KR20220139079A - 세포 투과성 펩타이드 변이체 및 이의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세포 투과성 펩타이드 변이체들의 상처 치유 용도에 관한 것으로, 본 발명에 따른 세포 투과성 펩타이드들은 세포 투과, 세포 증식, 세포 이동 및 혈관 형성을 향상시키는 효과가 있어, 이를 세포 투과 전달, 상처 치유 및 혈관 신생 촉진 용도로 이용할 수 있으며, 특히, 난치성인 당뇨병성 상처 (궤양)의 치료 효과가 우수하므로, 상처 치유 용도로 유용하게 이용할 수 있다.
Description
본 발명은 세포 투과성 펩타이드 변이체들의 상처 치유 용도에 관한 것이다.
고등동물의 세포는 세포 안과 그 밖을 구분하는 세포막(plasma membrane)이 있으며, 세포 간의 물질이동을 철저하게 구분하는 역할을 한다. 세포막은 인지질 이중층(phospholipid bilayer)으로 구성되어 있으며, 이들 지질이중층(lipid bilayer)이 가지고 있는 소수성으로 인하여 대부분의 펩타이드, 단백질, 뉴클리오타이드, 리포좀 등이 세포 내로 이동하는 것은 거의 불가능하다. 따라서, 세포막은 펩타이드나 단백질, 혹은 화합믈 제제 약물이나 유전자 치료제를 세포 내로 이동시키는데 있어서 장애물 역할을 한다고 할 수 있다. 이를 극복하기 위하여, 양이온성 지질(cationic lipid) 혹은 PEI(polyethyleneimine)을 사용하거나, 바이러스성 벡터(viral vector) 또는 전기천공법(electroporation)을 사용하는 방법 등이 많이 사용되고 있다. 그러나, 이들 방법은 낮은 효율, 적용 가능한 세포의 제한, 세포 내의 독성 등으로 그 한계가 있다고 할 수 있다 (Lindsay MA (2002) Peptide-mediated cell delivery: application in protein target validation. Curr Opin Pharmacol 2: 587-594, Green I, Christison R, Voyce CJ, Bundell KR, Lindsay MA (2003) Protein transduction domains: are they delivering Trends Pharmacol Sci 24: 213-215). 또한, 질병의 발생 및 진행에 중요한 역할을 하는 주요단백질의 기능이 밝혀지면서 세포 내 질환 관련 단백질을 조절할 수 있는 물질로 저분자 화합물이 주요 약물로 이용되고 있으나, 넓은 면적의 단백질 간 상호작용 부위는 저분자 약물이 결합하여 표적단백질의 활성을 조절하기에는 한계가 있음이 알려져 있었다. 이를 극복하기 위하여, 단백질과 단백질간의 상호작용을 조절하기에 적합한 펩타이드나 단백질 기반의 약물 개발이 시도되고 있다. 세포 내 존재하는 표적단백질의 활성 조절을 목적으로 하는 단백질 약물의 성공적인 개발을 위해서는 단백질의 세포 내 전달 및 수송이 필수적으로 요구되는데, 일반적으로 단백질의 세포 내 수송은 어려운 것으로 알려져 있었다.
이러한 단점과 한계를 극복하기 위하여 단백질 전달 도메인(protein transduction domain, PTD), 즉 세포-투과 펩타이드(cell-penetrating peptide, CPP)를 사용하는 시도가 이루어지고 있다. CPP는 단백질 전달 도메인(protein transduction domain, PTD)이라고도 불린다. CPP는 translocatory protein의 일부분인데 대표적으로 손꼽히는 것이 인간 섬유아세포 성장인자(human fibroblast growth factor) 4의 signal sequence에 존재하는 소수성 부분(hydrophobic region)인 MTS(membrane translocating sequence)와 HIV의 viral protein 중의 하나인 Tat 단백질의 Tat-PTD(basic amino acid domain)를 들 수 있다 (Mann DA, Frankel AD (1991) Endocytosis and targeting of exogenous HIV-1 Tat protein. EMBO J 10: 1733-1739, Rojas M, Donahue JP, Tan Z, Lin YZ (1998) Genetic engineering of proteins with cell membrane permeability. Nat Biotechnol 16: 370-375).
하지만, MTS의 경우, 세포 내로 들어가는 효율이 매우 뛰어나 좋은 후보로 인정되고는 있지만, 아미노산 서열 대부분이 소수성을 띠는 소수성 도메인(hydrophobic domain)이기 때문에 생산을 위한 발현과정에서 불용체(inclusion body)가 생성될 가능성이 있으며 발현 및 정제를 위해 좀 더 복잡한 단계를 거쳐야 하는 단점이 있고 정제를 거친 단백질이더라도 보관 중에 소수성 작용(hydrophobic interaction)에 의해 단백질들이 응집(aggregation)되어 그 활성이 떨어질 수 있는 단점이 있다 (Jo D, Nashabi A, Doxsee C, Lin Q, Unutmaz D, Chen J, Ruley HE (2001) Epigenetic regulation of gene structure and function with a cell-permeable Cre recombinase. Nat Biotechnol 19:929-933, DiGiandomenico A, Wylezinski LS, Hawiger J (2009) Intracellular delivery of a cell-penetrating SOCS1 that targets IFN-gamma signaling. Sci Signal 2: ra37). 반면, 염기성 아미노산들이 주로 존재하는 Tat-PTD 같은 기본 도메인(basic domain) 같은 경우, 친수성이기 때문에 생산을 위한 발현과정에서 불용체가 형성될 가능성이 낮으며 세포질에서 비교적 쉬운 방법으로 정제가 가능하고 보관 과정에서도 그 활성을 상대적으로 오랜 기간 동안 유지시킬 수 있는 장점이 있다. 이 외에도 지금까지 수많은 PTD가 보고되고 있다 (Lindgren M, Langel U (2011) Classes and prediction of cell-penetrating peptides. Methods Mol Biol 683: 3-19).
이렇게 여러 개의 세포투과 펩타이드들을 찾아내고 그 서열들을 밝히는 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있고 Tat-PTD 계열과 MTS 계열 모두 직접 치료 목적의 세포투과 약물(drug)로 사용되고 있으나, 유전자 치료 등의 다른 치료 방법들과 비교하면 그 효과가 미미한 상황이다.
본 발명의 목적은 세포 투과성 펩타이드를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 세포 증식 및 이동 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 세포 투과 전달체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 조직 재생용 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 혈관신생 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상처 치유용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명의 목적은 혈관 신생 의존성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 세포 투과성 펩타이드를 제공한다.
또한, 본 발명은 세포 투과성 펩타이드를 포함하는 세포 증식 및 이동 촉진용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 세포 투과성 펩타이드를 포함하는 세포 투과 전달체를 제공한다.
또한, 본 발명은 세포 투과성 펩타이드를 포함하는 조직 재생용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 세포 투과성 펩타이드를 포함하는 혈관 신생 촉진용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 세포 투과성 펩타이드를 포함하는 상처 치유용 약학적 조성물을 제공한다.
아울러, 본 발명은 세포 투과성 펩타이드를 포함하는 혈관 신생 의존성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 세포 투과성 펩타이드들은 세포 투과, 세포 증식, 세포 이동 및 혈관 형성을 향상시키는 효과가 있어, 이를 세포 투과 전달, 상처 치유 및 혈관 신생 촉진 용도로 이용할 수 있으며, 특히, 난치성인 당뇨병성 상처 (궤양)의 치료 효과가 우수하므로, 상처 치유 용도로 유용하게 이용할 수 있다.
도 1은 세포 침투 펩타이드 LPX의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 LPX101 펩타이드의 세포 투과 특성을 확인한 도이다.
도 3은 LPX102 및 LPX103 펩타이드의 세포 투과 특성을 확인한 도이다.
도 4는 LPX101 펩타이드의 세포 생장 및 이동 촉진 효과를 확인한 도이다.
도 5는 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드의 세포 이동 촉진 효과를 확인한 도이다.
도 6은 LPX101 펩타이드의 혈관 형성 효과를 확인한 도이다.
도 7은 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드에 의한 글루코스 흡수능 향상을 확인한 도이다.
도 8은 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드에 의해 향상된 글루코스 대사를 확인한 도이다.
도 9는 LPX101 펩타이드에 의한 당뇨병 모델 마우스의 상처 치유 효과를 확인한 도이다.
도 10은 LPX101 펩타이드에 의한 당뇨병성 상처 치유 효과를 조직학적으로 분석한 도이다.
도 11은 당뇨병성 상처에서 LPX101 펩타이드에 의한 재생된 피질의 리모델링 가속화를 확인한 도이다.
도 12는 STZ-유발 당뇨병 마우스 모델에서 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드의 상처 치유능 향상 효과를 확인한 도이다.
도 13은 당뇨병 마우스 모델 (db/db)에서 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드의 상처 재생 활성을 비교한 도이다.
도 14는 LPX 103 또는 EGF 처리된 당뇨병 마우스 모델에서 상처 치유 및 혈관 형성 효과를 조직학적으로 평가한 도이다.
도 15는 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드에 의한 재-상피화의 조직학적 평가를 나타낸 도이다.
도 16은 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드, 및 EGF의 병용 처리에 의한 효과를 확인한 도이다.
도 17은 당뇨병성 상처에서 재생 효과를 향상시키기위한 LPX 펩타이드들의 작용 방식을 요약한 도이다.
도 18은 LPX 펩타이드의 변이체들에 대한 아미노산 서열을 나타낸 도이다.
도 19는 LPX 펩타이드의 변이체들에 대한 아미노산 서열을 나타낸 도이다.
도 20은 본 발명의 LPX 펩타이드 변이체들의 서열을 나타낸 도이다.
도 21은 in-vitro 배양된 세포 내 펩타이드의 안정성, 세포의 이동 및 세포의 생장에 대한 LPX 펩타이드 변이체들 (CPP 영역 변이체들)의 효과를 나타낸 도이다.
도 22는 엔도솜 탈출을 위한 LPX 펩타이드 변이체 (His 택 추가 변이체)의 세포 내 펩타이드의 안정성, 세포의 이동 및 세포의 생장에 대한 효과를 확인한 도이다.
도 23은 LPX 펩타이드 변이체들 (RNA 결합 부위 및 징크 핑거 서열 변이)의 세포 내 안정성을 확인한 도이다.
도 24는 스크리닝된 LPX103 펩타이드의 잔기의 변이에 따른 안정화를 확인한 도이다.
도 25는 단백질 안정성에 대해 스크리닝된 LPX103 펩타이드의 변이체들의 세포 증식 및 이동에 대한 효과를 확인한 도이다.
도 26은 LPX 펩타이드의 변이에 따른 활성 변화를 모식도로 나타낸 도이다.
도 27은 생물학적 활성이 향상된 것으로 선별한 LPX105 펩타이드들을 나타낸 도이다.
도 28은 LPX105 펩타이드의 변이에 따른 세포 이동 촉진 효과를 확인한 도이다.
도 29는 LPX105 펩타이드의 변이에 따른, 당뇨병성 상처 치유 효과를 확인한 도이다(A: 당뇨병성 상처 구역 감소 확인, B: 8일차 상처 구역 감소 확인).
도 2는 LPX101 펩타이드의 세포 투과 특성을 확인한 도이다.
도 3은 LPX102 및 LPX103 펩타이드의 세포 투과 특성을 확인한 도이다.
도 4는 LPX101 펩타이드의 세포 생장 및 이동 촉진 효과를 확인한 도이다.
도 5는 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드의 세포 이동 촉진 효과를 확인한 도이다.
도 6은 LPX101 펩타이드의 혈관 형성 효과를 확인한 도이다.
도 7은 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드에 의한 글루코스 흡수능 향상을 확인한 도이다.
도 8은 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드에 의해 향상된 글루코스 대사를 확인한 도이다.
도 9는 LPX101 펩타이드에 의한 당뇨병 모델 마우스의 상처 치유 효과를 확인한 도이다.
도 10은 LPX101 펩타이드에 의한 당뇨병성 상처 치유 효과를 조직학적으로 분석한 도이다.
도 11은 당뇨병성 상처에서 LPX101 펩타이드에 의한 재생된 피질의 리모델링 가속화를 확인한 도이다.
도 12는 STZ-유발 당뇨병 마우스 모델에서 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드의 상처 치유능 향상 효과를 확인한 도이다.
도 13은 당뇨병 마우스 모델 (db/db)에서 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드의 상처 재생 활성을 비교한 도이다.
도 14는 LPX 103 또는 EGF 처리된 당뇨병 마우스 모델에서 상처 치유 및 혈관 형성 효과를 조직학적으로 평가한 도이다.
도 15는 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드에 의한 재-상피화의 조직학적 평가를 나타낸 도이다.
도 16은 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드, 및 EGF의 병용 처리에 의한 효과를 확인한 도이다.
도 17은 당뇨병성 상처에서 재생 효과를 향상시키기위한 LPX 펩타이드들의 작용 방식을 요약한 도이다.
도 18은 LPX 펩타이드의 변이체들에 대한 아미노산 서열을 나타낸 도이다.
도 19는 LPX 펩타이드의 변이체들에 대한 아미노산 서열을 나타낸 도이다.
도 20은 본 발명의 LPX 펩타이드 변이체들의 서열을 나타낸 도이다.
도 21은 in-vitro 배양된 세포 내 펩타이드의 안정성, 세포의 이동 및 세포의 생장에 대한 LPX 펩타이드 변이체들 (CPP 영역 변이체들)의 효과를 나타낸 도이다.
도 22는 엔도솜 탈출을 위한 LPX 펩타이드 변이체 (His 택 추가 변이체)의 세포 내 펩타이드의 안정성, 세포의 이동 및 세포의 생장에 대한 효과를 확인한 도이다.
도 23은 LPX 펩타이드 변이체들 (RNA 결합 부위 및 징크 핑거 서열 변이)의 세포 내 안정성을 확인한 도이다.
도 24는 스크리닝된 LPX103 펩타이드의 잔기의 변이에 따른 안정화를 확인한 도이다.
도 25는 단백질 안정성에 대해 스크리닝된 LPX103 펩타이드의 변이체들의 세포 증식 및 이동에 대한 효과를 확인한 도이다.
도 26은 LPX 펩타이드의 변이에 따른 활성 변화를 모식도로 나타낸 도이다.
도 27은 생물학적 활성이 향상된 것으로 선별한 LPX105 펩타이드들을 나타낸 도이다.
도 28은 LPX105 펩타이드의 변이에 따른 세포 이동 촉진 효과를 확인한 도이다.
도 29는 LPX105 펩타이드의 변이에 따른, 당뇨병성 상처 치유 효과를 확인한 도이다(A: 당뇨병성 상처 구역 감소 확인, B: 8일차 상처 구역 감소 확인).
이하, 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기술된 것들과 유사하거나 등가인 임의의 방법 및 재료가 본 발명을 테스트하기 위한 실행에서 사용될 수 있지만, 바람직한 재료 및 방법이 본원에서 기술된다.
본 명세서 전반을 통하여, 천연적으로 존재하는 아미노산에 대한 통상의 1문자 및 3문자 코드가 사용될 뿐만 아니라 Aib(α-아미노이소부티르산), Sar(N-methylglycine) 등과 같은 다른 아미노산에 대해 일반적으로 허용되는 3문자 코드가 사용된다. 또한 본 발명에서 약어로 언급된 아미노산은 하기와 같이 IUPAC-IUB 명명법에 따라 기재되었다:
알라닌: A, 아르기닌: R, 아스파라긴: N, 아스파르트산: D, 시스테인: C, 글루탐산: E, 글루타민: Q, 글리신: G, 히스티딘: H, 이소류신: I, 류신: L, 리신: K, 메티오닌: M, 페닐알라닌: F, 프롤린: P, 세린: S, 트레오닌: T, 트립토판: W, 티로신: Y 및 발린: V.
일 측면에서, 본 발명은 세포 투과성 도메인 및 징크 핑거 도메인을 포함하는 세포 투과성 펩타이드에 관한 것이다.
상기 징크 핑거 도메인은 일반식 1의 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
X1-X2-X3-X4-G-X5-L-D-X6-H-A-K-E-X7 (일반식 1, 서열번호 1)
상기 식에서,
X1은 C 또는 A이며;
X2는 Y 또는 R이고;
X3는 N, R 또는 D이며;
X4는 C 또는 A이고;
X5는 G 또는 E이며;
X6는 H 또는 A이고; 및
X7은 C 또는 A이다.
일 구현예에서, 상기 펩타이드는 제 1 징크 핑거일 수 있으며, X1은 C, X3는 N, X4는 C, X6는 H 및 X7은 C인 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, X2는 R 및 X5는 E인 경우 안정성이 향상될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 펩타이드는 CYNCGGLDHHAKEC에서 안정성이 향상되도록 변형된 CRNCGELDHHAKEC일 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 펩타이드는 하기 일반식 2의 아미노산 서열을 포함할 수 있다:
G-X8-R-C-X2-N-C-G-X5-L-D-H-H-A-K-E-C-K-X9 (일반식 2, 서열번호 2)
상기 식에서,
X8이 D 또는 R이며;
X2는 Y 또는 R이고;
X5는 G 또는 E이며; 및
X9이 L 또는 W이다.
일 구현예에서, 상기 일반식 2에서의 X8이 R이고, X5가 E이며, X9이 W이면 세포 내에서 안정성이 향상될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 일반식 2의 펩타이드는 서열번호 3의 GDRCYNCGGLDHHAKECKL 펩타이드일 수 있으며, 여기서, D2R, C4A, Y5R, N6R, N6D, C7A, G9E, H12A, C17A 및 L19W의 변이가 있을 수 있고, 변이 D2R, Y5R, G9E, L19W는 안정성을 향상시키나, 변이 C4A, N6R, N6D, C7A, H12A 및 C17A는 안정성이 감소될 수 있다.
일 구현예에서, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드에서 X8, X5 및 X9은 안정성 잔기이며; 4번째 C, 7번째 C, 12번째 H 및 17번째 C는 징크 핑거이고; 3번째 R, X2 및 15번째 K는 친화성 잔기이며; 및 6번째 N은 RNA 결합 잔기일 수 있다.
일 구현예에서, N-말단(아미노 말단)에 서열번호 4의 아미노산 서열을 추가로 포함할 수 있으며, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드의 N-말단에 추가되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 서열번호 4의 아미노산은 CPP 도메인일 수 있으며, 이를 서열번호 5 또는 6으로 변경할 수 있다.
일 구현예에서, N-말단에 서열번호 5의 아미노산 서열을 추가로 포함할 수 있으며, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드의 N-말단에 추가되는 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, N-말단에 서열번호 6의 아미노산 서열을 추가로 포함할 수 있으며, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드의 N-말단에 추가되는 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, N-말단에 아미노산 E 또는 GSE를 추가로 포함할 수 있으며, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드의 N-말단에 추가되는 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, N-말단에 히스택을 추가로 포함할 수 있으며, 히스 택은 6반복된 6XHis일 수 있고, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드의 N-말단에 추가되는 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, C-말단(카르복시 말단)에 서열번호 7의 아미노산 서열을 추가로 포함할 수 있으며, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드의 C-말단에 추가되는 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, C-말단에 서열번호 8의 아미노산 서열을 추가로 포함할 수 있으며, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드의 C-말단에 추가되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 서열번호 8의 아미노산 서열은 징크 핑거 (제 2 징크 핑거)일 수 있다.
일 구현예에서, C-말단에 서열번호 9의 아미노산 서열을 추가로 포함할 수 있으며, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드의 C-말단에 추가되는 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, C-말단에 서열번호 10의 아미노산 서열을 추가로 포함할 수 있으며, 일반식 2 및 서열번호 2의 펩타이드의 C-말단에 추가되는 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, 상기 펩타이드는 생체 내의 단백질 절단 효소들로부터 보호하고 안정성을 증가시키기 위해서 펩타이드의 아미노 말단 및 카르복시 말단을 변형하거나 여러 유기단으로 보호시킬 수 있으며, 그 예로 C-말단이 아미드화된 것일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 펩타이드는 서열번호 37 내지 40 중 어느 하나의 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있다(LPX105 및 이의 변이체).
일 구현예에서, 상기 펩타이드는 서열번호 11의 아미노산 서열로 이루어진 LPX101, 서열번호 12의 아미노산 서열로 이루어진 LPX102, 서열번호 13의 아미노산 서열로 이루어진 LPX103 및 서열번호 14의 아미노산 서열로 이루어진 LPX104로 이루어진 군에서 1이상 선택된 펩타이드 변이체일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 LPX103 펩타이드 변이체는 서열번호 19, 서열번호 24, 서열번호 25, 서열번호 26, 서열번호 27, 서열번호 28, 서열번호 29, 서열번호 30, 서열번호 31, 서열번호 32, 서열번호 33, 서열번호 34, 서열번호 35 및 서열번호 36으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드 변이체일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 LPX104 펩타이드 변이체는, 서열번호 15, 서열번호 16, 서열번호 17, 서열번호 18, 서열번호 20, 서열번호 21, 서열번호 22 및 서열번호 23으로 이루어진 군에서 1이상 선택된 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드 변이체일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 세포 투과성 펩타이드는 서열번호 37의 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으며, 서열번호 38의 아미노산 서열, 서열번호 39의 아미노산 서열 및 서열번호 40의 아미노산 서열을 더 포함할 수 있다.
상술한 보호기는 생체 내의 단백질 절단효소의 공격으로부터 본 발명의 펩타이드를 보호하는 작용을 한다. 또한, 상기 변형된 펩타이드는 보호기로 인해 우수한 열안정성을 나타내며, 또한 산과 알칼리 등의 물리화학적 인자에 대한 안정성을 우수하다. 따라서, 본 발명의 펩타이드는 장기 보존성이 뛰어나게 변형될 수 있으므로, 의약품, 의약외품, 화장품 및 구강용품과 같은 장기간 저장이 요구되는 제품에 유리하게 적용될 수 있다.
상술한 아미노산의 변형(또는 변이 또는 돌연변이)은 본 발명의 펩타이드 안정성을 크게 개선하는 작용을 하고, 본 발명에서 언급되는 용어 "안정성"은 인 비보 안정성 뿐만 아니라, 저장 안정성(예컨대, 상온 저장 안정성)도 의미한다.
본 발명에서 '특정 서열번호로 구성되는 펩타이드'라고 기재되어 있다 하더라도, 해당 서열번호의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드와 동일 혹은 상응하는 활성을 가지는 경우라면 해당 서열번호의 아미노산 서열 앞뒤의 무의미한 서열 추가 또는 자연적으로 발생할 수 있는 돌연변이, 혹은 이의 잠재성 돌연변이 (silent mutation)를 제외하는 것이 아니며, 이러한 서열 추가 혹은 돌연변이를 가지는 경우에도 본원의 범위 내에 속하는 것이 자명하다.
본 발명에서, 펩타이드 서열의 변형은 일부 아미노산이 치환(substitution), 추가(addition), 제거(deletion) 및 수식(modification) 중 어느 하나의 방법 또는 이러한 방법들의 조합을 통하여 변형된 것일 수 있다. 이러한 변형은 L-형 혹은 D-형 아미노산, 및/또는 비-천연형 아미노산을 이용한 변형; 및/또는 천연형 서열을 개질, 예를 들어 측쇄 작용기의 변형, 분자 내 공유결합, 예컨대, 측쇄 간 고리 형성, 메틸화, 아실화, 유비퀴틴화, 인산화, 아미노헥산화, 바이오틴화 등과 같이 개질함으로써 변형하는 것을 모두 포함한다. 상기 치환되거나 추가되는 아미노산은 인간 단백질에서 통상적으로 관찰되는 20개의 아미노산뿐만 아니라 비정형 또는 비-자연적 발생 아미노산을 사용할 수 있다. 비정형 아미노산의 상업적 출처에는 Sigma-Aldrich, ChemPep과 Genzyme pharmaceuticals가 포함된다. 이러한 아미노산이 포함된 펩타이드와 정형적인 펩타이드 서열은 상업화된 펩타이드 합성 회사, 예를 들어 미국의 American peptide company나 Bachem, 또는 한국의 Anygen을 통해 합성 및 구매 가능하다.
본 발명에서 사용되는 용어 "펩타이드"는 펩타이드 결합에 의해 아미노산 잔기들이 서로 결합되어 형성된 선형의 분자를 의미한다. 본 발명의 펩타이드는 당업계에 공지된 화학적 합성 방법, 특히 고상 합성 기술 (solid-phase synthesis techniques)에 따라 제조될 수 있으며 (Merrifield, J. Amer. Chem. Soc. 85:2149-54(1963); Stewart, et al., Solid Phase Peptide Synthesis, 2nd. ed., Pierce Chem. Co.: Rockford, 111(1984)), 유전자 조작 기술에 의하여 생산할 수도 있다.
구체적으로, 본 발명의 펩타이드는 표준 합성 방법, 재조합 발현 시스템, 또는 임의의 다른 당해 분야의 방법에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 펩타이드들은, 예를 들어 하기를 포함하는 방법을 포함하는 다수의 방법으로 합성될 수 있다:
(a) 펩타이드를 고체상 또는 액체상 방법의 수단으로 단계적으로 또는 단편 조립에 의해 합성하고, 최종 펩타이드 생성물을 분리 및 정제하는 방법; 또는
(b) 펩타이드를 인코딩하는 핵산 작제물을 숙주세포 내에서 발현시키고, 발현 생성물을 숙주 세포 배양물로부터 회수하는 방법; 또는
(c) 펩타이드를 인코딩하는 핵산 작제물의 무세포 시험관 내 발현을 수행하고, 발현 생성물을 회수하는 방법; 또는
(a), (b) 및 (c)의 임의의 조합으로 펩타이드의 단편을 수득하고, 이어서 단편을 연결시켜 펩타이드를 수득하고, 당해 펩타이드를 회수하는 방법.
보다 구체적인 예로, 유전자 조작을 통하여, 융합파트너 및 본 발명의 펩타이드를 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 융합 유전자를 제조하고 이를 숙주 세포에 형질전환시킨 후, 융합 단백질 형태로 발현하고, 단백질 분해효소 또는 화합물을 이용하여 융합 단백질로부터 본 발명의 펩타이드를 절단, 분리하여 원하는 본 발명의 펩타이드를 생산할 수 있다. 이를 위하여 예를 들어 Factor Xa나 엔테로키나제와 같은 단백질 분해효소, CNBr 또는 하이드록실 아민과 같은 화합물에 의해 절단될 수 있는 아미노산 잔기를 코딩하는 DNA 서열을 융합파트너와 본 발명의 펩타이드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 사이에 삽입할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 벡터 또는 상기 벡터로 형질전환된 숙주세포에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 용어 "뉴클레오타이드"는 단일가닥 또는 이중가닥 형태로 존재하는 디옥시리보뉴클레오타이드 또는 리보뉴클레오타이드이며, 다르게 특별하게 언급되어 있지 않은 한 자연의 뉴클레오타이드의 유사체를 포함한다(Scheit, Nucleotide Analogs , John Wiley, New York(1980); Uhlman 및 Peyman, Chemical Reviews , 90:543-584(1990)).
본 발명에서 사용되는 용어 "벡터"는 숙주 세포에 삽입되어 숙주 세포 게놈과 재조합되고 이에 삽입되거나, 또는 에피좀으로서 자발적으로 복제하는 컴피턴트 뉴클레오티드 서열을 포함하는 임의의 핵산을 의미한다. 이러한 벡터로는 선형 핵산, 플라스미드, 파지미드, 코스미드, RNA 벡터, 바이러스 벡터 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "숙주 세포"는 하나 이상의 DNA 또는 벡터가 도입되는 진핵 또는 원핵 세포를 가리키며, 특정 대상 세포만이 아니라 그 자손 혹은 잠재적 자손까지도 가리키는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 변형이 돌연변이 혹은 환경적 영향 때문에 후속 세대에 일어날 수 있기 때문에 사실 상기 자손은 부모 세포와 동일하지는 않지만, 본 발명에서 사용된 바와 같이 상기 용어의 범주 내에서 여전히 포함된다.
일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 펩타이드를 포함하는 세포 증식 및 이동 촉진용 조성물에 관한 것이다.
일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 펩타이드를 포함하는 세포 투과 전달체에 관한 것이다.
일 구현예에서, 본 발명의 세포 투과 전달체는 약물전달체로 사용될 수 있다.
통상적으로, 세포투과성 펩타이드는 목적 카르고와 비공유결합 또는 공유결합을 통해 연결되어 구성될 수 있다. 특히, 세포투과성 펩타이드와 목적 카르고가 화학적 교차-연결(cross-linking)을 통해 공유결합 컨쥬게이트를 형성하는 것이 바람직하다(Zatsepin, TS, et al. , Curr. Pharm. Des. , 11: 3639-3654(2005)). 따라서, 본 발명의 펩타이드는 목적 카르고와 공유결합 또는 비공유결합적으로 연결되어 세포 또는 조직 내로 전달시키는 기능을 할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "목적 카르고(cargo of interest)"는 공유결합 또는 비공유결합을 통해 본 발명의 펩타이드와 컨쥬게이트를 이루어 세포 내로 운반되고자 하는 물질을 의미하며, 예를 들어, 화학물질, 나노입자, 펩타이드, 폴리펩타이드, 안티센스 올리고뉴클레오타이드, siRNA, shRNA, miRNA 및 PNA(peptide-nucleic acid)를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 목적 카르고가 폴리펩타이드인 경우, 본 발명의 약물전달체는 본 발명의 펩타이드를 포함하는 세포 투과 전달체와 목적 카르고 사이에 링커를 추가적으로 포함할 수 있다. 본 발명에서 이용되는 링커로는 당업계에 공지된 다양한 링커를 이용할 수 있다. 상기 링커는 본 발명 펩타이드의 활성, 즉 세포투과 활성을 최대화하기 위하여 특별하게 선택된 길이 및/또는 서열을 가질 수 있다. 구체적으로는, 상기 링커는 복수의 아미노산 잔기로 이루어진 링커이다. 아미노산 서열로 이루어진 링커는 Huston, et al., Methods in Enzymology , 203:46-88(1991), 및 Whitlow, et al.,Protein Eng. , 6:989(1993))에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 본 발명에 참조로서 삽입된다.
본 발명의 약물전달체는 다양한 목적으로 이용될 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 약물전달체는 화학물질, 핵산, 나노입자, 등의 물질의 운반에 이용될 수 있으며, 상기 핵산은 안티센스 올리고뉴클레오타이드, siRNA, shRNA, miRNA 및 PNA를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 약물전달체는 운반 대상의 카르고에 따라, 질병 또는 질환의 치료, 특정 세포의 검출, 질병(예컨대, 암)의 진단, 특정 세포의 위치 추적 및 인 비보 이미징 등에 이용될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 용어 "핵산 분자"는 DNA(gDNA 및 cDNA) 그리고 RNA 분자를 포괄적으로 포함하는 의미를 갖으며, 핵산 분자에서 기본 구성 단위인 뉴클레오타이드는 자연의 뉴클레오타이드 뿐만 아니라, 당 또는 염기 부위가 변형된 유사체 (analogue)도 포함할 수 있다(Scheit, Nucleotide Analogs , John Wiley, New York(1980); Uhlman 및 Peyman, Chemical Reviews , 90:543-584(1990)).
또한, 본 발명의 약물전달체를 구성하는 펩타이드 및 목적 카르고에 대해 다양한 표지 물질이 이용될 수 있으며, 예를 들어 형광물질[예컨대, 플루오레신, FITC(fluoresein Isothiocyanate), 로다민 6G(rhodamine 6G), 로다민 B(rhodamine B), TAMRA(6-carboxy-tetramethyl-rhodamine), Cy-3, Cy-5, Texas Red, Alexa Fluor, DAPI(4,6-diamidino-2-phenylindole) 및 Coumarin], 형광 단백질(fluorescence protein; GFP, RFP, CFP, YFP, BFP, 루시퍼라제 또는 이의 변이체), 방사능동위원소(예컨대, C14, I125, P32 및 S35), 화학물질(예컨대, 바이오틴), 발광물질, 화학발광물질(chemiluminescent) 및 FRET(fluorescence resonance energy transfer)을 포함한다. 본 발명의 약물전달체가 방사능동위원소를 포함하여 구성되는 경우 (예컨대, 본 발명의 펩타이드 및 나노입자 구성), 단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영(SPECT, Single Photon Emission Computed Tomography) 또는 양전자 방출 단층촬영(PET, Positron Emission Tomography)에 적용되어 조직의 이미징에 이용될 수도 있다.
일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 펩타이드를 포함하는 조직 재생용 조성물에 관한 것이다.
일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 혈관신생 촉진용 조성물에 관한 것이다.
일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 상처 치유용 약학적 조성물에 관한 것이다.
일 구현예에서, 상처는 비-치유 외상성 상처, 방사선조사에 의한 조직의 파괴, 찰과상 (abrasion), 골괴저, 열상 (laceration), 결출상 (avulsion), 관통상 (penetrated wound), 총상 (gunshot wound), 절상, 동상, 타박상 (contusion or bruise), 피부궤양, 피부건조, 피부 각화증, 갈라짐, 터짐, 피부염, 피부 사상균증에 의한 통증, 수술상, 혈관질환 상처, 각막상처 등의 상처, 욕창, 와창, 당뇨성피부 미란과 같은 당뇨병 및 순환불량에 관련된 상태, 만성궤양, 성형수술 후 봉합부위, 척추상해성 상처, 부인과적 상처, 화학적 상처 또는 여드름일 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 혈관 신생 의존성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
일 구현예에서, 혈관 신생 의존성 질환은 허혈성 질환, 상처, 화상, 건선, 만성궤양, 심근경색, 협심증, 욕창, 탈모, 당뇨망막증, 미숙아 망막증, 연령관련 황반변성증, 녹내장, 당뇨성 궤양, 폐고혈압 및 뇌혈관성 치매로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
일 구현예에서, 허혈성 질환은 뇌허혈, 심장허혈, 당뇨병성 혈관심장질환, 심부전, 심근비대증, 망막허혈, 허혈성 대장염, 허혈성 급성 신부전증, 뇌졸중, 뇌외상 및 신생아 저산소증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명에서, 용어 "예방"이란 본 발명에 따른 단백질 또는 이의 단편, 또는 이를 포함하는 조성물의 투여에 의해 혈관 신생 의존성 질환의 발생, 확산 및 재발을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 조성물의 치료적으로 유효한 양은 여러 요소, 예를 들면 투여방법, 목적부위, 환자의 상태 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 인체에 사용 시 투여량은 안전성 및 효율성을 함께 고려하여 적정량으로 결정되어야 한다. 동물실험을 통해 결정한 유효량으로부터 인간에 사용되는 양을 추정하는 것도 가능하다. 유효한 양의 결정시 고려할 이러한 사항은, 예를 들면 Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed.(2001), Pergamon Press; 및 E.W. Martin ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed.(1990), Mack Publishing Co.에 기술되어있다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서 사용되는 용어, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여, 부작용없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 생물학적 제제에 통상적으로 사용되는 담체, 희석제, 부형제 또는 둘 이상의 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 용어, "약학적으로 허용가능한"이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다. 상기 담체는 조성물을 생체 내 전달에 적합한 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, Merck Index, 13th ed., Merck & Co. Inc. 에 기재된 화합물, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로스 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 이용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주이용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 당 분야의 적정한 방법으로 또는 Remington's Pharmaceutical Science(Mack Publishing Company, Easton PA, 18th, 1990)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 약학 조성물은 경구형 제형, 외용제, 좌제, 멸균 주사용액 및 분무제를 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 제형일 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 생물학적 제제에 통상적으로 사용되는 담체, 희석제, 부형제 또는 둘 이상의 이들의 조합을 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체는 조성물을 생체 내 전달에 적합한 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, Merck Index, 13th ed., Merck & Co. Inc. 에 기재된 화합물, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로스 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 이용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주이용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 당 분야의 적정한 방법으로 또는 Remington's Pharmaceutical Science(Mack Publishing Company, Easton PA, 18th, 1990)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
본 발명의 조성물에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 단백질을 0.0001 내지 10 중량 %로, 바람직하게는 0.001 내지 1 중량 %를 포함한다.
본 발명의 약학적 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이때 약제학적으로 허용 가능한 첨가제로는 전분, 젤라틴화 전분, 미결정셀룰로오스, 유당, 포비돈, 콜로이달실리콘디옥사이드, 인산수소칼슘, 락토스, 만니톨, 엿, 아라비아고무, 전호화전분, 옥수수전분, 분말셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 오파드라이, 전분글리콜산나트륨, 카르나우바 납, 합성규산알루미늄, 스테아린산, 스테아린산마그네슘, 스테아린산알루미늄, 스테아린산칼슘, 백당, 덱스트로스, 소르비톨 및 탈크 등이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 약제학적으로 허용 가능한 첨가제는 상기 조성물에 대해 0.1 중량부 내지 90 중량부 포함되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 비 경구 투여(예를 들어 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)하거나 경구 투여할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설률 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다. 본 발명에 따른 조성물의 일일 투여량은 0.0001 ~ 10 ㎎/㎖이며, 바람직하게는 0.0001 ~ 5 ㎎/㎖이며, 하루 일 회 내지 수회에 나누어 투여하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 조성물의 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 통상적으로 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 다양한 부형제, 예컨대 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 함께 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제 등이 포함된다.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1.
LPX 펩타이드의 특성 확인
1-1. 세포 투과 효과
신호 펩타이드, RNA 결합 친화성 잔기(affinity residue) 및 RNA 결합 잔기를 포함하며 (도 1) 2개의 징크 핑거 모티프를 가지는 3 가지의 구조의 침투성 펩타이드 LPX101 (서열번호 11), LPX102 (서열번호 12) 및 LPX103 (서열번호 13)의 세포 투과 효과를 확인하였다. 구체적으로, 세포투과 효율을 측정하기 위해 NIH3T3 세포주 및 mMSCs(마우스 중간엽 줄기세포)에 Keplan group에서 사용한 Heparin & Trypsin washing method [Kaplan IM, Wadia JS, Dowdy SF (2005) Cationic TAT peptide transduction domain enters cells by macropinocytosis. J Controlled release 102: 247-253]를 적용하여 세포막 표면에 붙어 있을 수도 있는 각 펩타이드들을 없앴다. 그 후, LPX101 (20 μg/ml), LPX103 및 LPX102 (0, 0.1, 1, 2, 4 μg/ml) 펩타이드들을 각각 LifeTein(USA)에서 FITC를 붙인 형태로 합성한 뒤, 각 세포를 키우는 배지에 1μM의 농도로 각 펩타이드들을 넣고 1시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 그 후, PBS로 세포를 3번 세척하고 트립신(Trypsin)으로 세포를 떼어내어 FACS 분석을 수행하였다. 또한, 각각의 펩타이드가 실제로 세포 내의 핵 내 또는 세포질 내에 존재하는지를 펩타이드 처리 18시간 후에 공초점 현미경으로 확인하고, 막 결합에 대해 PKH로 표지하였다.
그 결과, LPX101의 경우 2μM 및 5μM 농도 모두에서 높은 세포 투과율을 나타냈으며, 대부분의 LPX101가 세포질 내에 존재하고 있음을 확인할 수 있었다 (도 2). 또한, LPX102 및 LPX103 모두 2μM 이상의 농도에서 LPX101 (2μM)과 유사한 정도로 높은 세포 투과율과 함께 유사한 세포 내 잔존을 확인할 수 있었다 (도 3).
1-2. 세포 생장 및 이동 촉진 효과
LPX101 펩타이드가 세포 생장에 미치는 영향을 NIH3T3 세포주에서 확인하였으며, LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드가 세포 이동에 미치는 영향을 당뇨병 세포주인 DHEK (Diabetic human epidermal keratinocyte)에서 확인하였다. 구체적으로, mMSC 또는 NIH3T3 세포에 LPX101 펩타이드를 처리하고 1시간 동안 배양한 후 세척하였다. 처리 3일 후 세포의 숫자를 측정하고 대조군 대비 상대적 증식 비율을 %로 계산함으로써 LPX 처리에 의한 세포 성장의 % 증가를 확인하였다 (n = 3). 또한, 세포 이동 효과를 확인하기 위해, DHEK 세포에 LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드를 각각 처리하고, 1시간 동안 배양한 후 세척하였다. 이 후 스크래치된 경계를 가로 지르는 세포의 이동을 처리 후 72 시간에 측정하였다. 스크래치 라인을 가로 질러 이동한 세포의 수는 ImageJ 를 사용한 이미지 분석으로 측정하였다.
그 결과, LPX101 펩타이드는 2μM 및 5μM 농도 모두에서 세포 생장을 촉진시켰고, DHEK 세포의 이동을 촉진시키는 것으로 나타났다 (도 4). 또한, LPX102 및 LPX103 펩타이드는 더 낮은 농도에서 LPX101와 유사한 정도로 세포의 이동을 촉진시키는 것으로 나타났다 (도 5).
1-3. 혈관 형성 촉진 효과
Huvec(Human umbilical vein endothelial cells)를 사이토카인-없는 마트리젤에 분주하고 LPX101를 하루 동안 처리하였다 (n=3, 1 expt). 그 후 19일 뒤에 혈관 형성을 현미경으로 확인하고, 결절(nodules)의 수, 혈관 내 연접(junctions)의 수 및 마스터 세그먼트(master segment)의 수를 포함하는 혈관 형성 변수(parameter)를 정량하였다.
그 결과, 내피 세포는 LPX101 펩타이드 처리에 의해 보다 성숙한 모세 혈관고리들을 형성하는 것으로 나타났다 (도 6).
실시예 2. LPX 펩타이드의 항-당뇨 효과 확인
2-1. 글루코스 흡수능 향상 효과
인간 피부 섬유아세포주 HDF(Human dermal fibroblasts) 및 당뇨병 세포주 DHEK를 글루코스가 없는 배지에서 24시간 동안 배양한 뒤 2μM(20㎍/ml)의 LPX101, 1μM의 LPX102 또는 1μM의 LPX103을 18시간 동안 처리한 후, 2DG (2-deoxyglucose)를 처리하였다. 흡수된 글루코스의 양을 luminiscemce kit (promega)로 반응시킨 뒤 Spectra MaxL 장비를 사용하여 470nm에서 측정함으로써 상대적인 글루코스 흡수량을 측정하였다 (평균 SEM, n=3, *;p<0.05, **: p<0.01).
그 결과, LPX 펩타이드들은 당뇨병 세포주를 포함한 여러 포유동물 세포에서 모두 글루코스 흡수를 향상시키는 것으로 나타났다 (도 7).
2-2. 해당(glycolysis) 향상 효과
NIH3T3 세포를 글루코스-없는 배지에서 1 일 동안 배양한 뒤 글루코스, 올리고 마이신 및 2-DG를 순차적으로 처리하고 XF(Seahorse extrqacellular flux) 분석기를 이용하여 락테이트 생산의 측정으로서 ECAR(extracellular acidification rate)를 측정하고, LPX 펩타이드가 처리된 세포에서 ECAR의 정량 및 프로파일을 확인하였다 (평균 SEM n = 3, *; p <0.05).
그 결과, LPX101, LPX102 및 LPX103 펩타이드들은 글루코스 대사 (해당)를 촉진하는 것으로 나타났다 (도 8).
2-4. 당뇨병성 상처 치유 효과
2-4-1. 당뇨병성 상처 치유 효과 확인
야생형(WT) 마우스 및 당뇨병 모델 마우스 (db/db) (각각 n = 14)의 피부를 8mm 직경의 펀처로 펀칭하고 14일 동안 매일 LPX101 (2mg/ml, 20ul) 또는 PBS를 처리하고 상처 드레싱을 실시하였다. 상처 치유 효과는 초기 상처 영역 및 재-상피화 영역을 ImageJ 를 사용하여 분석하여 확인하였다 (평균 SEM n = 3, *; p <0.05). 또한, LPX101가 처리된 상처에서의 상처 치유 효과를 조직학적으로 평가하였다. 구체적으로, 당뇨병 마우스 (db/db)를 상처 유도 7일 및 14일 후 H/E 또는 트리 크롬으로 염색한 뒤 현미경으로 확인하고, ImageJ 를 이용하여 재-상피화 및 과립화 조직을 정량하였다 (n=3, ***;p<0.001). 아울러, db/db 마우스의 상처에 LPX101 처리하고 14일 후의 조직 표피를 조직학적으로 분석하였다.
그 결과, LPX101 펩타이드는 WT 마우스의 상처 치유를 가속화시켰으며, db/db 마우스 모델에서 당뇨병성 상처의 치유를 현저히 더 가속화시키는 것으로 나타났다 (도 9). 또한, LPX101 펩타이드의 처리로 인해 당뇨병성 마우스 모델에 유도된 상처가 7일차 (치유 과정의 중간)에 과립화 조직의 조기 형성을 유발하고, 14일차 (치유 과정의 끝)에 과립화 조직의 조기 수축 (리모델링)을 유발하는 것으로 나타났다 (도 10). 아울러, 14일차의 표피를 조직학적으로 분석한 결과, LPX101 처리에 의해 과각화증(hyperkeratosis), 부전각화증(parakeratosis) 및 가시세포증(acanthosis)이 조기에 감소한 것으로 나타났으며, 재생된 상처 상피의 리모델링이 가속화되었다 (도 11).
2-4-2. STZ-유도 당뇨병 마우스 모델에서 상처 치유 효과
STZ-유도 당뇨병 마우스 모델에서 LPX101, LPX102 및 LPX103의 상처 치유 효과를 확인하였다. 구체적으로, 마우스에 STZ(streptozotocin)를 5일 동안 주사하여 당뇨병을 유발하였으며, 이로 인해 고혈당증이 발생하였다. 이 후, 도 12A에 나타낸 스캐줄로 PBS (음성 대조군), EGF (양성 대조군) 50μg/ml, LPX101 2mg/ml(20μl), LPX102 및 LPX103 (2mg/ml(20μl))을 각각 처리한 후 이미지, 재상피화 및 당뇨병 표현형(고혈당증 및 포도당 내성 검사 IPGTT(impaired glucose tolerance test))을 통해 당뇨병이 유발된 마우스 모델에서의 상처 치유 효과를 확인하였다 (각 군당 n=10, *; p<0.05). 또한, LPX 펩타이드들의 당뇨병 마우스 모델에 대한 재생 활성을 비교하기 위해, 초기 상처 영역에 대한 % 비-상피화 영역에 의해 측정된 상처 치유 동역학 (각 그룹에 대해 n = 8), 및 초기 상처 부위에 대한 재 상피화 면적의 %로 분석된 재-상피화의 정량화를 확인하였다.
그 결과, LPX 펩타이드들은 모두 STZ에 의해 유도된 당뇨병성 상처 모델 (명백한 고혈당증인 마우스 선별)에서 EGF보다도 상처 치유 효과가 향상된 것으로 나타났으며, 특히, LPX102 및 LPX103는 LPX101보다 더 우수한 효과를 나타냈다 (도 12). 또한, 상처 치유 동역학 및 재-상피화를 정량한 결과에서도 LPX101보다 LPX102 및 LPX103가 db/db 마우스 모델에서 당뇨병성 상처 치유 효과가 우수한 것으로 나타났다 (도 13).
2-4-3. 혈관 형성 촉진을 통한 당뇨병성 상처 치유 효과
당뇨병성 궤양은 혈관 신생 장애 및 허혈성 괴사로 인한 혈관 공급 부족 때문에 치료가 어렵기 때문에, LPX 펩타이드가 당뇨병성 상처 치유에서 혈관 형성에 기여하는지를 확인하였다. 구체적으로, 당뇨병 모델 마우스 (db/db)에 상처를 낸 뒤, LPX 103 또는 EGF를 매일 1회씩 처리하고 상처 발생 7 일차에 혈관 신생의 회복에 대해 분석하였으며, 조직 내 적혈구의 혈관 외 유출을 시각화하기 위해 각 그룹의 상처 및 입구 (적색 점선 박스)를 확대하여 이미지를 확인하였다.
그 결과, LPX103을 처리한 군은 EGF를 처리한 군보다 더욱 성숙한 모세혈관 형성을 나타냈으며, 더 적은 출혈(hemorrhage) (RBC의 혈관 외 유출)을 형성하였다 (도 14).
2-4-4. LPX 펩타이드에 의한 재-상피화의 조직학적 평가
LPX 펩타이드 101, 102 및 103에 의한 당뇨병 마우스의 상처 재-상피화를 조직학적으로 평가하기 위해, 각각의 LPX에 의해 치료 된 당뇨병 마우스 (db/db) 상처 조직을 초기 손상 후 10일차에 H/E 염색하여 현미경 (50X 및 100x)으로 확인하였다.
그 결과, 당뇨병성 상처의 재-상피화를 LPX 펩타이드 101, 102 및 103 모두가 현저히 향상시키는 것으로 나타났다 (도 15).
2-4-5. 병용 투여
LPX 펩타이드와 EGF와의 병용 처리에 의한 당뇨병성 상처 치유 효과를 확인하였다. 구체적으로, 당뇨병 마우스 모델 (db/db)을 8mm 직경으로 펀칭하여 상처를 내고 LPX 펩타이드 (101, 102 또는 103) 및/또는 EGF의 조합으로 도 15A에 나타낸 스캐줄로 처리하고, 이의 이미지를 현미경으로 관찰하였으며, 초기 상처 발생 후 재-상피화에 대한 효과를 확인하였다. 또한,
그 결과, 각각의 LPX101, LPX102 및 LPX103은 모두 EGF와의 병용 처리시 당뇨병성 상처 치유 효과가 향상되는 것으로 나타났다 (도 16).
이를 통해, LPX 펩타이드들이 기존에 치료가 어려웠던 당뇨병성 상처 (궤양)의 재생을 다층적으로 향상시키는 것을 알 수 있었다 (도 17).
실시예 3. LPX 펩타이드의 변형에 따른 활성 확인
3-1. 펩타이드 변이체 제작
상기 LPX 펩타이드들의 다양한 변이체들을 도 18과 같이 제작하였다. 구체적으로, 도 19의 LPX101의 구조에서 다양한 변이 (CPP 영역의 치환, RNA 결합 부분 및 징크 핑거 구조의 아미노산 변이, 및 히스택 추가)를 부가하여 다양한 컨스트럭트 (101 포함 26가지)를 제작하였다 (도 20). 추가로, LPX101, LPX102, LPX103 및 LPX104 (서열번호 14)의 NIH3T3 세포에 대한 세포 이동 효과를 비교한 결과 하기 표 1과 같이 서로 유사한 수준인 것으로 나타났다.
3-2. CPP 영역 치환에 따른 활성 변화 확인
CPP 영역 서열의 치환에 따른 생물학적 활성 변화를 확인하기 위해, 도 21A와 같이 징크 핑거 2 영역 중 RNA 결합 위치를 포함하는 서열번호 7을 포함하는 LPX104 (#4)에서 CPP 영역을 HIV의 TAT 또는 Arg 반복 (R9) 서열로 치환한 뒤 (각각 TAT-104 및 R9-104) NIH3T3 세포에 대한, 세포 투과 효과, 세포 투과 24시간 후의 펩타이드의 안정성, 세포 이동 효과 및 세포 생장 효과를 비교하였다.
그 결과, LPX 펩타이드에서 CPP 영역의 TAT 또는 Arg (9) 잔기로의 치환은 세포-침투, 세포 증식 및 세포 이동에 대해서는 원래의 LPX104와 유사한 효과를 나타냈으나 (도 21B), 펩타이드의 안정성은 기존의 LPX104에 비해 현저히 높게 나타났다 (도 21C).
3-3. HIS 택 삽입에 따른 활성 변화 확인
엔도솜 탈출을 통한 안정성이 향상된 돌연변이를 선별하기 위해, 도 22A와 같이 LPX 펩타이드의 CPP 영역의 N-말단에 HIS 태그가 반복된 서열 (6XHis)을 추가하고 (LPH103 또는 LPX104) 이의 세포 침투 후 24 시간 후의 안정성, 세포 이동 촉진 효과 및 세포 생장 촉진 효과를 비교하였다.
그 결과, LPX 펩타이드에 6XHis 태그를 추가하면 엔도솜 탈출을 도와 세포 내 안정성이 현저히 증가되는 것으로 나타났다 (도 22B). 또한, 세포 증식 및 세포 이동 효과도 증가시키는 것으로 나타났다 (도 22C 내지 도22D).
3-4. RNA 결합 영역 및 징크핑거 영역 변이에 따른 활성 변화 확인
RNA 결합 영역 및 징크 핑거 영역에서의 변이를 가진 변이체들의 단백질 안정성을 확인하였다. 구체적으로, 세포 이동시 RNA 결합을 위한 아미노산 잔기가 변이된 LPX103 변이체들을 각각 NIH3T3 세포에 1 일 동안 처리하고, 분자 모델링 프로그램에 기초하여 각 펩타이드의 세포 내 안정화 효과를 72 시간 후에 분석하였으며, 각 아미노산 잔기의 돌연변이 에너지를 확인하였으며, 치환으로 <-1 Kcal/mol를 야기할 수 있는 변이체들을 펩타이드의 안정성 및 활성을 증가시킬 수 있는 잠재적 돌연변이로서 선택하였다 (도 23 및 24). 선택한 변이체들의 세포 증식 및 세포 이동에 대한 효과를 NIH3T3 세포에서 확인하였으며(도 25), 이를 통해, 세포 내 펩타이드의 안정성을 향상시키거나 감소시키는 RNA 결합 영역 및 징크핑거 영역 상의 변이들을 확인할 수 있었다 (도 26). 이에, 안정성과 생물학적 활성이 높은 것으로 확인된 LPX103, LPH103 및 LPS1O3을 선정하였다.
상기 실시예들을 통해, LPX 펩타이드의 생물학적 활성을 유사하게 유지하거나 향상시킬 수 있는 잔기의 잠재적 치환들은 하기와 같다:
1) N-말단의 히스티딘 반복 서열 추가는 안정성 향상;
2) CPP의 TAT 또는 R9으로의 치환은 동등한 효과;
3) 단백질의 안정화를 야기하는 잔기 변이 (돌연변이 에너지<-1Kcal/mole)들은 D16R, Y19R, N20R, G23E, L33E 및 L33W이다 (도 26 참조); 및
4) 다른 카테고리 유래 잔기의 임의의 조합.
또한, 생물학적 활성의 감소를 야기할 수 있는 하기의 잔기들은 LPX 펩타이드 변이체들에서 보존되어야 한다:
1) 징크 핑거 모티프의 18C, 21C, 26H 및 31C (서열번호 11의 LPX101 기준); 및
2) RNA 결합 영역의 20N (서열번호 11의 LPX101 기준).
이를 통해, LPX 펩타이드의 안정성 및 생물학적 활성이 동등하거나 증가하기 때문에 대체(치환) 또는 추가될 수 있는 아미노산 잔기와, 안정성 및 생물학적 활성을 감소시키기 때문에 보존되어야할 잔기들을 확인할 수 있었다.
실시예 4. LPX105 펩타이드의 변형에 따른 활성 확인
4-1. LPX105 펩타이드 변이체 제작
상기 실시예 3에 기재된 방법을 이용하여, LPX105 변이체를 제작하였다. 구체적으로 서열번호 37의 LPX105의 징크핑거의 영역 변이 및 히스티딘택(Histidine tag) 삽입에 따른 효과를 확인하고자, LPX105의 징크핑거 영역 변이와, 히스택을 삽입하여, LPS105(서열번호 38), LPH105(서열번호 39) 및 LPHS105(서열번호 40)을 제작하였다(도 27).
4-2. LPX105 변이체의 세포이동 촉진 확인
상기 실시예 1-2에 기재된 방법을 이용하여, LPX105, LPH105 및 LPHS105의 세포이동 촉진을 확인하였다. 구체적으로 세포 이동 효과를 확인하기 위해, 섬유아세포인 3T3 세포에 LPX105, LPH105 및 LPHS105 펩타이드를 각각 처리하고, 1시간 동안 배양한 후 세척하였다. 이 후 스크래치된 경계를 가로 지르는 세포의 이동을 처리 후 72 시간에 측정하였다. 스크래치 라인을 가로 질러 이동한 세포의 수는 ImageJ를 사용한 이미지 분석으로 측정하였다.
그 결과, 대조군인 PBS와 비교하여, LPX105는 세포 이동을 유의적으로 촉진시키는 것을 확인하였으며, LPX105의 변이체인 LPH105 및 LPHS105가 LPX105보다 세포이동을 증가시키는 것을 확인하였다(도 28).
4-3. LPX105 변이체의 당뇨병성 상처 치유 효과
상기 실시예 2-4에 기재된 방법을 이용하여, LPX105, LPH105 및 LPHS105의 당뇨병성 상처 치유 효과를 평가하였다. 상세하게는, 당뇨병 모델 마우스 (db/db) (각각 n = 14)의 피부를 8mm 직경의 펀처로 펀칭하고 10일 동안 매일 LPX105, LPH105 및 LPHS105 (3 μg) 또는 PBS를 처리하고 상처 드레싱을 실시하였다. 상처 치유 효과는 초기 상처 영역 및 재-상피화 영역을 ImageJ를 사용하여 분석하여 확인하였다 (평균 SEM n = 3, *; p <0.05).
그 결과, 대조군인 PBS와 비교하여, LPX105가 db/db 마우스 모델에서 당뇨병성 상처의 치유를 더 가속화시키는 것으로 나타났다. 또한 LPX105 변이체인 LPH105 및 LPHS105가 LPX105보다 더욱 현저하게 당뇨병성 상처의 치유를 가속화 시키는 것을 확인하였다(도 29).
<110> Stem Meditech Co., Ltd.
<120> CELL PENETRATING PEPTIDE VARIANTS AND USES THEROF
<130> PN2104-160
<160> 40
<170> KoPatentIn 3.0
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<213> Artificial Sequence
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<213> Artificial Sequence
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Gly Asp Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys Glu
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Cys Lys Leu
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Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys Glu Cys Lys
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35 40 45
Met Val Ala Ser Cys Pro Leu Lys Ala Gln Gln Lys
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Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys
20 25 30
Glu Cys Lys Leu Pro Pro Gln Pro Lys Lys Cys His Phe Cys Gln Ser
35 40 45
Ile Ser His Met Val Ala Ser Cys Pro Leu
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Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys
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35
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Lys Leu Pro Pro Gln Pro Lys Lys Cys His
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<213> Artificial Sequence
<220>
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<220>
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Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys Glu Cys Lys Leu Pro Pro Gln Pro
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35
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Lys Leu Pro Pro Gln Pro Lys Lys Cys His
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<213> Artificial Sequence
<220>
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Arg Arg Ser Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Gly Leu Asp His
20 25 30
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35
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<213> Artificial Sequence
<220>
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1 5 10 15
Arg Arg Ser Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Gly Leu Asp His
20 25 30
His Ala Lys Glu Cys Lys Leu Pro Pro Gln Pro Lys Lys Cys His
35 40 45
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
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1 5 10 15
Arg Arg Ser Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Arg Cys Gly Gly Leu Asp His
20 25 30
His Ala Lys Glu Cys Lys Leu Pro Pro Gln Pro Lys Lys Cys His
35 40 45
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
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Arg Arg Ser Lys Gly Asp Arg Cys Arg Asn Cys Gly Gly Leu Asp His
20 25 30
His Ala Lys Glu Cys Lys Leu Pro Pro Gln Pro Lys Lys Cys His
35 40 45
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> H-104-3
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His Ala Lys Glu Cys Lys Leu Pro Pro Gln Pro Lys Lys Cys His
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
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<213> Artificial Sequence
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Glu Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys Arg Arg Ser Lys Gly
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20 25 30
Lys Leu
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
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Glu Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys Arg Arg Ser Lys Gly
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Asp Arg Cys Arg Arg Cys Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys Glu Cys
20 25 30
Lys Leu
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 103-S1
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20 25 30
Lys Leu
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<213> Artificial Sequence
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<223> LPS-103
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Asp Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Glu Leu Asp His His Ala Lys Glu Cys
20 25 30
Lys Leu
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<213> Artificial Sequence
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<213> Artificial Sequence
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Arg Arg Cys Arg Arg Cys Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys Glu Cys
20 25 30
Lys Trp
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
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Glu Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys Arg Arg Ser Lys Gly
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Arg Arg Cys Arg Arg Cys Gly Glu Leu Asp His His Ala Lys Glu Cys
20 25 30
Lys Trp
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 103-N1
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20 25 30
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35
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<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 103-N2
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Gly Ser Glu Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys Arg Arg Ser
1 5 10 15
Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Asn Ala Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys
20 25 30
Glu Cys Lys Leu
35
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20 25 30
Glu Cys Lys Leu
35
<210> 35
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 103-N4
<400> 35
Gly Ser Glu Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys Arg Arg Ser
1 5 10 15
Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys
20 25 30
Glu Ala Lys Leu
35
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<211> 36
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 103-N5
<400> 36
Gly Ser Glu Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys Arg Arg Ser
1 5 10 15
Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Asp Cys Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys
20 25 30
Glu Cys Lys Leu
35
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<211> 33
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
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Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys Arg Arg Ser Lys Gly Asp
1 5 10 15
Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Gly Leu Asp His His Ala Lys Glu Cys Lys
20 25 30
Leu
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<211> 33
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> LPS105
<400> 38
Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys Arg Arg Ser Lys Gly Asp
1 5 10 15
Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Glu Leu Asp His His Ala Lys Glu Cys Lys
20 25 30
Leu
<210> 39
<211> 39
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> LPH105
<400> 39
His His His His His His Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys
1 5 10 15
Arg Arg Ser Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Gly Leu Asp His
20 25 30
His Ala Lys Glu Cys Lys Leu
35
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<211> 39
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> LPHS105
<400> 40
His His His His His His Arg Arg Pro Lys Gly Lys Ser Met Gln Lys
1 5 10 15
Arg Arg Ser Lys Gly Asp Arg Cys Tyr Asn Cys Gly Glu Leu Asp His
20 25 30
His Ala Lys Glu Cys Lys Leu
35
Claims (20)
- 세포 투과성 도메인 및 징크 핑거 도메인을 포함하는 세포 투과성 펩타이드.
- 제 1항에 있어서, 상기 징크핑거 도메인은 하기 일반식 1의 아미노산 서열인 것인, 펩타이드:
X1-X2-X3-X4-G-X5-L-D-X6-H-A-K-E-X7 (일반식 1, 서열번호 1)
상기 식에서,
X1은 C 또는 A이며;
X2는 Y 또는 R이고;
X3는 N, R 또는 D이며;
X4는 C 또는 A이고;
X5는 G 또는 E이며;
X6는 H 또는 A이고; 및
X7은 C 또는 A이다. - 제 2항에 있어서, 징크 핑거 도메인의 N-말단에 G-X8-R이 추가되고, 상기 식에서 X8이 D 또는 R인, 세포 투과성 펩타이드.
- 제 2항에 있어서, 상기 징크 핑거 도메인의 C-말단에 K-X9이 추가되고, 상기 식에서 X9이 L 또는 W인, 세포 투과성 펩타이드.
- 제1항에 있어서, 상기 세포 투과성 도메인은 서열번호 4 내지 6의 아미노산 서열 중 어느 하나의 서열인 것인, 세포 투과성 펩타이드.
- 제1항에 있어서, 상기 세포 투과성 펩타이드는 서열번호 37의 아미노산 서열로 이루어진, 세포 투과성 펩타이드.
- 제1항에 있어서, 상기 세포 투과성 펩타이드는 서열번호 38의 아미노산 서열로 이루어진, 세포 투과성 펩타이드.
- 제1항에 있어서, 상기 세포 투과성 펩타이드는 서열번호 39의 아미노산 서열로 이루어진, 세포 투과성 펩타이드.
- 제1항에 있어서, 상기 세포 투과성 펩타이드는 서열번호 40의 아미노산 서열로 이루어진, 세포 투과성 펩타이드.
- 제1항에 있어서, 상기 세포 투과성 펩타이드는 서열번호 11 내지 36의 아미노산 서열 중 어느 하나의 서열로 이루어진, 세포 투과성 펩타이드.
- 제 1항에 있어서, 상기 세포 투과성 도메인의 N-말단에 아미노산 E, GSE 또는 히스택를 추가로 포함하는, 세포 투과성 펩타이드.
- 제 1항에 있어서, 상기 징크핑거 도메인의 C-말단에 서열번호 7 내지 서열번호 10의 아미노산 서열 중 어느 하나의 서열을 포함하는, 세포 투과성 펩타이드.
- 제 1항의 펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드.
- 제 13항의 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 벡터.
- 제 14항의 벡터로 형질전환된 숙주세포.
- 제 1항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 상처 치유용 약학적 조성물.
- 제 16항에 있어서, 상처는 비-치유 외상성 상처, 방사선조사에 의한 조직의 파괴, 찰과상 (abrasion), 골괴저, 열상 (laceration), 결출상 (avulsion), 관통상 (penetrated wound), 총상 (gunshot wound), 절상, 동상, 타박상 (contusion or bruise), 피부궤양, 피부건조, 피부 각화증, 갈라짐, 터짐, 피부염, 피부 사상균증에 의한 통증, 수술상, 혈관질환 상처, 각막상처, 욕창, 와창, 당뇨성피부 미란과 같은 당뇨병 및 순환불량에 관련된 상태, 만성궤양, 성형수술 후 봉합부위, 척추상해성 상처, 부인과적 상처, 화학적 상처 및 여드름으로 이루어진 군에서 선택된 상처인, 상처 치유용 약학적 조성물.
- 제 1항의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 혈관 신생 의존성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제 18항에 있어서, 혈관 신생 의존성 질환은 허혈성 질환, 상처, 화상, 건선, 만성궤양, 심근경색, 협심증, 욕창, 탈모, 당뇨망막증, 미숙아 망막증, 연령관련 황반변성증, 녹내장, 당뇨성 궤양, 폐고혈압 및 뇌혈관성 치매로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 혈관 신생 의존성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제 19항에 있어서, 허혈성 질환은 뇌허혈, 심장허혈, 당뇨병성 혈관심장질환, 심부전, 심근비대증, 망막허혈, 허혈성 대장염, 허혈성 급성 신부전증, 뇌졸중, 뇌외상 및 신생아 저산소증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 혈관 신생 의존성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
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