMP 1One 22 1One 22 66 MSSA 29213MSSA 29213 SMXSMX 22 44 22 44 TMPTMP 0.50.5 1One 1One 22 77 K07-561K07-561 SMXSMX 22 44 22 44 TMPTMP 0.50.5 1One 1One 22 88 K07-204K07-204 SMXSMX 1One 22 22 44 TMPTMP 0.250.25 0,50,5 0.50.5 1One

초기 박테리아 수는 5 × 10The initial number of bacteria is 5 × 10 55 박테리아 CFU/mL를 TSB(tryptic soy broth)과 S. 아우레우스 최소 배지(SAMM)에 접종하였다.Bacterial CFU/mL was inoculated into tryptic soy broth (TSB) and S. aureus minimal medium (SAMM).

Bacteria strains / Bacteria strains /
Sequence typesSequence types
Combination MIC SXT (μg/mL)Combination MIC SXT (μg/mL) FIC indexFIC index JJ
IntepretationInterpretation ff
SMXSMX TMPTMP S.aureusS. aureus USA300 USA300 22 22 1.51.5 Indifferent effect Indifferent effect S.aureus S. aureus MRSA ST279MRSA ST279 44 22 1.51.5 Indifferent effectIndifferent effect S.aureus S. aureus MRSA ST239MRSA ST239 44 44 22 Indifferent effectIndifferent effect S.aureus S. aureus MSSA ST630MSSA ST630 0.1250.125 0.1250.125 0.56250.5625 Synergistic effectSynergistic effect S.aureus S. aureus MRSA ST5MRSA ST5 1One 22 1.251.25 Indifferent effectIndifferent effect S.aureus S. aureus MSSA 29213MSSA 29213 1One 1One 0.750.75 Synergistic effectSynergistic effect S.aureus S. aureus K07-561K07-561 0.060.06 22 1.0151.015 Indifferent effectIndifferent effect S.aureusS. aureus K07 - 204 K07 - 204 0.50.5 1One 1.1251.125 Indifferent effectIndifferent effect

실시예 9. S.aureus USA300 WT에 대한 SHIN1(Cytosolic Serine hydroxymethyltransferase inhibitor) 및 SXT(Sulfamethoxazole-Trimethoprim)의 병용 시너지 효과Example 9. Cytosolic Serine hydroxymethyltransferase inhibitor (SHIN1) and SXT (Sulfamethoxazole-Trimethoprim) combined synergistic effect on S. aureus USA300 WT

SMX(Sulfamethoxazole)과 TMP(Trimethoprim) 조합의 시너지 효과를 향상시키기 위한 SHIN1의 효과를 확인하였다. 먼저, SHIN1이 Staphylococcus aureus (S.aureus)에 독성이 없는지 확인하기 위하여, 24시간까지 6시간마다 성장 단계 관찰을 수행하였다(도 7a). 이 관찰에 대한 증거를 늘리기 위하여 600nm에서의 광학 밀도를 측정하였고, MSSA 및 MRSA를 포함하는 8개의 서로 다른 Staphylococcus aureus 균주로 이 실험을 반복하였다. 데이터에 따르면 SHIN1은 다양한 Staphylococcus aureus에 대한 독성과 성장률 모두에 영향을 미치지 않았다.The effect of SHIN1 was confirmed to improve the synergistic effect of the combination of SMX (Sulfamethoxazole) and TMP (Trimethoprim). First, in order to confirm that SHIN1 is not toxic to Staphylococcus aureus (S. aureus), growth phase observation was performed every 6 hours until 24 hours (FIG. 7a). To augment the evidence for this observation, the optical density at 600 nm was measured, and this experiment was repeated with 8 different Staphylococcus aureus strains, including MSSA and MRSA. The data showed that SHIN1 had no effect on both toxicity and growth rate for various Staphylococcus aureus.

또한, SHIN1의 다른 농도(0.125μg/mL에서 1μg/mL로 증가)를 추가하여 Staphylococcus aureus USA300 FPR3757에 대한 SMX + TMP(SXT) 치료제의 효과 향상을 목표로 하였다(도 7b 참조). 체크보드 분석(checkboard assay)을 하는 동안에 하위 억제 정균 효과(TMP 0.125 μg/mL + SMX 0.06 μg/mL)가 있는 고정 용량으로 SXT를 유지하였다. 그 결과 SHIN1 ≥ 0.125 μg/mL를 첨가함으로써, S. aureus USA300 FPR3757의 감수성이 SHIN1을 첨가하지 않은 경우에 비해 5배 증가하였다. SMX, TMP, 및 SHIN1은 DMSO(dimethyl sulfoxide)에 용해시켰다. 고농도의 DMSO로 인한 아티팩트(artifact) 효과를 줄이기 위해, DMSO 범위를 1%에서 2%까지로 조절하였다. In addition, by adding different concentrations of SHIN1 (increased from 0.125 μg/mL to 1 μg/mL), we aimed to enhance the effect of the SMX + TMP (SXT) treatment on Staphylococcus aureus USA300 FPR3757 (see Fig. 7b). SXT was maintained at a fixed dose with a sub-inhibitory bacteriostatic effect (TMP 0.125 μg/mL + SMX 0.06 μg/mL) during the checkboard assay. As a result, by adding SHIN1 ≥ 0.125 μg/mL, the sensitivity of S. aureus USA300 FPR3757 was increased 5 times compared to the case where SHIN1 was not added. SMX, TMP, and SHIN1 were dissolved in DMSO (dimethyl sulfoxide). In order to reduce the artifact effect due to the high concentration of DMSO, the range of DMSO was adjusted from 1% to 2%.

따라서, SMX/TMP에 대한 S. aureus의 내성에 대한 SHMT 및 SHIN1의 잠재적 역할을 확인하였다.Therefore, the potential role of SHMT and SHIN1 on the resistance of S. aureus to SMX/TMP was confirmed.

SHIN1이 SXT에 기여하는 역할을 보다 명확하게 하기 위해, SHIN1을 추가하기 전과 후에 SXT의 FICI를 계산하였다. 그 결과, SHIN1이 없는 SMX 및 TMP의 조합에 의해 유도된 SXT의 FICI는 1.5이고, SHIN1이 있는 FICI는 0.0775였다(표 8).To clarify the role SHIN1 contributes to SXT, the FICI of SXT was calculated before and after adding SHIN1. As a result, the FICI of SXT induced by the combination of SMX and TMP without SHIN1 was 1.5, and the FICI with SHIN1 was 0.0775 (Table 8).

Bacterial strainBacterial strain MIC Single therapyMIC Single therapy
(μg/mL)(μg/mL)
Combination MICCombination MIC
(without SHIN1)(without SHIN1)
(μg/mL)(μg/mL)
Combination MICCombination MIC
(with SHIN1*)(with SHIN1*)
(μg/mL)(μg/mL)

FIC Index without SHIN1FIC Index without SHIN1

FIC Index with SHIN1FIC Index with SHIN1
SMXSMX TMPTMP SMXSMX TMPTMP SMXSMX TMPTMP USA300 (WT)USA300 (WT) 44 22 22 22 0.060.06 0.1250.125 1.5e
Indifferent
1.5 e
Indifferent
0.0775f
Synergistic
0.0775 f
Synergistic

실시예 10. TMP(Trimethoprim), SMX(Sulfamethoxazole), 및 SHIN1의 병용으로 인한 S.aureus의 MIC에 대한 엽산(acid folic)의 효과Example 10. Effect of acid folic on the MIC of S. aureus due to the combination of TMP (Trimethoprim), SMX (Sulfamethoxazole), and SHIN1

지금까지 박테리아 항생제 내성의 향상 또는 감소에 있어서, 엽산(비타민 B9)의 역할을 언급한 참조 자료를 찾을 수 없었다. 박테리아의 대사 특성에서 엽산 및 메티오닌 경로의 관찰에 기초하여, THF(Tetrahydrofolate), DHF(Dihydrofolate), MTHFR(Methylene tetrahydrofolate reductase), 또는 DHPR(Dihydropteridine reductase)와 같은 효소와 상호작용할 수 있고, 항엽산제의 효과를 감소시킬 수 있는 엽산이 있을 것이라는 아이디어를 얻었다. 이에 SMX 및 TMP에 대한 USA300 WT 및 녹아웃 균주(KO glyA 및 KO metE)의 감수성 특성에 대한 엽산의 역할을 식별하는 것을 목표로 하였다. 이 연구의 결과에 따르면, USA300(FPR3757) 균주에 대한 TMP 및 SMX의 하위 억제 용량은 각각 0.125μg/mL 및 0.25μg/mL이었다. USA300(FPR3757)에 대한 고용량 TMP 및 SMX는 각각 0.625μg/mL 및 1.25μg/mL이었다. SHIN1 농도는 50ng/mL이었고, 엽산은 10nM이었다.So far, no reference could be found mentioning the role of folic acid (vitamin B9) in improving or reducing bacterial antibiotic resistance. Based on the observation of the folate and methionine pathways in the metabolic properties of bacteria, it can interact with enzymes such as Tetrahydrofolate (THF), Dihydrofolate (DHF), Methylene tetrahydrofolate reductase (MTHFR), or Dihydropteridine reductase (DHPR), and I got the idea that there might be folic acid that might reduce the effect. Therefore, we aimed to identify the role of folic acid on the sensitivity characteristics of USA300 WT and knockout strains (KO glyA and KO metE) to SMX and TMP. According to the results of this study, the sub-inhibitory doses of TMP and SMX against the USA300 (FPR3757) strain were 0.125 μg/mL and 0.25 μg/mL, respectively. The high dose TMP and SMX for USA300 (FPR3757) were 0.625 μg/mL and 1.25 μg/mL, respectively. The SHIN1 concentration was 50 ng/mL and the folic acid was 10 nM.

도 8a 내지 도 8c에 나타난 바와 같이, USA300 WT와 비교하여 두 녹아웃 균주(KO glyA 및 KO metE)는 SHIN1과 결합된 고용량의 SXT 처리로 인해, 증가된 억제 효과를 보였다(분홍색 범례). 특히 고용량의 SMX와 TMP에 의해 KO glyA 균주 99%가 억제되었다. 이는 SHMT의 결핍으로 인해 THF에서 5,10-MTHF의 대사가 직접 연기되고 MTHFR이 5-MTFH를 생성할 수 없기 때문이다.As shown in FIGS. 8a to 8c , compared with USA300 WT, both knockout strains (KO glyA and KO metE) showed increased inhibitory effect due to high dose SXT treatment combined with SHIN1 (pink legend). In particular, 99% of KO glyA strains were inhibited by high doses of SMX and TMP. This is because, due to the deficiency of SHMT, the metabolism of 5,10-MTHF in THF is directly delayed and MTHFR is unable to produce 5-MTFH.

또한, 엽산 10nM을 첨가하면 KO glyA 및 KO metE 균주를 포함한 모든 그룹에서 박테리아 억제가 감소하였다(녹색 범례). 특히, 상기 결과는 엽산이 WT, KO glyA, 또는 KO metE 균주에서 S.aureus에 대한 SMX 및 TMP의 세균 정체(bacterial static)를 역전시킬 수 있음을 보여주었다. 이러한 결과는 본질적으로 정균작용을 하는 SMX + TMP가 glyA, metE와 크게 관련되어 있다는 것을 뒷받침하고, glyA 또는 metE의 억제가 엽산 순환과 메티오닌 순환의 초기 캐스케이드로서 엽산의 강한 영향으로 인하여, Staphylococcus aureus의 엽산 대사를 부분적으로 억제할 수 있다는 것을 뒷받침하였다.In addition, addition of 10 nM folic acid reduced bacterial inhibition in all groups, including KO glyA and KO metE strains (green legend). In particular, the results showed that folic acid could reverse the bacterial static of SMX and TMP against S. aureus in WT, KO glyA, or KO metE strains. These results support that SMX + TMP, which is essentially bacteriostatic, is strongly associated with glyA and metE, and that inhibition of glyA or metE is due to the strong effect of folic acid as an initial cascade of folic acid and methionine cycling, in Staphylococcus aureus. It supported the partial inhibition of folic acid metabolism.

실시예 11. SXT 및 SHIN1에 의한 메티오닌 회로 유전자의 발현 및 트랜스-황전환Example 11. Expression and trans-sulfation of methionine cycle genes by SXT and SHIN1

S.aureus USA300의 독성, 및 리소스타핀에 대한 내성에 있어서 glyA의 역할이 보고된 바 있다. 그러나 S.aureus의 하나의 탄소 대사와 관련된 다른 필수 유전자(metE, folA, 및 folK)의 특성은 알려져 있지 않았다. The role of glyA in the toxicity of S. aureus USA300 and resistance to lysostapine has been reported. However, the properties of other essential genes (metE, folA, and folK) involved in one carbon metabolism in S. aureus were not known.

도 3에 나타난 바와 같이, USA300 WT, KO glyA, 및 KO metE에서 glyA, metE, folA, 및 folK를 포함하는 엽산 경로 및 메티오닌 경로와 본질적으로 관련된 유전자의 원래 발현을 확인하였다. SHIN1에 의한 SHMT 억제를 확인하기 위한 대부분의 구성 요소가 반응 사슬에 있으므로, 엽산 경로와 메티오닌 경로의 전체 그림에서 한 효소의 특정 기능 저하에 관하여 관심을 가졌다. 본 연구에서는 SMX/TMP/SHIN 1로 처리하기 전에, SHMT 및 MTHFR의 인위적인 억제로 KO glyA 및 KO metE 균주를 확인하였다. 하우스키핑 유전자로 proC 및 pyK를 사용하였다.As shown in Figure 3, the original expression of genes intrinsically related to the folic acid pathway and the methionine pathway including glyA, metE, folA, and folK in USA300 WT, KO glyA, and KO metE were confirmed. As most of the components for confirming SHMT inhibition by SHIN1 are in the reaction chain, we were interested in the degradation of specific functions of one enzyme in the overall picture of the folate and methionine pathways. In this study, before treatment with SMX/TMP/SHIN 1, KO glyA and KO metE strains were identified by artificial inhibition of SHMT and MTHFR. ProC and pyK were used as housekeeping genes.

대조군인 WT와 비교하여, proC 및 pyK 하우스키핑 유전자를 사용한 상대적 정규화; glyA 및 metE의 발현;은 KO metE 균주 및 KO glyA 균주에서 각각 유의하게 변화하지 않았다. 이러한 결과는 glyA와 metE의 억제가 적어도 유전자 발현 수준에서, 상호간 특별한 영향을 미치지 않는다는 것을 보여준다. folA 발현은 KO glyA 균주가에서 약간 감소하고 KO metE 균주에서는 2.5배 증가하는 것으로 분석되었다. folK 발현은 KO glyA 균주(2.5배)와 KO metE 균주(6.2배) 모두에서 증가를 보였다. 이는 단일 유전자 glyA 또는 metE를 녹아웃시키는 것이 엽산 및 메티오닌 회로의 다른 유전자에 상대적인 영향을 미칠 수 있음을 뒷받침한다. 그러나, folA 및 folK 둘 다 KO glyA와 대조적으로 KO metE 균주에서 유의하게 증가하였다. 즉, 엽산의 억제를 위해서는 glyA 억제가 metE 억제보다 우수해야 하며, folA 및 folK의 상대적 반발 자극으로 이어지면 안된다는 것을 확인하였다.Relative normalization with proC and pyK housekeeping genes compared to control WT; The expression of glyA and metE; was not significantly changed in the KO metE strain and the KO glyA strain, respectively. These results show that the inhibition of glyA and metE does not have a specific mutual effect, at least at the gene expression level. It was analyzed that folA expression decreased slightly in KO glyA strain and increased 2.5-fold in KO metE strain. folK expression was increased in both the KO glyA strain (2.5-fold) and the KO metE strain (6.2-fold). This supports that knockout of single genes glyA or metE may have relative effects on other genes of the folate and methionine cycle. However, both folA and folK were significantly increased in the KO metE strain in contrast to KO glyA. That is, it was confirmed that glyA inhibition should be superior to metE inhibition for folic acid inhibition and should not lead to relative repulsive stimulation of folA and folK.

실시예 12. 벌집 나방 애벌레 감염 모델에 의해 결정된 USA300의 독성에서 glyA 및 metE의 역할Example 12. The role of glyA and metE in the toxicity of USA300 determined by the honeycomb moth larval infection model

MRSA USAS300(FPR3757)의 감수성 능력에 대한 SHIN1의 강화 효과, 및 엽산 회로에서 다른 유전자와 KO glyA와 KO metE 사이의 유전자 발현 상관 관계로 인하여, glyA, 및 metE가 벌집 나방 애벌레 감염 모델을 통해 Staphylococcus aureus의 독성 표현형에 영향을 미칠 것이라는 가정을 세웠다. 이를 기반으로, USA300 독성에 있어서 glyA 및 metE의 역할을 확인하였다.Due to the potentiating effect of SHIN1 on the susceptibility ability of MRSA USAS300 (FPR3757), and the gene expression correlation between KO glyA and KO metE with other genes in the folic acid cycle, glyA, and metE were detected in Staphylococcus aureus through a honeycomb larval infection model. was hypothesized to affect the virulence phenotype of Based on this, the role of glyA and metE in USA300 toxicity was confirmed.

도 10b에 나타난 바와 같이, KO glyA(SHMT) 및 KO metE(MTHFR)에서 벌집 나방 애벌레의 생존율의 유의한 향상을 확인하였다(각 그룹의 수는 10마리, 실험은 독립적으로 2회 반복됨)(p 값 95% CI = 0.0031). 즉, glyA와 metE는 모두 USA300(FPR3757)의 독성 발현에 영향을 미친다.As shown in FIG. 10b , it was confirmed that the survival rate of honeycomb moth larvae was significantly improved in KO glyA (SHMT) and KO metE (MTHFR) (the number of each group was 10, the experiment was independently repeated twice) (p value 95% CI = 0.0031). That is, both glyA and metE affect the toxic expression of USA300 (FPR3757).

대조적으로, 도 10a에 나타난 바와 같이, 콜로니 형성 단위(CFU)에서는 이들 그룹 간의 유의한 차이를 확인할 수 없었다. 이는 벌집 나방 애벌레의 생존율 개선은 박테리아 수의 감소로 인한 것이 아니라, 녹아웃 glyA 또는 metE에서 감소된 독성으로 인한 것임을 의미한다. 이를 통하여, 엽산 경로 및 메티오닌 경로와 관련된 유전자의 기여에서 중요한 독성 유전자 발현을 검사할 수 있다.In contrast, as shown in FIG. 10A , no significant difference between these groups could be identified in colony forming units (CFU). This means that the improvement in viability of the honeycomb moth larvae is not due to a decrease in the number of bacteria, but is due to the reduced toxicity in the knockout glyA or metE. This allows to examine the expression of important virulence genes in the contribution of genes related to the folate pathway and the methionine pathway.

실시예 13. USA300 처리에 따른 벌집 나방 애벌레 감염 모델에서 SXT + SHIN1의 보호 능력 확인Example 13. Confirmation of protective ability of SXT + SHIN1 in honeycomb larvae infection model according to USA300 treatment

벌집 나방 애벌레의 생존 분석에서 glyA 및 metE의 역할을 확인한 후, SMX 및 TMP의 처리에 따라, SHIN1에 의해 glyA를 억제하면 벌레의 생존이 유의하게 향상되는지 여부를 확인하였다. 또한, SHIN1이 실제로 생체 내 모델에서 시험관 내 모델만큼 상승 효과를 나타낼 수 있는지 확인하였다.After confirming the roles of glyA and metE in the survival analysis of beehive moth larvae, it was checked whether the survival of the worms was significantly improved when glyA was inhibited by SHIN1 following treatment with SMX and TMP. In addition, it was confirmed whether SHIN1 could actually exhibit as synergistic effect in the in vivo model as in the in vitro model.

초기에 생체 내 모델 투여량 계산 지침에 따라, 벌집 나방 애벌레 무게에 따라 조정된 SMX, TMP, 및 SHIN1의 투여량을 계산하였다. 모든 실험 벌레의 무게는 약 200mg으로, 총 순환 부피에서 200μL에 해당하였다. SMX, TMP, 및 SHIN1는 DMSO에 용해하여 사용하였으며, 살아있는 벌레에 대한 DMSO(세포 용해)의 유해한 영향을 제한하기 위해 DMSO 농도 범위를 1 내지 1.5% 범위로 하였다.Dosages of SMX, TMP, and SHIN1 adjusted for honeycomb moth larval weight were initially calculated according to the in vivo model dose calculation guidelines. All experimental worms weighed about 200 mg, corresponding to 200 μL in the total circulating volume. SMX, TMP, and SHIN1 were dissolved in DMSO and used, and the DMSO concentration range was 1 to 1.5% to limit the harmful effect of DMSO (cell lysis) on live worms.

5 x 105박테리아/벌레를 벌레의 왼쪽 다리에 10 μL 주입하였다. 감염 3시간 후, 치료제를 10μL씩 지속적으로 주입하였다. 음성 대조군은 감염없이 PBS로 주입하였다. 샘플은 37℃의 정적 인큐베이터에서 접종하였다. 치사율, 헬스 인덱스 기록, 및 기타 매개변수를 72시간까지 6시간마다 확인하였다.10 μL of 5 x 10 5 bacteria/worm was injected into the left leg of the worm. 3 hours after infection, 10 μL of the treatment was continuously injected. Negative controls were injected with PBS without infection. Samples were inoculated in a static incubator at 37°C. Mortality, health index records, and other parameters were checked every 6 hours until 72 hours.

도 11a 및 도 11b에 나타난 바와 같이, glyA와 metE의 녹아웃 균주는 벌레의 생존율을 향상시켰으며, KO glyA 균주의 경우 벌레 생존율이 더 높았다. SXT의 처리는, 고농도의 SXT는 치명적이지 않은 웜 결과를 크게 향상시켰다. SHIN1을 추가하여 처리한 그룹 내에서, SHIN1과 결합한 고농도 치료제 SXT는 WT의 생존율인 0% 및 음성 대조군의 생존율인 100%와 비교하여, 가장 높은 생존율(80%)을 보여주었다. USA300 WT 감염 그룹은 가장 치사 속도가 빠르고, 치사율 또한 높았다(30시간 후, 10개 벌레/10개 벌레 모두 치사). 72시간의 관찰 후, WT USA300, 저농도 SXT로 처리한 WT, SHIN1만 처리한 WT의 3개 그룹에서 100% 치사율이 나타났다. 이는 SHIN1을 추가함으로써 SMX + TMP의 시너지 효과가 향상한다는 것을 뒷받침한다.11a and 11b, the knockout strains of glyA and metE improved the survival rate of worms, and the KO glyA strain had a higher worm survival rate. Treatment with SXT significantly improved the results of non-lethal worms at high concentrations of SXT. Within the group treated by adding SHIN1, the high-dose treatment SXT combined with SHIN1 showed the highest survival rate (80%) compared to the survival rate of 0% for WT and 100% for the negative control group. The USA300 WT-infected group had the fastest rate of death and the highest mortality rate (after 30 hours, all 10 worms/10 worms were killed). After 72 hours of observation, 100% mortality was observed in three groups: WT USA300, WT treated with low concentration SXT, and WT treated only with SHIN1. This supports that the synergistic effect of SMX + TMP is enhanced by adding SHIN1.

또한, 도 11c에 나타난 바와 같이, 치료 그룹에서는 WT와 비교하여, 회복된 CFU도 크게 감소한다는 것을 발견하였다. In addition, as shown in FIG. 11c , it was found that the recovered CFU was also significantly reduced in the treatment group compared to the WT.

도 11d에 나타난 바와 같이, 헬스 인덱스는 고농도 SXT(USA300에 대한 MIC 50의 SMX, USA300에 대한 MIC 50의 TMP) + SHIN 0.125μg/mL를 처리할 때, WT와 비교하여 감염된 벌레의 헬스 인덱스를 실제로 향상시키는 것으로 나타났다. 음성 대조군은 치사한 애벌레가 없었고, 헬스 인덱스는 관찰 72시간까지 100점을 유지하였다.As shown in Figure 11d, the health index was high concentration SXT (SMX of MIC 50 for USA300, TMP of MIC 50 for USA300) + SHIN 0.125 μg / mL when treated, compared to WT, the health index of infected worms It has actually been shown to improve. There was no lethal larvae in the negative control group, and the health index was maintained at 100 points until 72 hours of observation.

실시예 14. 다제내성 그람음성균에서 SHIN1에 의한 SXT의 시너지 효과 확인Example 14. Confirmation of synergistic effect of SXT by SHIN1 in multidrug-resistant Gram-negative bacteria

다제내성균은 병원에서 획득한 감염, 특히 그람음성균이 내성이 되는 변형된 기전으로 인해 문제가 되고 있다. 이러한 문제에 따라, SHIN1에 따라 TMP와 결합된 치료제 SMX가 그람 음성균에 대한 억제 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다. 특히 ESKAPE 그룹의 박테리아는 매우 심각한 결과를 보였다. ESKAPE 그룹의 세균명 중 하나인 Acinetobacter baumannii(A.baumannii)는 중환자실 입원을 유발하는 필수 병원균이다.Multidrug-resistant bacteria are a problem due to the altered mechanism by which hospital-acquired infections, particularly gram-negative bacteria, become resistant. According to this problem, it was confirmed that the therapeutic agent SMX combined with TMP according to SHIN1 can exhibit an inhibitory effect on Gram-negative bacteria. In particular, the bacteria of the ESKAPE group showed very serious results. Acinetobacter baumannii (A.baumannii), one of the bacterial names of the ESKAPE group, is an essential pathogen that causes ICU admissions.

시험관 내 감수성 시험 데이터, 및 생존 분석 결과에 기초하여, SHIN1에 의한 항생제의 효과 상승면에서 SMX와 TMP의 조합을 통해 S.aureus USA300에 대한 억제 효과 확인하였다. 그러나, 내성 그람 음성균 특성 중 세포막 측면에서, SXT 및 SHIN1의 그람 음성으로의 침투를 향상시키기 위해 PMBN(Polymyxin B nonapeptide)을 추가하였다. SHIN1의 효과는 A.baumannii CCARM KAB03, A.baumannii CCARM 12165에 대해서 확인하였다. 단일 요법으로 이러한 균주에 대한 SMX의 MIC 50은 1024μg/mL, TMP 1024μg/mL이었다. 또한, PMBN은 단독으로 이러한 균주에 대한 억제 효과를 생성할 수 없었으며, 박테리아는 512μg/mL에서 완전히 성장하였다. Based on the in vitro susceptibility test data and survival analysis results, the inhibitory effect on S. aureus USA300 was confirmed through the combination of SMX and TMP in terms of increasing the effect of the antibiotic by SHIN1. However, polymyxin B nonapeptide (PMBN) was added to improve the penetration of SXT and SHIN1 into Gram-negative in terms of cell membrane among the characteristics of resistant Gram-negative bacteria. The effect of SHIN1 was confirmed for A.baumannii CCARM KAB03 and A.baumannii CCARM 12165. As monotherapy, the MIC 50 of SMX against these strains was 1024 μg/mL and TMP 1024 μg/mL. In addition, PMBN alone could not produce an inhibitory effect on these strains, and the bacteria were fully grown at 512 μg/mL.

도 12a에 나타난 바와 같이, SMX + TMP + SHIN1(0.25μg/mL)을 추가하여, A.baumannii CCARM 12165의 감소된 MIC를 확인하였다. As shown in Figure 12a, SMX + TMP + SHIN1 (0.25 μg/mL) was added, confirming the reduced MIC of A. baumannii CCARM 12165.

또한, 도 6b에 나타난 바와 같이, SHIN1을 추가하지 않고 SMX + TMP만 사용했을 때와 비교하여, SHIN1을 추가했을 때 감소된 MIC의 배수 변화를 계산하였다. 흥미롭게도 SHIN1을 추가한 후 A.baumannii CCARM 12165의 MIC는 TMP에서 32배, SMX에서 64배 감소하였다. 그러나 A.baumannii CCRM KAB03에서는 이러한 효과가 나타나지 않았다. 콜리스틴(Colistin)에 대한 내성으로 인해, PMBN이 SXT 및 SHIN1의 침투를 향상시킬 수 없었기 때문일 것이다.In addition, as shown in Fig. 6b, compared to when only SMX + TMP was used without adding SHIN1, the fold change of the reduced MIC was calculated when SHIN1 was added. Interestingly, after the addition of SHIN1, the MIC of A. baumannii CCARM 12165 was reduced by 32-fold in TMP and 64-fold in SMX. However, this effect was not observed in A.baumannii CCRM KAB03. It may be because PMBN could not enhance penetration of SXT and SHIN1 due to resistance to Colistin.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (15)

SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및
MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitors or gene expression inhibitors; and
A pharmaceutical composition for preventing or treating bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.
제1항에 있어서,
상기 SHMT 단백질 활성 억제제는 SHMT 단백질에 특이적으로 결합하는 화합물, 펩티드, 펩티드모방체, 기질유사체, 앱타머 및 항체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 박테리아 감염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
According to claim 1,
The SHMT protein activity inhibitor is a compound that specifically binds to the SHMT protein, a peptide, a peptidomimetic, a matrix analog, an aptamer and at least one selected from the group consisting of an antibody, a pharmaceutical composition for preventing or treating bacterial infection .
제1항에 있어서,
상기 MTHFR 단백질 활성 억제제는 MTHFR 단백질에 특이적으로 결합하는 화합물, 펩티드, 펩티드모방체, 기질유사체, 앱타머 및 항체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 박테리아 감염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
According to claim 1,
The MTHFR protein activity inhibitor is a compound that specifically binds to the MTHFR protein, a peptide, a peptidomimetic, a matrix analog, an aptamer and at least one selected from the group consisting of an antibody, a pharmaceutical composition for preventing or treating bacterial infection .
제1항에 있어서,
상기 SHMT 유전자 발현 억제제는 SHMT 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오티드, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA 및 리보자임으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 박테리아 감염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
According to claim 1,
The SHMT gene expression inhibitor is an antisense nucleotide complementary to the mRNA of the SHMT gene, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA, and ribozyme, characterized in that at least one selected from the group consisting of, bacterial infection prevention or treatment pharmaceutical composition .
제1항에 있어서,
상기 MTHFR 유전자 발현 억제제는 MTHFR 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오티드, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA 및 리보자임으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 박테리아 감염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
According to claim 1,
The MTHFR gene expression inhibitor is an antisense nucleotide complementary to the mRNA of the MTHFR gene, RNAi, siRNA, miRNA, shRNA, and a pharmaceutical composition for the treatment of bacterial infection, characterized in that at least one selected from the group consisting of .
제2항에 있어서,
상기 SHMT 단백질에 특이적으로 결합하는 화합물은 SHIN1(SHMT inhibitor 1), 6-Amino-4-isopropyl-3-methyl-4-(3-(pyrrolidin-1-yl)-5-(trifluoromethyl)phenyl)-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, 졸로프트(Zoloft), 6-amino-4-(5-(hydroxymethyl)-[1,1′-biphenyl]-3-yl)-4-isopropyl-3-methyl-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, SEL302-01612, SEL302-00332, SEL302-00621, 및 6-amino-4-[3-(hydroxymethyl)-5-(5-hydroxypent-1-yn-1-yl)phenyl]-3-methyl-4-(propan-2-yl)-1H,4H-pyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 박테리아 감염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
3. The method of claim 2,
The compound that specifically binds to the SHMT protein is SHIN1 (SHMT inhibitor 1), 6-Amino-4-isopropyl-3-methyl-4-(3-(pyrrolidin-1-yl)-5-(trifluoromethyl)phenyl) -1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, Zoloft, 6-amino-4-(5-(hydroxymethyl)-[1,1′-biphenyl]-3-yl )-4-isopropyl-3-methyl-1,4-dihydropyrano[2,3-c]pyrazole-5-carbonitrile, SEL302-01612, SEL302-00332, SEL302-00621, and 6-amino-4-[3- (hydroxymethyl)-5-(5-hydroxypent-1-yn-1-yl)phenyl]-3-methyl-4-(propan-2-yl)-1H,4H-pyrano[2,3-c]pyrazole- A pharmaceutical composition for preventing or treating bacterial infection, characterized in that at least one selected from the group consisting of 5-carbonitrile.
제1항에 있어서,
상기 박테리아는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 스트렙토코커스 페루스 (Streptococcus ferus), 세라티아 마르세센스(Serratia marcescens), 비브리오 파라헤몰리티쿠스(Vibrio parahaemolyticus), 스트렙토코커스 뉴모니아(Streptococcus pneumonia), 스타필로코커스 사프로피티쿠스 (Staphylococcus saprophyticus), 캄필로박터 제주니 (Campylobacter jejuni), 헬리코박터 파일로리 (Helicobactor pylori), 슈도모나스 에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 엔테로코커스 피칼리스 (Enterococcus fecalis), 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis), 스타필로코커스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis), 코리네박테리움 디프테리아 (Corynebacterium diphtheriae), 크렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae), 리스테리아 이노쿠아 (Listreia innocua), 버크홀데리아 세파시아(Burkholderia cepacia), 스트렙토코커스 파라상귀니스 (Streptococcus parasanguinis), 살모넬라 타이피무리움(Salmonella typhimurium), 스트렙토코커스 소브리너스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 상귀니스 (Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 이니에(Streptococcus iniae), 스트렙토코커스 파이오젠 (Streptococcus pyogene), 스트렙토코커스 미티스(Streptococcus mitis), 리스테리아 이바노비(Listeria Ivanovii subsp ivanovii), 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes), 스트렙토코커스 수이스 (Streptococcus suis), 크로스트리디움 퍼플린젠스 (Clostridium perfringens), 예르시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica), 쉬겔라 보이디(Shigella boydii), 쉬겔라 플렉스네리(Shigella flexneri), 쉬겔라 소네이(Shigella sonnei), 살모넬라 콜레라에슈이스(Salmonella choleraesuis subsp), 살모넬라 엔테리티디스(Salmonella enteritidis), 살모넬라 본고리(Salmonella bongori), 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica), 마이코박테리움 튜버클로시스(Mycobacterium tuberculosis), 마이코박테리움 레프래(Mycobacterium leprae), 크로스트리디움 보툴리늄(Clostridium botulinum), 바실러스 안트라시스(Bacillus anthracis), 예르시니아 페스티스(Yersinia pestis), 클라미디아 뉴모니아(Chlamydia pneumonia), 보렐리아 부르그도르페리(Borrelia burgdorferi), 콕시엘라 부르네티(Coxiella burnetii), 마이코박테리움 아비움(Mycobacterium avium), 에스케리키아 콜라이(Escherichia coli), 보렐리아 속(Borrelia sp.), 바르토넬라 속(Bartonella sp.), 클라미디아 트라코마티스(Chlamydia trachomatis), 및 마이코플라즈마 뉴모니아(Mycoplasma pneumonia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 1,
The bacteria include Staphylococcus aureus, Streptococcus ferus, Serratia marcescens, Vibrio parahaemolyticus, Streptococcus pneumoniae (Streptococcus). pneumonia), Staphylococcus saprophyticus, Campylobacter jejuni, Helicobactor pylori, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, Bacillus cereus Enterococcus fecalis, Bacillus licheniformis, Staphylococcus epidermidis, Corynebacterium diphtheriae, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella pneumoniae Listreia innocua, Burkholderia cepacia, Streptococcus parasanguinis, Salmonella typhimurium, Streptococcus sobrinus, Streptococcus sobrinus Streptococcus sanguinis, Streptococcus iniae, Streptococcus pyogene, Streptococcus mitis, Listeria monocytogenes (Listeria Ivanovii, Listeria monocytogenes) ), Streptococcus Suis (Streptococcus suis), Clostridium perfringens (Clostridium perfringens), Yersinia enterocolitica (Yersinia enterocolitica), Shigella boydii, Shigella flexneri (Shigella flexneri), Shigella cattle Nei (Shigella sonnei), Salmonella choleraesuis subsp), Salmonella enteritidis (Salmonella enteritidis), Salmonella bongori (Salmonella bongori), Salmonella enterica (Salmonella enterica), Mycobacterium tuber Mycobacterium tuberculosis), Mycobacterium leprae, Clostridium botulinum, Bacillus anthracis, Yersinia pestis, Chlamydia pneumonia , Borrelia burgdorferi, Coxiella burnetii, Mycobacterium avium, Escherichia coli, Borrelia sp., bar Tonella genus (Bartonella sp.), Chlamydia trachomatis (Chlamydia trachomatis), and Mycoplasma pneumoniae (Mycoplasma pneumonia) characterized in that at least one selected from the group consisting of, the composition.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 항생제와 함께 제제화하거나 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 1,
The composition is characterized in that it is formulated or used in combination with an antibiotic, composition.
제8항에 있어서,
상기 항생제는 항엽산제인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
9. The method of claim 8,
The antibiotic is an antifolate, characterized in that the pharmaceutical composition.
제8항에 있어서,
상기 항생제는 피리메타민(Pyrimethamine), 트리메트렉세이트(trimetrexate), 아이클라프림(Iclaprim), 프로구아닐(Proguanil), 사이클로구아닐(Cycloguanil), 아미노프테린(Aminoprterin), 로메트렉솔(Lometrexol), 놀라트렉시드(Nolatrexed), 브로디모프림(Brodimoprim), 프랄라스렉세이트(pralatrexate), 피리트렉심(piritrexim), 5'-S-메틸-5'-티오아데노신, 메티실린(methicillin), 옥사실린(oxacillin), 노르플록사신(norfloxacin), 반코마이신(vancomycin), 아미카신(Amikacin), 젠타마이신(Gentamicin), 카나마이신(Kanamycin), 네오마이신(Neomycin), 네틸마이신(Netilmicin), 토브라마이신(Tobramycin), 파로모마이신(Paromomycin), 스트렙토마이신(Streptomycin), 스펙티노마이신(Spectinomycin), 겔다나마이신(Geldanamycin), 허비마이신(Herbimycin), 리팍시민(Rifaximin), 로라카르베프(Loracarbef), 어타페넴(Ertapenem), 도리페넴(Doripenem), 이미페넴/실라스타틴(Imipenem/Cilastatin), 메로페넴(Meropenem), 세파드록실(Cefadroxil), 세파졸린(Cefazolin), 세팔로틴(Cefalothin), 세팔렉신(Cefalexin), 세파클로르(Cefaclor), 세파만돌(Cefamandole), 세폭시틴(Cefoxitin), 세프프로질(Cefprozil), 세프록심(Cefuroxime), 세픽심(Cefixime), 세프디니르(Cefdinir), 세프디토렌(Cefditoren), 세포페라존(Cefoperazone), 세포탁심(Cefotaxime), 세프포독심(Cefpodoxime), 세프타지딤(Ceftazidime) , 세프티부텐(Ceftibuten), 세프티족심(Ceftizoxime), 세프트리악손(Ceftriaxone), 세페핌(Cefepime), 세프타롤린 포사밀(Ceftaroline fosamil), 세프토비프롤(Ceftobiprole), 테이코플라닌(Teicoplanin), 텔라반신(Telavancin), 달바반신(Dalbavancin), 오리타반신(Oritavancin), 클린다마이산(Clindamycin), 린코마이신(Lincomycin), 뎁토마이신(Daptomycin), 아지트로마이신(Azithromycin), 클래리스로마이신(Clarithromycin), 디리스로마이신(Dirithromycin), 에리스로마이신(Erythromycin), 록시스로마이신(Roxithromycin), 트로린도마이신(Troleandomycin), 테리스로마이신(Telithromycin), 스피라마이신(Spiramycin), 아즈트레오남(Aztreonam), 푸라졸리돈(Furazolidone), 니트로퓨란토인(Nitrofurantoin), 리네졸리드(Linezolid), 포시졸리드(Posizolid), 라데졸리드(Radezolid), 토레졸리드(Torezolid), 아목시실린(Amoxicillin), 엠피실린(Ampicillin), 아즈로실린(Azlocillin), 카르베니실린(Carbenicillin), 클록사실린(Cloxacillin), 디클록사실린(Dicloxacillin), 플루클록사실린(Flucloxacillin), 메즈로실린(Mezlocillin), 나프실린(Nafcillin), 페니실린 G(Penicillin G), 페니실린 V (Penicillin V), 피페라실린(Piperacillin), 테모실린(Temocillin), 티카실린(Ticarcillin), 아목시실린/클라불란산(Amoxicillin/clavulanate), 엠피실린/설박탐(Ampicillin/sulbactam), 피페라실린/타조박탐(Piperacillin/tazobactam), 티카실린/클라불란산(Ticarcillin/clavulanate), 바시트라신(Bacitracin), 콜리스틴(Colistin), 폴리믹신 B(Polymyxin B), 시프로플록사신(Ciprofloxacin), 이녹사신(Enoxacin), 가티플록사신(Gatifloxacin), 제미플록사신(Gemifloxacin), 레보플록사신(Levofloxacin), 로메플록사신(Lomefloxacin), 목시플록사신(Moxifloxacin), 날리딕스산(Nalidixic acid), 오플록사신(Ofloxacin), 트로바플록사신(Trovafloxacin), 그레파플록사신(Grepafloxacin), 스파플록사신(Sparfloxacin), 테마플록사신(Temafloxacin), 마펜나이드(Mafenide), 설파아세타마이드(Sulfacetamide), 설파다이아진(Sulfadiazine), 실버설파다이아진(Silver sulfadiazine), 설파디메톡신(Sulfadimethoxine), 설파메티졸(Sulfamethizole), 설파메톡사졸(Sulfamethoxazole), 설파닐리마이드(Sulfanilimide), 설파살라진(Sulfasalazine), 설피속사졸(Sulfisoxazole), 트리메소프림-설파메톡사졸(Trimethoprim-Sulfamethoxazole(Cotrimoxazole), TMP-SMX), 설폰아미도 크리소이딘(Sulfonamido chrysoidine), 데메클로사이클린(Demeclocycline), 독시사이클린(Doxycycline), 미노사이클린(Minocycline), 옥시테트라사이클린(Oxytetracycline), 테트라사이클린(Tetracycline), 클로파지민(Clofazimine), 답손(Dapsone), 카프레오마이신(Capreomycin), 사이클로세린(Cycloserine), 에탐부톨(Ethambutol), 에티오나미드(Ethionamide), 이소니아지드(Isoniazid), 피라진아미드(Pyrazinamide), 리팜피신(Rifampicin), 리파부틴(Rifabutin), 리파펜틴(Rifapentine), 아르스페나민(Arsphenamine), 클로람페니콜(Chloramphenicol), 포스포마이신(Fosfomycin), 푸시딘산(Fusidi cacid), 메트로니다졸(Metronidazole), 무피로신(Mupirocin), 플라텐시마이신(Platensimycin), 퀴누프리스틴/달포프리스틴(Quinupristin/Dalfopristin), 치암페니콜(Thiamphenicol), 티지사이클린(Tigecycline), 티니다졸(Tinidazole), 및 트리메소프림(Trimethoprim)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 조성물.
9. The method of claim 8,
The antibiotic is pyrimethamine, trimetrexate, iclaprim, proguanil, cycloguanil, aminopterin (Aminoprterin), lometrexol ( Lometrexol), nolatrexed, brodimoprim, pralatrexate, piritrexim, 5'-S-methyl-5'-thioadenosine, methicillin , oxacillin, norfloxacin, vancomycin, amikacin, gentamicin, kanamycin, neomycin, netilmicin, toh Bramycin, Paromomycin, Streptomycin, Spectinomycin, Geldanamycin, Herbimycin, Rifaximin, Loracarbef ), Ertapenem, Doripenem, Imipenem/Cilastatin, Meropenem, Cefadroxil, Cefazolin, Cefalothin, Cefalexin, Cefaclor, Cefamandole, Cefoxitin, Cefprozil, Cefuroxime, Cefixime, Cefdinir ), Cefditoren, Cefoperazone, Cefotaxime, Cefpodoxime, Ceftazidime, Ceftibuten, Ceftizoxime, Ceftriaxone, Cefepime, Ceftaroline fosamil, Ceftobiprole, Teicoplanin, Telavancin, Dalbavancin , Oritavancin, Clindamycin, Lincomycin, Deptomycin, Azithromycin, Clarithromycin, Dirithromycin , Erythromycin, Roxithromycin, Troleandomycin, Telithromycin, Spiramycin, Aztreonam, Furazolidone, Nitrofuran Nitrofurantoin, Linezolid, Posizolid, Radezolid, Torezolid, Amoxicillin, Ampicillin, Azlocillin , Carbenicillin, Cloxacillin, Dicloxacillin, Flucloxacillin, Mezlocillin, Nafcillin, Penicillin G , Penicillin V, Piperacillin, Temocillin, Ticarcillin, Amoxicillin/clavulanate, Ampicillin/sulbactam, Piperacillin Peracillin/tazobactam, Ticarcillin/clavulanate, Bacitracin in), Colistin, Polymyxin B, Ciprofloxacin, Inoxacin, Gatifloxacin, Gemifloxacin, Levofloxacin, Levofloxacin (Lomefloxacin), Moxifloxacin, Nalidixic acid, Ofloxacin, Trovafloxacin, Grepafloxacin, Spafloxacin, Sparfloxacin Floxacin, Mafenide, Sulfacetamide, Sulfadiazine, Silver sulfadiazine, Sulfadimethoxine, Sulfamethizole, Sulfamethizole Sulfamethoxazole, Sulfanilimide, Sulfasalazine, Sulfisoxazole, Trimethoprim-Sulfamethoxazole (Cotrimoxazole, TMP-SMX), Sulfonamidocri Sulfonamido chrysoidine, Demeclocycline, Doxycycline, Minocycline, Oxytetracycline, Tetracycline, Clofazimine, Dapsone, Capsone Leomycin, Cycloserine, Ethambutol, Ethionamide, Isoniazid, Pyrazinamide, Rifampicin, Rifabutin, Rifabutin Rifapentine), Arsphenamine, chloramphenicol, fosfomycin, fusidi cacid, metronidazole, mupirocin, platensimicin, quinupristine/dalfopristin (Quinupristin / Dalfopristin), thiamphenicol (Thiamphenicol), tigecycline (Tigecycline), tinidazole (Tinidazole), and trimethoprim (Trimethoprim), characterized in that at least one selected from the group consisting of, the composition.
SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및
MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitors or gene expression inhibitors; and
A food composition for preventing or improving bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.
SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및
MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염의 예방 또는 개선용 화장료 조성물.
serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitors or gene expression inhibitors; and
A cosmetic composition for preventing or improving bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.
SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및
MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 박테리아 감염의 예방 또는 개선용 의약외품 조성물.
serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitors or gene expression inhibitors; and
A quasi-drug composition for preventing or improving bacterial infection comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.
SHMT(serine hydroxymethyl transferase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제; 및
MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase) 단백질 활성 억제제 또는 유전자 발현 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 항균용 조성물.
serine hydroxymethyl transferase (SHMT) protein activity inhibitors or gene expression inhibitors; and
An antibacterial composition comprising at least one selected from the group consisting of MTHFR (Methylenetetrahydrofolate reductase) protein activity inhibitor or gene expression inhibitor as an active ingredient.
하기 단계를 포함하는 박테리아 감염 예방 또는 치료제의 스크리닝 방법:
(a) SHMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 발현하는 세포에 시험물질을 처리하는 단계;
(b) 시험물질을 처리한 세포와 처리하지 않은 세포에서 상기 HMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현량을 측정하는 단계; 및
(c) 대조군 세포와 비교해 상기 HMT의 단백질 또는 이의 mRNA; 및 MTHFR의 단백질 또는 이의 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현량을 감소시킨 물질을 박테리아 감염 예방 또는 치료제로 선별하는 단계.
A screening method for preventing or treating a bacterial infection, comprising the steps of:
(a) SHMT protein or mRNA thereof; and treating cells expressing one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof with a test substance;
(b) the HMT protein or mRNA thereof in cells treated with the test substance and cells not treated with the test substance; and measuring the expression level of one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof; and
(c) a protein or mRNA thereof of said HMT compared to a control cell; and selecting a substance having a reduced expression level of one or more selected from the group consisting of MTHFR protein or mRNA thereof as a preventive or therapeutic agent for bacterial infection.
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