KR20230035231A

KR20230035231A - 신규 단백질 및 이의 치료 및 미용 용도

Info

Publication number: KR20230035231A
Application number: KR1020227041647A
Authority: KR
Inventors: 니콜라스 티. 몬술; 에바 에이. 버케스; 프레데릭 티. 보엄; 유-쉬엔 리아오
Original assignee: 쿼럼 이노베이션즈 엘엘씨
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2023-03-13
Also published as: CA3176797A1; BR112022022615A2; AU2021268961A1; WO2021226318A1; EP4146671A1; CN115776986A; IL297385A; US20230357332A1; MX2022013737A; JP2023524765A; EP4146671A4

Abstract

본 발명은 유리한 치료 및 미용 용도를 갖는 신규 단백질 및 이의 생물학적 활성 단편 및 변이체를 제공한다. 단백질을 사용하는 방법뿐만 아니라, 재조합 세포를 사용하여 단백질을 생산하는 방법이 또한 제공된다. 단백질의 발현을 암호화하는 폴리뉴클레오티드 서열로 형질 전환된 재조합 숙주 세포가 추가로 제공된다.

Description

신규 단백질 및 이의 치료 및 미용 용도

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2020년 5월 6일자로 출원된 미국 가출원 일련 번호 제63/020,860호의 이익을 주장하고, 이는 본원에 전부 참조로 포함된다.

서열 목록

본 출원에 대한 서열 목록은 2020년 5월 5일에 생성된 "SeqList-05May20-ST25.txt"라는 파일명이 붙고, 3 KB이다. 서열 목록은 본원에 전부 참조로 포함된다.

박테리아는, 공생체(commensal)로서 그리고 유익한 생리활성 물질의 생산을 위해서, 건강과 질병에 대한 이들의 중요한 역할에 대해 상당한 관심을 받아 왔다.

외부 침입자에 대한 초기 방어선인 피부는 다양한 박테리아 개체군의 서식지이다. 이들 미생물은 상주 공생체(resident commensal), 단기 공생체(transient) 및 병원체를 포함한다. 피부의 도전적인 환경에서 살아남기 위해 미생물은 종종 생물막 표현형(biofilm phenotype)을 나타내어 생존과 성장을 위한 경쟁 우위를 제공한다. 많은 피부 병원체가 피부에 공생체로 살고 있는 것으로 발견될 수 있고; 미생물 디스바이오시스(microbial dysbiosis), 숙주 유전 변이(host genetic variation) 및 면역 상태는 공생체로부터 병원체로의 전환을 이끌 수 있다.

생물막은 자유 부유 플랑크톤 박테리아가 내재 의료 기기와 같은 생물학적 또는 비활성 표면에 고정될 때 개시된다. 부착된 박테리아는 증식하여 단층 상태로부터 미세집락(microcolony) 상태로 진행한 다음, 임계 질량(critical mass)으로 진행하고, 이 지점에서 박테리아 혼선(bacterial crosstalk)이 발생하여 생물막 표현형으로 이어지는 쿼럼 센싱(quorum sensing)으로 알려진 현상을 유발한다. 쿼럼 센싱은 플랑크톤 박테리아에서 발현되지 않는 생물막 생산 유전자를 켤 수 있다. 박테리아는 생물막 표현형에 특이적인 인자를 표현하기 위해 집합적으로 반응하고, 이는 생물막 표현형을 결정짓는 엑소폴리사카라이드(exopolysaccharide, EPS) 매트릭스의 분비로 이어진다.

생물막 표현형은 중간 수로(water channel)와 함께 내장된 살아있는 박테리아의 층으로 구성되어 있는 미생물 타워(microbial tower)의 형성에 의해 형태학적으로 특징화된다. 적절한 환경 조건에서, 자유 부유 박테리아는 생물막으로부터 방출되고 다른 표면에서 주기가 계속된다.

국립 보건원(National Institutes of Health)은 인체에서 발생하는 미생물 감염의 75% 이상이 생물막의 형성과 지속에 의해 뒷받침되는 것으로 추정한다. 이러한 감염은 충치, 치주염, 근골격 감염, 골수염, 세균성 전립선염, 심내막염(endocarditis), 만성 기관지염 및 기타 만성 하기도 염증(lower respiratory inflammation) 상태, 낭포성 섬유증 폐렴(cystic fibrosis pneumonia), 중이염, 만성 편도선염, 아데노이드 인두염(adenoiditis) 및 기구 감염(device infection)을 포함한다.

상이한 유전자 발현 패턴으로 인해, 생물막 관련 감염은 플랑크톤 유형 감염과는 다른 임상 경과와 항생제에 대한 반응을 갖는다. 항생제는 이들 EPS 보호 미생물 군집(EPS-protected microbial community)을 근절하지 못할 수 있기 때문에, 항생제를 사용하면 문제를 실제 더 복잡하게 만들고, 이는 항생제가 비-EPS 보호 박테리아(non-EPS-protected bacteria)를 제거하여 항생제 내성 박테리아의 복제를 용이하게 하기 때문이다. 이들 항생제 내성 박테리아는 메티실린 내성 황색 포도상 구균(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)을 포함한다. MRSA의 세계적인 파급 효과에도 불구하고, 현대 의학은 병원성 생물막 관련 감염에 대한 치료법이 거의 없다.

MRSA 감염은 또한 감염된 피험자에게 다른 결과를 일으킬 수 있다. MRSA는 아동의 20%와 성인의 5%에 영향을 미치는 아토피성 피부염(atopic dermatitis, AD)에 기여할 수 있다. AD는 일시적인 급성 발적(episodic acute flare)과 함께 만성적으로 건조한 소양증 습진 피부염(pruritic eczematous dermatitis)으로 임상적으로 나타난다. MRSA의 존재 외에 유전 인자가 AD에 기여한다. 예를 들어, AD 환자에서는 종종 필라그린 단백질(filaggrin protein)이 결핍되어 있다.

박테리아 생물막 매트릭스를 공격하거나, 용해시키거나, 그렇지 않으면 약화시키고, 박테리아 군집을 유지하는 쿼럼 메커니즘(quorum mechanism)을 방해하고, 국부 숙주 선천 면역(local host innate immunity)을 상향 조절하는 것은 각각 만성 감염이나 만성 생물막 관련 염증 질환이 될 수 있는 것을 치료하는 데 도움이 될 수 있다. 박테리아 생물막의 침투 또는 분산은 생물막 유도 만성 염증과 싸우는 데 중요하다. 피부 또는 기타 기관의 병원성 박테리아, 생물막 및 대사 산물을 제어하는 것은 공생 피부 상재균(commensal skin flora)과 피부 건강의 공생(symbiosis)을 회복하는 데 주요한 구성 요소이다. 그러나 현재의 치료법은 성장을 억제하고 병원성 생물막 활성의 점착 및 부착을 감소시키기 위해 전체 마이크로바이옴(microbiome)을 조절하기보다는 주로 증상 조절에 초점을 맞춘다.

퍼옥시좀 증식제 활성화 수용체(peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR)는 일 군의 핵 수용체 단백질이고 다양한 생리적 자극에 반응하여 유전자 발현을 조절하는 전사 인자(transcription factor) 역할을 한다. 이들의 구조는 아미노 말단 활성화 도메인(AF1), 아연 핑거(zinc-finger) DNA 결합 도메인, 리간드 결합 카르복시 말단 도메인, 및 c 말단의 제2 활성화 도메인(AF2)으로 구성되어 고도로 보존되어 있다.

PPARα는 갈색 지방, 간, 심장, 근육, 신장 및 면역 세포와 같은 대사 활성 조직에서 발현된다. 그 리간드는 도코사헥산산(docosahexanoic acid, DHA), WY 14643, 클로피브레이트(clofibrate), 산화 인지질, 프탈산 에스테르, 및 다양한 제초제를 포함한다. DHA, WY 14643, 및 클로피브레이트 리간드는 필라그린 및 열 충격 단백질 27(HSP27)을 증가시키는 것으로 알려져 있다. PPARα는 간 지질 대사의 주요 조절제이고, 에너지 결핍 조건에서 활성화되어 장기 단식에 대한 적응인 케톤 생성(ketogenesis)을 개시한다. PPARα 합성 리간드는 항고지혈증(anti-hyperlipidemic) 피브레이트 약물을 포함한다. PPARα 리간드는 간 지질 대사를 조절하기 때문에, 지방성 간염(steatohepatitis) 또는 지방간의 치료에 유용할 수 있다.

PPARβ/δ는 피부, 장, 간, 심장, 골격근, 폐, 뇌, 흉선, 비장, 각질형성세포(keratinocyte) 및 다양한 면역 세포를 포함하는 대사 활성 조직에서 발현된다. 그 리간드는 GW1514 및 레티노산을 포함한다. PPARβ/δ의 작용(agonism)은 신체의 연료 선호도를 포도당에서 지질로 변경하지만, 뇌량(corpus callosum)의 수초화(myelination), 표피 세포 증식 및 분화, 지질 축적, 방향 감지, 분극화 및 각질형성세포의 이동에 역할을 하는 것으로 입증되었다.

합성된 단백질은 지방 조직, 결장 및 대식세포(macrophage)에 주로 존재하지만, PPARγ를 암호화하는 유전자는 편재하여 발현된다. 그 리간드는 티아졸리딘디온(thiazolidinedione, TZD), 로시글리타존(rosiglitazone), 피오글리타존(pioglitazone) 및 트로글리타존(troglitazone)을 포함하기 때문에, PPARγ는 "글리타존" 수용체라고도 한다. 지방세포 분화(adipocyte differentiation)의 조절제로서, 지방산 저장 및 포도당 대사의 조절제로서 중요하다. PPARγ 부위에 활성을 갖는 화합물은 당뇨병, 인슐린 저항성, 대사 증후군, 비만, 죽상 경화성 심장 질환(atherosclerotic heart disease) 및 기타 대사 이상 상태에 대한 경구, 주사 또는 그렇지 않으면 전신 치료로서 특히 유용한 약리학적 잠재력을 갖는다.

PPARγ는 또한 항염증 특성을 가지고 있어 박테리아 감염의 초기 염증 단계로부터 해소 단계(resolution phase)로의 전환에 중요한 역할을 한다. MRSA 감염에서 MRSA가 있는 피부는 이러한 전환 없이 무산소 및 포도당 결핍 상태가 되어 지속적인 감염을 용이하게 한다.

PPAR의 활성화 또는 비활성화는 PPAR을 인산화하는 키나아제(kinase) 또는 PPAR에서 인산기를 절단하는 포스파타아제(phosphatase)에 의해 조절된다. PPARγ를 인산화하는 키나아제의 한 가지 예는 세포외 신호 조절 키나아제(extracellular signal-regulated kinase, ERK1/2)이다. ERK1/2 및 기타 키나아제는 시글리타존(ciglitazone)과 같은 PPAR 리간드에 의해 PPAR을 인산화하도록 유도될 수 있다. 이러한 인산화는 PPAR의 유도에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 리간드가 PPAR에 직접 결합하는 능력에도 영향을 미친다.

글루코코르티코이드 수용체(glucocorticoid receptor, GR)는 많은 유전자의 발현을 조절(억제 또는 유도)하는 전사 인자로 작용하는 또 다른 핵 수용체이다. 많은 박테리아 독소는 일반적으로 유전자 활성화, GR 전위(translocation) 또는 GR 리간드 결합의 억제를 통해 GR의 활성화를 수정한다.

PPAR, GR 및 ERK1/2도 암 증식에 역할을 한다. PPARγ 수용체의 리간드 매개 활성화는 또한 인간의 유방, 위, 폐, 전립선 및 기타 암 세포주의 억제에 기여하는 것으로 생각된다. GR은 PPAR과 상호작용하여 암 세포의 증식을 제한할 수 있다. 한 가지 예에서, GR 및 PPARγ는 렙틴 유전자 발현을 억제할 수 있고, 이는 다시 유방 종양 성장을 억제한다.

PPAR, GR 및 ERK1/2 단백질이 박테리아 감염, 대사 및 암 세포 증식과 관련하여 다양한 신호 전달 경로(signaling pathway)에서 수행하는 실질적인 역할을 고려할 때, 이들 경로에 영향을 미치는 새로운 수단은 박테리아 감염 및/또는 암을 예방하거나 치료할 뿐만 아니라, 면역 및 대사 기능을 조절하는 데 필수적이다.

피험자에 대한 큰 손상은 감염, 자가면역 및 만성 염증의 경우에 신체의 염증 반응 자체로 인한 것이기 때문에, 이러한 손상을 제한하는 데 항염증 화합물이 중요하다. 현재 사용되는 가장 일반적인 항염증 화합물 중 하나는 글루코코르티코이드 스테로이드(GC)이다. 이들 화학 물질은 PPAR과 같은 또 다른 핵 전사 인자인 글루코코르티코이드 수용체를 결합하고 활성화함으로써 항염증 효과를 발휘한다. 그러나 이들의 사용은 심각한 역효과와 글루코코르티코이드 내성의 발달에 의해 방해를 받는다. 따라서, 더 안전한 부작용 프로파일을 갖는 비-글루코코르티코이드 GR-활성제를 개발할 필요성이 존재한다. GR과 PPAR은 모두 강력한 면역 조절 효과를 갖고 있기 때문에 GCS와 PPAR 활성제를 함께 사용하면 GC 노출을 줄이고 역효과로부터 보호하는 데 도움이 될 것으로 제안되었다.

그 자체가 GC가 아니더라도 GR과 PPAR 핵 수용체 둘 모두를 동시에 활성화할 수 있는 하나의 화합물을 발견하기 위한 특별한 필요성이 존재한다. 제한된 수의 이러한 화합물이 존재한다. 이들 스테로이드 유사 화합물은 우르솔산(ursolic acid)과 같은 식물 테르펜(Junco JJ, Cho J, Mancha A, Malik G, Wei SJ, Kim DJ, Liang H, DiGiovanni J, Slaga TJ. Role of AMPK and PPARα in the anti-skin cancer effects of ursolic acid. Mol Carcinog. 2018 Dec;57(12):1698-1706), 천연 지방산 및 아이코사노이드(eicosanoid), 및 PPAR 리간드 피오글리타존과 같은 합성 화합물(Petta I, Dejager L, Ballegeer M, Lievens S, Tavernier J, De Bosscher K, Libert C. The Interactome of the Glucocorticoid Receptor and Its Influence on the Actions of Glucocorticoids in Combatting Inflammatory and Infectious Diseases. Microbiol Mol Biol Rev. 2016 May 11; 80(2):495-522)을 포함한다.

정상적인 태반 발달은 산모-태아 건강에 매우 중요하다. 산모의 건강을 위해 GC와 같이 태아에 역효과가 있는 약물의 투여가 필요한 경우가 있다. 과도한 산모의 GC 투여는 부분적으로 PPAR의 억제를 통한 태아 자궁내 성장 제한(intrauterine growth restriction, IUGR)을 포함하는 많은 잠재적인 역효과를 갖는다(Fu L, Chen YH, Bo QL, Song YP, Ma L, Wang B, Xu S, Zhang C, Wang H, Xu DX. Lipopolysaccharide Downregulates 11β-Hydroxysteroid Dehydrogenase 2 Expression through Inhibiting Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-γ in Placental Trophoblasts. J Immunol. 2019 Sep 1;203(5):1198-1207). 따라서, 산모-태아 의학(maternal-fetal medicine)에서 PPAR 활성화를 갖는 비-GC GR 활성제가 특히 필요하다.

본 발명은 항박테리아, 항암, 항염증 및/또는 대사 조절 조성물뿐만 아니라, 이들 조성물을 사용하는 방법을 제공한다. 더 구체적으로, 본 발명은 신규 단백질, 및/또는 이의 생물학적 활성 단편 및 변이체를 포함하는 약학, 기능성 식품, 및 미용 조성물과, 이를 사용하는 방법을 제공한다.

바람직한 실시예에서, 본 발명은 하나 이상의 치료 및/또는 미용 특성을 갖는 신규한 생물학적 활성 단백질을 제공한다. 특정 실시예에서, 본 발명은 SEQ ID NO. 1에 따른 아미노산 서열을 갖는 단백질인 "Qi611S"를 제공한다. 특정 실시예에서, 본 발명은 또한 Qi611S뿐만 아니라 이의 생물학적 활성 단편 및 변이체를 포함하는 "Qi611S 단백질"을 제공한다.

일부 실시예에서, Qi611S 단백질은, 예를 들어, 항균 활성, 병원성 생물막 성장 및/또는 점착의 억제, 병원성 생물막 분리의 촉진, 공생 생물막 성장의 촉진, 피부 장벽 기능 및 피부 선천 면역 기능의 향상, 대사의 조절, 염증의 억제, 암 세포 증식의 억제, 및/또는 다양한 수용체 및/또는 키나아제의 유도 및/또는 작용을 포함하는 이들의 생물학적 활성에 따라 특징화될 수 있다.

특정 실시예에서, Qi611S 단백질은 항암, 항박테리아, 항염증, 대사 조절 및/또는 면역 조절 활성을 갖는다.

일부 실시예에서, Qi611S 단백질은 세포, 바람직하게는 박테리아 세포에 의해 생산될 수 있다. 따라서, 특정 실시예에서, 본 발명은 Qi611S 단백질을 생산하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 SEQ ID NO. 1의 전부 또는 일부, 또는 이의 변이체 또는 단편을 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 갖는 세포를 단백질의 발현에 유리한 조건하에 배양하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 뉴클레오티드 서열은 Qi611s (SEQ ID NO. 2)이다. 선택적으로, 단백질은 배양물로부터 정제될 수 있다.

일 실시예에서, 방법은 Qi611s 뉴클레오티드 서열(SEQ ID NO. 2)을 갖는 미생물, 예를 들어, 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum) Qi6을 이용한다. Qi611s는 SEQ ID NO. 1(Qi611S)에 따라 아미노산 서열을 암호화한다.

또 다른 실시예에서, 세포는 Qi611S 단백질을 발현하는 능력을 보유하도록 재조합적으로 변경된 미생물이다. 특정 실시예에서, 미생물은 Qi611s 유전자의 전부 또는 일부를 보유한다. 따라서, 특정 실시예에서, 본 발명은 SEQ ID NO. 2에 따른 DNA 서열의 전부 또는 일부를 보유하고/하거나 SEQ ID NO. 1에 따른 아미노산 서열을 갖는 단백질, 또는 SEQ ID NO. 1의 단편 또는 변이체를 발현할 수 있는 재조합 세포를 제공한다. 예시적인 실시예에서, 재조합 세포는 대장균(E. coli) BL21 또는 대장균 C43이다.

세포의 이러한 형질 전환(transformation)은 미생물 분야의 숙련자에게 잘 알려진 기술을 사용하여 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 뉴클레오티드 서열은 Qi611S 단백질의 발현을 최적화하도록 수정될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 본 발명은 Qi611S 단백질 및/또는 SEQ ID NO. 2에 따른 DNA 서열의 전부 또는 일부를 포함하는 세포, 및 선택적으로 약학적으로 및/또는 미용적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 조성물을 제공한다.

약학적으로 및/또는 미용적으로 허용 가능한 담체는, 예를 들어, 경구 투여, 주사(예를 들어, 피하, 정맥내, 근육내, 복강내, 척수강내 및/또는 진피하), 및/또는 국소 투여(예를 들어, 피부 흡수를 통한)를 포함하는 특정 경로에 따라 피험자에게 조성물을 투여하는 데 사용되는 물질을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 조성물은 식품, 캡슐, 알약, 음용 가능한 액체, 로션, 크림, 에멀션, 연고, 오일, 젤, 세럼, 에어로솔, 미스트, 증기, 및/또는 이들의 조합으로서 제제화될 수 있다.

일부 실시예에서, 단백질은 조성물로 제제화되기 전에 세포 배양물로부터 추출되고, 선택적으로는 정제될 수 있다.

일부 실시예에서, 조성물은 Qi611S 단백질을 생산할 수 있는 세포를 포함한다. 일 실시예에서, 세포는 냉동 건조, 동결 건조, 및/또는 용해물(lysate) 형태로 존재한다. 일 실시예에서, 조성물은 생물막 상태의 세포 배양물을 포함한다.

특정 실시예에서, 본 발명의 조성물은 퍼옥시좀 증식제 활성화 수용체(PPAR), 세포외 신호 조절 키나아제(ERK 1/2), 및 글루코코르티코이드 수용체(GR)로부터 선택되는 하나 이상의 분자의 발현을 유도하고/하거나 작용제(agonist)로 작용할 수 있다. 이들 분자 활성의 향상은, 예를 들어, 종양 및 인슐린 성장 인자(IGF) 시스템과 같은 시스템에서, 예를 들어, 암 세포 증식, 대사, 염증, 유전자 전사, 세포 아폽토시스(cell apoptosis), 생물막 억제 및/또는 박테리아 세포 성장에 대한 다운스트림 효과(downstream effect)를 가질 수 있다.

퍼옥시좀 증식 활성화 수용체(PPAR)는 인체 전체에 존재하는 핵 전사 인자이다. 많은 다양한 세포 유형에서 중요한 조절 기능을 가지고 있는 3가지 이소타입(isotype)인 PPARα, PPARβ 및 PPARγ가 있고, 이에 따라, 이들 수용체는 고도로 연구된 "신약 개발로 이어질 수 있는 표적(druggable target)"이다. 이들의 활성화는 리간드에 의해 자극된다. 예를 들어, PPARγ는 지방 세포, 근육, 뇌 및 면역 세포에서 발견된다. 가장 많이 연구된 이소타입인 PPARγ는 수많은 표적 유전자의 발현을 자극하고 포도당 항상성, 인슐린 감수성, 지질 대사, 면역 반응 및 염증을 조절한다.

최근 발견으로 이들 핵 수용체를 인간의 질병과 관련짓는 많은 신호 전달 경로가 발견되었다. PPARγ 이상은 비만, 암, 당뇨병, 죽상 동맥 경화증(atherosclerosis), 염증성 장 질환 및 다발성 경화증(multiple sclerosis)을 포함하는 많은 병태생리학적 상태(pathophysiological condition)에 존재한다. PPARγ 작용제는 자폐증, 파킨슨병, 알츠하이머병, 다발성 경화증 및 정신분열증과 같은 신경학적 상태에 신경보호제로 사용하기 위해 연구되었다.

PPARγ는 항염증성 대식세포 분극화를 유도하는 것으로 알려진 주요 PPAR 이소타입이다. 이러한 대식세포("M2")는 또한 정상 조직 복구에 중요하고, 정상 조직 치유를 억제할 수 있는 염증성 대식세포("M1")와 구별된다. 급성 뇌혈관 발작(acute cerebrovascular accident, CVA) 및 급성 심근 허혈(acute myocardial ischemia, MI)과 같은 많은 인간 질병에서, 급성 M1 대식세포 억제와 급성과 만성 M2 자극이 바람직하다. 따라서, 이들 질병 과정에 대한 PPAR 활성화 및 PPAR 매개 M2 대식세포 분극화는 신규하고 중요한 표적이다 (Croasdell A, Duffney PF, Kim N, Lacy SH, Sime PJ, Phipps RP. PPARγ and the Innate Immune System Mediate the Resolution of Inflammation. PPAR Res. 2015;2015:549691).

따라서, 특정 실시예에서, 본 조성물은 피험자에서 박테리아 감염, 대사 기능 장애, 염증 및/또는 암을 치료 및/또는 예방하는 데 사용될 수 있다.

특정 실시예에서, 조성물은 염증에 관여된 피부 선천 면역 펩티드 및/또는 사이토카인(예를 들어, PPARγ, 인터루킨-10(IL-10), 종양 괴사 인자 알파(TNFα), PERK, 톨 유사 수용체(TLR) 및/또는 필라그린)의 발현을 조절할 수 있다. 따라서, 특정 실시예에서, 본 조성물은 피부 선천 면역 기능을 향상시키고/시키거나 피부의 건강 및/또는 외관을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 건성 피부를 수화시키고/시키거나 아토피성 피부염과 같은 피부 상태를 치료하기 위한 조성물 및 방법이 사용될 수 있다.

특정 실시예에서, 본 발명은, 예를 들어, 박테리아 감염을 억제하는 단계; 대사를 조절하는 단계; 암을 치료하고/하거나 암의 확산을 방지하는 단계; 및 피부의 건강 및/또는 외관을 향상시키는 단계를 포함하는, 피험자에게 하나 이상의 치료 및/또는 미용적 이익을 제공하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 Qi611S 단백질 및/또는 Qi611S 단백질을 생산할 수 있는 세포를 포함하는 조성물을 피험자에게 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, Qi611S 단백질은 정제되거나 세포는 재조합형이다.

조성물은, 예를 들어, 국소, 경구, 정맥내, 비강내, 근육내 주사 및/또는 흡입 경로를 포함하는 임의의 경로를 통해 피험자에게 투여될 수 있다.

유리하게는, 본원에 제공된 조성물 및 치료 방법은 특정 암, 대사 기능 장애, 감염, 염증성 피부 질환을 치료 및/또는 예방할 뿐만 아니라 피부의 외관 및/또는 질감 및/또는 피부 선천 면역 기능을 개선하는 데 효과적이다. 본 발명에 따라 치료된 피험자는, 예를 들어, 경감된 증상 중증도 및/또는 박테리아 감염의 감소를 경험할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 이용된 pET-15b 벡터의 맵을 도시한다.
도 2는 T7 RNA 중합효소(polymerase)에 의해 전사되는 암호 가닥(coding strand)의 pET-15b 클로닝/발현 영역을 도시한다.
도 3은 재조합 대장균 균주에 의해 합성된 Qi611S의 존재를 확립하는 데 사용되는 은 염색된(silver-stained) SDS-PAGE 젤을 도시한다. SDS-PAGE 젤은 젤의 우측에 있는 굵은 화살표로 확인되는 재조합 대장균 BL21로부터 방출된 단백질 샘플이 충전되었다. 대장균 균주는 pET-15b 발현 벡터를 통해 Qi611s 유전자로 형질 전환되었다.
도 4a~4b는 선택된 농도의 611S(0.1% 또는 0.5%) 또는 덱사메타손(10 mM)으로 처리되고 MRSA가 접종된 생체외(ex vivo) 피부 배양물의 결과를 도시한다. (4a)는 생체외 피부 배양물에 존재하는 PPARγ의 양을 나타내고, (4b)는 피부 배양물에 존재하는 PPARγ의 배수 변화(fold change)를 예시한다. β-액틴(actin)은 이 데이터를 얻기 위해 사용된 웨스턴 블롯(western blot)의 기준 단백질이었다.
도 5a~5b는 (5a) 증가하는 농도의 Qi611S(0, 0.125, 0.25, 0.5, 1.0 및 2.0%)로 처리된 생체외 피부 배양물에 존재하는 PPARγ의 양을 측정하는 웨스턴 블롯의 결과, 및 (5b) 생체외 피부 배양물에 존재하는 PPARγ의 배수 변화를 도시한다. β-액틴은 이 데이터를 얻기 위해 사용된 웨스턴 블롯의 기준 단백질이었다.
도 6a~6b는 (6a) 생체외 피부 배양물에 존재하는 pERK(인산화된 ERK1/2)의 양, 및 (6b) 선택된 농도의 Qi611S(0.1% 또는 0.5%) 또는 덱사메타손(10 mM)으로 처리되고 MRSA가 접종된 생체외 피부 배양물에 존재하는 pERK의 배수 변화를 예시한다. β-액틴은 이 데이터를 얻기 위해 사용된 웨스턴 블롯의 기준 단백질이었다.
도 7a~7b는 (7a) 증가하는 농도의 Qi611S(0, 0.125, 0.25, 0.5, 1.0 및 2.0%)로 처리된 생체외 피부 배양물에 존재하는 pERK의 양을 측정하는 웨스턴 블롯의 결과, 및 (7b) 생체외 피부 배양물에 존재하는 pERK의 배수 변화를 도시한다. β-액틴은 이 데이터를 얻기 위해 사용된 웨스턴 블롯의 기준 단백질이었다.
도 8a~8b는 (8a) 증가하는 농도의 Qi611S(0, 0.125, 0.25, 0.5, 1.0 및 2.0%)로 처리된 생체외 피부 배양물에 존재하는 P-GR의 양을 측정하는 웨스턴 블롯의 결과, 및 (8b) 생체외 피부 배양물에 존재하는 P-GR의 배수 변화를 도시한다. β-액틴은 이 데이터를 얻기 위해 사용된 웨스턴 블롯의 기준 단백질이었다.
도 9는 증가하는 농도의 Qi611S(0, 1, 2 및 5%(W/V))로 처리되었을 때 제브라피시(zebra fish) 세포에서 GR을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 도시한다. 이 데이터는 RT-qPCR을 사용하여 얻었고, 여기서 제브라피시 세포를 처리하여 mRNA를 분리하였다. mRNA가 역전사되고, 생성된 cDNA를 확인하고 정량하였다.
도 10a~10b는 (10a) 증가하는 농도의 Qi611S(0, 0.125, 0.25, 0.5, 1.0 및 2.0%)로 처리된 CaCo-2 세포 내의 인산화된 GR(P-GR)의 양을 측정하는 웨스턴 블롯의 결과, 및 (10b) 처리된 CaCo-2 세포 내의 P-GR의 유도에서 배수 변화를 도시한다. β-액틴은 이 데이터를 얻기 위해 사용된 웨스턴 블롯의 기준 단백질이었다.
도 11은 0, 1.56, 3.12, 6.25, 12.5, 25, 50 및 100 ng/㎕의 단백질 농도에서 Qi611S 및 황산암모늄 침전 Qi611S를 사용하는 메티실린 내성 황색 포도상 구균(MRSA) 생물막의 퍼센트 억제를 도시한다.
도 12는 Qi611S의 친수성 플롯(hydrophilicity plot)이다.

서열의 간단한 설명

SEQ ID NO: 1은 "Qi611S"로 명명된 단백질의 아미노산 서열이다.

SEQ ID NO: 2는 SEQ ID NO: 1의 아미노산 서열을 암호화하는 뉴클레오티드 서열인 Qi611s이다.

SEQ ID NO: 3은 본 발명에 따라 유용한 정방향 프라이머(forward primer)인 "Lacto F"이다.

SEQ ID NO: 4는 본 발명에 따라 유용한 역방향 프라이머(reverse primer)인 "Lacto R"이다.

SEQ ID NO: 5는 pET-15b 벡터의 클로닝/발현 영역에 대한 뉴클레오티드 서열이다.

SEQ ID NO: 6은 pET-15b 벡터의 클로닝/발현 영역에 의해 암호화되는 His-태그(tagged) 재조합 단백질에 대한 아미노산 서열이다.

본 발명은 SEQ ID NO: 1에 따른 아미노산 서열을 갖는 신규 단백질("Qi611S"), 이의 생물학적 활성 단편 및 변이체뿐만 아니라, 신규 단백질 및/또는 이의 생물학적 활성 단편 및 변이체를 이용하는 치료 및/또는 미용 조성물 및 방법을 제공한다.

추가 실시예는 Qi611S 단백질을 발현할 수 있는 세포를 제공한다. 특정 실시예에서, 세포는 SEQ ID NO: 1의 전부 또는 일부를 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 보유하도록 재조합적으로 변경된다. 특정 실시예에서, 뉴클레오티드 서열은 SEQ ID NO: 2를 갖는다.

선택된 정의

"Qi611S"는 SEQ ID NO: 1의 아미노산 서열을 갖는 단백질을 나타낸다. 단수 또는 복수인 "Qi611S 단백질"에 대한 언급은 Qi611S뿐만 아니라, 611S의 생물학적 활성 단편 및 변이체를 나타낸다.

본원에 사용된 바와 같이, "유전자(gene)"는 폴리펩티드 및/또는 아미노산 사슬을 발현할 수 있는 DNA의 세그먼트 또는 뉴클레오티드 서열을 나타낸다. 특정 실시예에서, 유전자는 암호 영역(coding region)의 앞 및/또는 뒤에 프로모터 영역(promoter region)과 같은 영역을 포함한다.

본원에 사용된 바와 같이, "분리된" 또는 "정제된" 화합물에는 자연에서 결합되는 다공질 재료(cellular material)와 같은 다른 화합물이 실질적으로 없다. 정제되거나 분리된 폴리뉴클레오티드(리보핵산(RNA) 또는 데옥시리보핵산(DNA))에는 그 자연 발생 상태에서 측면에 위치하는 서열이 없다. 정제되거나 분리된 폴리펩티드에는, 예를 들어, 자연에서 결합될 다른 다공질 재료가 없다. 미생물 균주의 문맥에서 "분리된"은 자연에 존재하는 환경으로부터 균주가 제거된 것을 의미한다. 따라서, 분리된 균주는, 예를 들어, 생물학적으로 순수한 배양물이나, 담체와 결합된 포자(또는 다른 형태의 균주)로서 존재할 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, "생물학적으로 순수한 배양물"은 자연에서 결합되었을 수 있는 임의의 재료를 포함하는 다른 생물학적 활성 재료로부터 분리된 것이다. 바람직한 실시예에서, 배양물은 다른 모든 살아있는 세포로부터 분리되었다. 추가 바람직한 실시예에서, 생물학적으로 순수한 배양물은 자연에 존재할 수 있는 동일한 미생물 종의 배양물과 비교해서 유리한 특징을 갖는다. 유리한 특징은, 예를 들어, 하나 이상의 바람직한 성장 부산물의 생산 향상일 수 있다.

특정 실시예에서, 정제된 화합물은 대상 화합물의 적어도 60 중량%이다. 바람직하게는, 조제물(preparation)은 대상 화합물의 적어도 75 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 99 중량%이다. 예를 들어, 정제된 화합물은 원하는 화합물의 적어도 90 중량%, 91 중량%, 92 중량%, 93 중량%, 94 중량%, 95 중량%, 98 중량%, 99 중량%, 또는 100 중량%(w/w)인 것이 바람직하다. 순도는 임의의 적절한 표준 방법, 예를 들어, 칼럼 크로마토그래피, 박층 크로마토그래피 또는 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석에 의해 측정된다.

"대사 산물(metabolite)"은 대사에 의해 생산되는 임의의 물질(예를 들어, 성장 부산물)이나 특정 대사 과정에 참여하는 데 필요한 물질을 나타낸다. 대사 산물의 예는 생물계면활성제(biosurfactant), 생체고분자(biopolymer), 효소, 산, 용매, 알코올, 단백질, 비타민, 미네랄, 미량원소(microelement) 및 아미노산을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

본원에 사용된 바와 같이, "조절하다"는 변경(예를 들어, 증가 또는 감소)을 일으키는 것을 의미한다.

본원에 사용된 바와 같이, "약학적", "건강 증진 화합물" 또는 "건강 증진 물질"은 의약 및/또는 치료 약물로 유용한 화합물을 나타낸다.

본원에 사용된 바와 같이, "폴리펩티드", "펩티드" 또는 "단백질"은 아미노산 잔기(amino acid residue)의 중합체를 나타낸다.

본원에 사용된 바와 같이, "피험자(subject)"라는 용어는 동물을 나타낸다. 이 동물은, 예를 들어, 인간, 돼지, 말, 염소, 고양이, 생쥐, 쥐, 개, 유인원, 물고기, 침팬지, 오랑우탄, 기니피그, 햄스터, 암소, 양, 새(닭 포함)뿐만 아니라, 임의의 다른 척추동물이나 무척추동물일 수 있다.

본 발명의 문맥에서 바람직한 피험자는 임의의 연령 및/또는 성별의 인간이다. 일부 실시예에서, 피험자는 건강 상태, 질병 또는 장애를 앓고 있는 반면, 일부 실시예에서 피험자는 양호한 건강 상태(예를 들어, 부상이나 병이 없음)에 있지만 특정 기관, 조직 또는 신체 시스템의 향상된 건강 및/또는 기능 작용을 원한다.

본원에 사용된 바와 같이, "치료하는 것(treating)" 및 "치료(treatment)"라는 용어는 건강 상태, 질병 또는 장애의 징후 또는 증상을 임의의 정도로 근절, 감소, 개선 또는 역전시키는 것을 나타내고, 상태, 질병 또는 장애의 완전한 치유를 포함하지만 이를 필요로 하지는 않는다. 치료하는 것은 장애를 치유, 개선, 또는 부분적으로 개선하는 것일 수 있다. 치료는 또한 상태 또는 특징을 개선하거나 향상시키는 것, 예를 들어, 신체의 특정 시스템의 기능을 건강 또는 항상성(homeostasis)이 강화된 상태로 가져오는 것을 포함할 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, 건강 상태, 질병 또는 장애를 "예방하는 것"은 상태, 질병 또는 장애의 특별한 징후 또는 증상의 발병을 회피, 지연, 미연에 방지 또는 최소화하는 것을 나타낸다. 예방은 절대적이거나 완전할 수 있지만 이러할 필요는 없고, 이는 징후 또는 증상이 나중에 계속 나타날 수 있음을 의미한다. 예방은 이러한 상태, 질병 또는 장애의 발병의 중증도를 감소시키고/시키거나 상태, 질병 또는 장애가 더 심각한 상태, 질병 또는 장애로 진행하는 것을 억제하는 것을 포함할 수 있다.

본원에 제공된 범위는 범위 내의 모든 값에 대한 약칭인 것으로 이해된다. 예를 들어, 1 내지 20의 범위는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20뿐만 아니라, 예를 들어, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 및 1.9와 같이 전술한 정수 사이의 모든 중간 소수점 값으로 이루어지는 군으로부터 임의의 수, 수의 조합, 또는 하위 범위를 포함하는 것으로 이해된다. 하위 범위에 관해서는, 범위의 양쪽 끝점에서 확장되는 "내포된 하위 범위(nested sub-range)"가 구체적으로 고려된다. 예를 들어, 1 내지 50의 예시적인 범위의 내포된 하위 범위는 한 방향으로 1 내지 10, 1 내지 20, 1 내지 30, 및 1 내지 40을 포함하거나, 다른 방향으로 50 내지 40, 50 내지 30, 50 내지 20, 및 50 내지 10을 포함할 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, "재조합" 세포는 이종 핵산의 도입이나 천연 핵산의 변경에 의해 수정된다. 따라서, 예를 들어, 재조합 세포는 천연(비-재조합) 형태의 세포 내에서 발견되지 않은 유전자를 발현하거나, 그렇지 않으면 비정상적으로 발현되거나 과소 발현되거나 전혀 발현되지 않은 천연 유전자를 발현할 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, "감소하다"는 음의 변경을 나타내고, "증가하다"라는 용어는 양의 변경을 나타내며, 각각 적어도 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, 또는 100%이다.

본원에 사용된 바와 같이, "기준"은 표준 또는 제어 조건을 나타낸다.

"포함하는(including)" 또는 "함유하는(containing)"과 동의어인 "포함하는(comprising)"이라는 전환 용어는 포괄적이거나 개방형이고 인용되지 않은 추가 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 대조적으로, "~로 이루어지는"이라는 전환 구는 청구범위에 명시되지 않은 임의의 요소, 단계 또는 성분을 배제한다. "~로 필수 구성되는"이라는 전환 구는 청구항의 범위를 명시된 재료 또는 단계 및 청구된 발명의 "기본적이고 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는 것", 예를 들어, 박테리아 성장을 방지하는 능력으로 제한한다. "포함하는"이라는 용어의 사용은 인용된 구성 요소(들)로 "이루어지는" 및 "필수 구성되는" 실시예를 고려한다.

구체적으로 명시되거나 문맥에서 명백하지 않은 한, 본원에 사용된 바와 같이, "또는"이라는 용어는 포괄적인 것으로 이해된다. 구체적으로 명시되거나 문맥에서 명백하지 않은 한, 본원에 사용된 바와 같이, "a", "an" 및 "the"라는 용어는 단수 또는 복수인 것으로 이해된다.

구체적으로 명시되거나 문맥에서 명백하지 않은 한, 본원에 사용된 바와 같이, "약"이라는 용어는 당업계에서 일반 공차(normal tolerance) 범위 내인 것으로, 예를 들어, 평균의 2 표준 편차 내인 것으로 이해된다. "약"이라는 용어는 명시된 값의 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05%, 또는 0.01% 내인 것으로 이해될 수 있다.

본원에서 변수의 임의의 정의에서 화학 기(chemical group)의 목록을 열거하는 것은 임의의 단일 기 또는 나열된 기의 조합으로서 해당 변수의 정의를 포함한다. 본원에서 변수 또는 양상에 대한 실시예를 열거하는 것은 임의의 단일 실시예로서 또는 임의의 다른 실시예 또는 이의 일부와 조합하여 해당 실시예를 포함한다.

본원에 제공된 임의의 조성물 또는 방법은 본원에 제공된 임의의 다른 조성물 및 방법 중 하나 이상과 조합될 수 있다.

본 발명의 다른 특징과 이점은 본 발명의 바람직한 실시예의 다음 설명 및 청구범위로부터 명백할 것이다. 본원에 인용된 모든 참고문헌은 본원에 참조로 포함된다.

611S 단백질을 암호화하는 Qi611S 단백질 및 폴리뉴클레오티드 서열

바람직한 실시예에서, 본 발명은 치료 및/또는 미용 목적에 유용한 신규 단백질뿐만 아니라 이의 단편 및 변이체를 제공한다. 특히 바람직한 실시예에서, 신규 단백질은, 예를 들어, 박테리아, 진균 또는 바이러스 감염의 치료; 암의 치료 및/또는 암의 확산 방지; 염증의 억제; 대사의 조절; 및/또는 피부의 건강 및/또는 외관의 향상에 유용하다. 본 발명은 신규 단백질뿐만 아니라 이의 단편 및 변이체를 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 추가로 제공한다.

특정한 구체적인 실시예에서, "Qi611S"라고 하는 본 발명의 단백질은 약 8.0 kDA의 분자량을 갖는다. Qi611S와 이의 생물학적 활성 단편 및 변이체를 포함하는 "Qi611S 단백질"은, 예를 들어, 항균 활성; 병원성 생물막 성장 및 점착의 억제; 병원성 생물막 분리의 촉진; 공생 생물막 성장의 촉진; 대사의 조절; 피부 장벽 기능 및 선천 면역 기능의 향상; 암 세포 증식의 억제; 및/또는 다양한 수용체 및/또는 키나아제의 발현 및/또는 활성의 유도와 같은 생물학적 활성을 포함하는 여러 매개변수에 따라 특징화될 수 있다. 특정 실시예에서, Qi611S 단백질은 항암, 항균(예를 들어, 항박테리아, 항진균 및/또는 항바이러스), 항염증, 대사 조절 및/또는 피부 면역 조절 활성을 갖는다.

특정 실시예에서, Qi611S 단백질은, 예를 들어, 퍼옥시좀 증식제 활성화 수용체(PPAR)(예를 들어, PPARα, PPARβ/δ, 및/또는 PPARγ); 세포외 신호 조절 키나아제(ERK 1/2); 및 글루코코르티코이드 수용체(GR)로부터 선택되는 하나 이상의 분자의 발현을 직접 또는 간접적으로 유도하고/하거나 하나 이상의 분자에 대한 작용제로 작용할 수 있다. Qi611S 단백질이 유도제 또는 작용제로 작용하는지 여부는, 예를 들어, 생물학적 또는 대사 시스템 및/또는 관여된 세포의 유형(들)(예를 들어, 박테리아, 암 또는 면역 세포)에 따라 달라질 수 있다.

PPAR, ERK 및 GR의 조절은 대사, 염증, 암 세포 증식, 유전자 전사, 세포 아폽토시스, 생물막 억제 및/또는 박테리아 세포 성장에 대한 다운스트림 효과를 가질 수 있다. 따라서, 특정 실시예에서, Qi611S 단백질은 PPAR, ERK 및/또는 GR을 수반하는 하나 이상의 생물학적 경로를 조절하여 미생물 감염, 대사 기능 장애, 염증 및/또는 암을 치료하거나 예방하는 데 사용될 수 있다.

Qi611S 단백질은 그 아미노산 서열에 의해 추가로 정의될 수 있다. 특정 실시예(Qi611S)에서, 단백질은 SEQ ID NO: 1로 나타난 74개의 아미노산 서열을 갖는다.

특정 실시예에서, 본원에 제공된 단백질은 또한 특정 항체와의 면역반응성뿐만 아니라 아래에 기술된 다른 방법에 기초하여 확인될 수 있다.

특정 실시예에서, Qi611S 단백질은 실험실 성장 조건을 사용하여 생물막 표현형으로 성장을 강제할 때 락토바실러스 퍼멘텀 Qi6 박테리아 균주에 의해 생산된다. 바람직한 실시예에서, 이 박테리아 균주는 생물막 표현형 조건하에서 SEQ ID NO: 1을 갖는 단백질을 발현할 수 있는 Qi611S DNA 서열(SEQ ID NO: 2)을 보유한다.

추가 실시예에서, Qi611S 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드는, 예를 들어, 특정 예시된 프로브 및 프라이머(예를 들어, SEQ ID NOs: 3-4)와 혼성화하거나 이에 의해 증폭될 능력에 의해 정의될 수 있다.

락토바실러스 퍼멘텀은 그램 양성 간균(Gram-positive rod)이다. 락토바실러스 퍼멘텀 Qi6(Lf Qi6)은 37℃의 MRS 배지에서 성장될 수 있다.

락토바실러스 퍼멘텀 Qi6 미생물의 배양물은 미국 균주 보존 센터(American Type Culture Collection, ATCC)(10801 University Blvd., Manassas, Va. 20110-2209 USA)에 기탁되었다. 이 기탁물은 보관소(repository)에 의해 수탁 번호 ATCC No. PTA-122195가 할당되었고 2015년 6월 10일에 기탁되었다.

본 배양물은 37 CFR 1.14 및 35 U.S.C 122에 따라 특허청장이 자격이 있는 것으로 결정한 대상에게 이 특허 출원이 계류 중인 동안 이 배양물에 대한 접근이 가능할 것이라고 보증하는 조건하에 기탁되었다. 기탁물은 본 출원의 대응물이나 그 파생물(progeny)이 출원되는 국가의 외국 특허법에 의해 요구되는 대로 이용할 수 있다. 그러나 기탁물을 이용할 수 있다는 것이 정부 조치에 의해 부여되는 특허권을 훼손하면서 본 발명을 실시할 수 있는 허가증을 구성하지는 않는다는 점을 이해해야 한다.

또한, 본 배양 기탁물은 미생물 기탁에 관한 부다페스트 조약(Budapest Treaty for the Deposit of Microorganisms)의 규정에 따라 보관되고 대중이 이용할 수 있게 될 것으로, 즉, 가장 최근에 기탁물 샘플의 제공을 요청한 후 적어도 5년 동안, 어떤 경우에는, 기탁일 후 적어도 30년 동안 또는 배양물의 개시를 발행할 수 있는 임의 특허의 집행 가능한 기간 동안 이를 생존 가능하고 오염되지 않은 상태로 유지하는 데 필요한 모든 주의를 기울여 보관될 것이다. 기탁자는 기탁물의 상태로 인해 요청 시 수탁 기관(depository)이 샘플을 제공할 수 없는 경우 기탁물을 교체할 의무를 인정한다. 본 배양 기탁물을 대중이 이용할 수 있는 것에 관한 모든 제한은 이를 개시하는 특허가 부여되면 변경할 수 없게 제거될 것이다.

일부 실시예에서, Lf Qi6은 생물막 표현형으로 성장할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "생물막"은 박테리아와 같은 미생물의 복합 응집체(complex aggregate)이고, 여기서 세포는 다당류 재료로 일반적으로 구성되지만 이에 제한되지 않는 매트릭스를 사용하여 서로 부착된다. 생물막의 세포는 액체 또는 기체 매체에서 부유 또는 유영할 수 있거나 고체 또는 반고체 표면 위 또는 표면 내에 있을 수 있는 단일 세포인 동일한 유기체의 플랑크톤 세포와 비교해서 생리학적으로 뚜렷이 다른 특성을 가지고 있다.

특정 실시예에서, 본 발명은 치료 및/또는 미용적으로 유용한 Qi611S 단백질을 암호화하는 분리된 신규 폴리뉴클레오티드 서열 또는 유전자를 제공한다. 또한, 일부 실시예에서, 본 발명은 Qi611S 단백질을 발현하는 재조합 숙주를 생산하기 위해 폴리뉴클레오티드 서열을 사용하는 방법을 제공한다.

특정 실시예에서, 폴리뉴클레오티드 서열은 222개 염기쌍이고 Qi611S를 암호화하는 Qi611S이지만; 특정 실시예에서는, 예를 들어, 유전 암호(genetic code)의 중복성(redundancy) 때문에 상이한 DNA 서열이 본원에 개시된 아미노산 서열을 암호화할 수 있다. Qi611S 단백질을 암호화하는 이들 대안적인 DNA 서열을 생성하는 것은 숙련된 기술자의 기술 범위 내에 있다.

본원에 사용된 바와 같이, 단백질의 "변이체"는 하나 이상의 아미노산 치환, 결실, 추가 또는 삽입을 갖는 서열을 나타낸다. 바람직한 실시예에서, 이들 치환, 결실, 추가 또는 삽입은 Qi611S의 치료 및/또는 미용 활성에 실질적으로 불리한 영향을 미치지 않는다. Qi611S의 하나 이상의 생물학적 활성을 유지하는 변이체는 본 발명의 범위 내에 있다. 바람직하게는 하나 이상의 생물학적 활성은 항균 활성; 병원성 생물막 성장 및 점착의 억제; 병원성 생물막 분리의 촉진; 공생 생물막 성장의 촉진; 대사의 조절; 피부 장벽 기능 및 선천 면역 기능의 향상; 암 세포 증식의 억제; 및/또는 다양한 수용체 및/또는 키나아제의 발현 및/또는 활성의 유도로부터 선택된다.

Qi611S 및 그 변이체의 "단편"은 단편이 Qi611S의 하나 이상의 생물학적 특성을 유지하는 한 Qi611S 단백질의 범위 내에 있다. 바람직하게는 하나 이상의 생물학적 활성은 항균 활성; 병원성 생물막 성장 및 점착의 억제; 병원성 생물막 분리의 촉진; 공생 생물막 성장의 촉진; 대사의 조절; 피부 장벽 기능 및 선천 면역 기능의 향상; 암 세포 증식의 억제; 및/또는 다양한 수용체 및/또는 키나아제의 발현 및/또는 활성의 유도로부터 선택된다. 바람직하게는, 단편은 전체 길이 Qi611S의 적어도 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%이다.

단편은 예를 들어, Qi611S 또는 변이체의 하나 이상의 친수성 도메인을 포함할 수 있다. 이들 도메인은 제거된 중간 아미노산과 직접 연관될 수 있다. 친수성 도메인은 당업계에 알려져 있고 도 12에 예시된 바와 같은 표준 절차를 사용하여 쉽게 확인될 수 있다.

본 발명은 Qi611S 단백질이, 예를 들어, 표적화 부분(targeting moiety)(예를 들어, 리간드, 항체 또는 앱타머), 독소, 담체, 표지(label) 또는 활성 향상제일 수 있는 또 다른 부분에 직접 또는 간접적으로(예를 들어, 링커를 통해) 부착되는 융합 작제물(fusion construct)을 추가로 고려한다.

본 발명은 Qi611S 단백질에 대한 항체(예를 들어, 다클론성, 단클론성, 키메라 및 인간화)를 추가로 고려한다. 이들 항체는 본원에 제공된 교시를 소유하고 있는 당업자에 의해 쉽게 제조될 수 있다. 이들 항체는, 예를 들어, 요법, 진단 및 단백질 정제에 사용될 수 있다.

특정 실시예에서, Qi611S 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드는 분리, 증폭 및 벡터에 연결될 수 있다. "벡터(vector)", "플라스미드(plasmid)" 또는 "플라스미드 벡터(plasmid vector)"는 종종 한 세포에서 다른 세포(숙주 세포)로 DNA를 세포에 전이시키는 데 사용되는 DNA 분자이다. 벡터는 숙주 세포에서 복제되거나, 벡터는 DNA를 세포에 통합(또는 DNA를 세포로부터 제거)하는 수단일 수 있다. 벡터를 숙주 세포에 도입하기 위해 다양한 수단이 사용될 수 있다. 일부 세포는 벡터를 세포 배양물 안에 넣는 것 외에는 당업자에 의한 어떠한 행위 없이도 벡터를 흡수할 수 있다. 다른 것은 화학적 변형이 필요하다. 세포가 벡터를 흡수할 수 있는 수단에 관계 없이, 일단 숙주 세포가 그렇게 할 수 있는 능력이 있으면 그것은 이제 "컴피턴트(competent)" 세포이다.

상업적으로 입수 가능한 벡터의 한 가지 예는 제한 효소 소화를 사용하여 당업자가 Qi611S 또는 Qi611S 단백질을 암호화하는 다른 폴리뉴클레오티드를 운반하는 벡터를 생성할 수 있는 pET-15b이다. pET-15b 벡터는 N-말단 HisㆍTag^® 서열 다음에, 트롬빈 부위와 3개의 클로닝 부위(SEQ ID NO. 6)를 운반한다. 고유한 부위는 도 1에 도시된 원주 맵(circle map) 위에 표시된다. T7 RNA 중합효소에 의해 전사된 암호 가닥의 클로닝/발현 영역은 도 2에 도시된다(SEQ ID NO. 5).

특정 실시예에서, 본 발명은 Qi611S 단백질을 생산하는 능력을 이들 세포에 제공하기 위한 숙주 세포의 유전 형질 전환(genetic transformation)에 관한 것이다. 예를 들어, Qi611S(또는 Qi611S 단백질을 암호화하는 다른 폴리뉴클레오티드)를 갖는 벡터는 숙주 세포(예를 들어, 미생물, 식물, 진균 및/또는 동물 세포)로 형질 전환되어 Qi611S 단백질의 생산을 위한 재조합 세포의 사용을 허용할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 숙주 세포는 대장균의 균주, 예를 들어, 대장균 BL21 또는 대장균 C43이다. 대안적으로, 대장균 이외의 세포를 컴피턴트 세포로 형질 전환하는 능력은 당업계에 잘 이해되어 있고, 이는 예를 들어, 이들의 형질 전환 능력, 이종 단백질 발현을 위한 능력 및 효율, 숙주에서 단백질의 안정성, 보조 유전 능력의 존재, 포유류 독성의 부족, 단백질을 손상시키지 않으면서 사멸하고 고정시키는 것의 용이함, 배양 및/또는 제제화의 용이함, 취급의 용이함, 경제성, 저장 안정성 등을 기준으로 선택되는 세포를 포함한다.

숙주로는 진균류와 같은 원핵생물(prokaryote) 및 하위 진핵생물(lower eukaryote)이 특히 중요하다. 모두 그램 음성 및 그램 양성인 예시적인 원핵생물은 에셰리키아(Escherichia), 에르비니아(Erwinia), 시겔라(Shigella), 살모넬라(Salmonella), 및 프로테우스(Proteus)와 같은 엔테로박테리아세애(Enterobacteriaceae); 바실라세애(Bacillaceae); 리조비움(Rhizobium)과 같은 리조비아세애(Rhizobiaceae); 포토박테리움(photobacterium), 자이모모나스(Zymomonas), 세라티아(Serratia), 에어로모나스(Aeromonas), 비브리오(Vibrio), 데설포비브리오(Desulfovibrio), 스피리럼(Spirillum)과 같은 스피릴라세애(Spirillaceae); 락토바실라세애(Lactobacillaceae); 슈도모나스(Pseudomonas) 및 아세토박터(Acetobacter)와 같은 슈도모나다세애(Pseudomonadaceae); 아조토박테라세애(Azotobacteraceae) 및 니트로박테라세애(Nitrobacteraceae)를 포함한다. 다른 가능한 숙주 박테리아는, 예를 들어, 글루코노박터 옥시단스(Gluconobacter oxydans), 글루코노박터 아사이(Gluconobacter asaii), 아크로모박터 델마르배(Achromobacter delmarvae), 아크로모박터 비스코서스(Achromobacter viscosus), 아크로모박터 락티컴(Achromobacter lacticum), 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens), 아그로박테리움 라디오박터(Agrobacterium radiobacter), 알칼리게네스 패칼리스(Alcaligenes faecalis), 아트로박터 시트레우스(Arthrobacter citreus), 아트로박터 투메센스(Arthrobacter tumescens), 아트로박터 파라피네우스(Arthrobacter paraffineus), 아트로박터 히드로카르보글루타미커스(Arthrobacter hydrocarboglutamicus), 아스로박터 옥시단스(Arthrobacter oxydans), 아우레오박테리움 사페르대(Aureobacterium saperdae), 아조박터 인디커스(Azotobacter indicus), 브레비박테리움 암모니아게네스(Brevibacterium ammoniagenes), 디바리카툼(divaricatum), 브레비박테리움 락토퍼멘텀(Brevibacterium lactofermentum), 브레비박테리움 플라붐(Brevibacterium flavum), 브레비박테리움 글로보숨(Brevibacterium globosum), 브레비박테리움 푸스쿰(Brevibacterium fuscum), 브레비박테리움 케토글루타미쿰(Brevibacterium ketoglutamicum), 브레비박테리움 헬콜룸(Brevibacterium helcolum), 브레비박테리움 푸실룸(Brevibacterium pusillum), 브레비박테리움 테스타세움(Brevibacterium testaceum), 브레비박테리움 로세움(Brevibacterium roseum), 브레비박테리움 이마리오필리움(Brevibacterium immariophilium), 브레비박테리움 리넨스(Brevibacterium linens), 브레비박테리움 프로토파르미애(Brevibacterium protopharmiae), 코리네박테리움 아세토필룸(Corynebacterium acetophilum), 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum), 코리네박테리움 칼루네(Corynebacterium callunae), 코리네박테리움 아세토아시도필룸(Corynebacterium acetoacidophilum), 코리네박테리움 아세토글루타미쿰(Corynebacterium acetoglutamicum), 엔테로박터 애로게네스(Enterobacter aerogenes), 에르위니아 아밀로보라(Erwinia amylovora), 에르위니아 카로토보라(Erwinia carotovora), 에르위니아 허비콜라(Erwinia herbicola), 에르위니아 크리산테미(Erwinia chrysanthemi), 플라보박테리움 페레그리눔(Flavobacterium peregrinum), 플라보박테리움 푸카툼(Flavobacterium fucatum), 플라보박테리움 아우란티눔(Flavobacterium aurantinum), 플라보박테리움 레나눔(Flavobacterium rhenanum), 플라보박테리움 세와넨스(Flavobacterium sewanense), 플라보박테리움 브레베(Flavobacterium breve), 플라보박테리움 메닝고셉티쿰(Flavobacterium meningosepticum), 락토바실러스 젠세니(Lactobacillus jensenii), 락토바실러스 마이크로코커스 종(Lactobacillus Micrococcus sp.) CCM825, 모르가넬라 모르가니(Morganella morganii), 노카르디아 오파카(Nocardia opaca), 노카르디아 루고사(Nocardia rugosa), 플라노코커스 에우시나투스(Planococcus eucinatus), 프로테우스 레트게리(Proteus rettgeri), 프로피오니박테리움 셰르마니이(Propionibacterium shermanii), 슈도모나스 신잔타(Pseudomonas synxantha), 슈도모나스 아조토포르만스(Pseudomonas azotoformans), 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescens), 슈도모나스 오발리스(Pseudomonas ovalis), 슈도모나스 스투체리(Pseudomonas stutzeri), 슈도모나스 아시도볼란스(Pseudomonas acidovolans), 슈도모나스 무시돌렌스(Pseudomonas mucidolens), 슈도모나스 테스토스테로니(Pseudomonas testosteroni), 슈도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa), 로도코커스 에리쓰로폴리스(Rhodococcus erythropolis), 로도코커스 로도크로우스(Rhodococcus rhodochrous), 로도코커스 종(Rhodococcus sp.) ATCC 15592, 로도코커스 종 ATCC 19070, 스포로사르시나 우레애(Sporosarcina ureae), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 비브리오 메치니코비(Vibrio metschnikovii), 비브리오 티로게네스(Vibrio tyrogenes), 악티노마두라 마두래(Actinomadura madurae), 악티노마이세스 비올라세오크로모게네스(Actinomyces violaceochromogenes), 키타사토스포리아 파루로사(Kitasatosporia parulosa), 스트렙토마이세스 코엘리컬러(Streptomyces coelicolor), 스트렙토마이세스 플라벨루스(Streptomyces flavelus), 스트렙토마이세스 그리세올루스(Streptomyces griseolus), 스트렙토마이세스 리비단스(Streptomyces lividans), 스트렙토마이세스 올리바세우스(Streptomyces olivaceus), 스트렙토마이세스 타나시엔시스(Streptomyces tanashiensis), 스트렙토마이세스 비르기니애(Streptomyces virginiae), 스트렙토마이세스 안티비오티커스(Streptomyces antibioticus), 스트렙토마이세스 카카오이(Streptomyces cacaoi), 스트렙토마이세스 라벤둘래(Streptomyces lavendulae), 스트렙토마이세스 비리도크로모게네스(Streptomyces viridochromogenes), 애로모나스 살모니시다(Aeromonas salmonicida), 바실러스 푸밀루스(Bacillus pumilus), 바실러스 시르쿨란스(Bacillus circulans), 바실러스 티아미놀리티쿠스(Bacillus thiaminolyticus), 바실러스 코아귤란스(Bacillus coagulans), 에스체리치아 프레운디(Escherichia freundii), 마이크로박테리움 암모니아필룸(Microbacterium ammoniaphilum), 세라티아 마르세스센스(Serratia marcescens), 살모넬라 티피무리움(Salmonella typhimurium), 살모넬라 스코트물레리(Salmonella schottmulleri), 잔토모나스 시트리(Xanthomonas citri), 테르모토가 마르티마(Thermotoga martima), 게오바실러스 스테로써모필루스(Geobacillus sterothermophilus) 등을 포함한다.

특히 중요한 박테리아 숙주는, 예를 들어, 에스체리치아, 락토바실러스, 및 바실러스를 포함한다.

진핵생물 숙주는, 예를 들어, 사카로마이세스(Saccharomyces) 및 쉬조사카로마이세스(Schizosaccharomyces)와 같은 효모를 포함하는 조균류(Phycomycetes)와 자낭균류(Ascomycetes); 및 로도토룰라(Rhodotorula), 아우레오바시디움(Aureobasidium), 스포로볼로마이세스(Sporobolomyces) 등과 같은 담자균류(Basidiomycetes) 효모를 포함한다.

예를 들어, pET-15b 벡터는 폴리히스티딘 태그와 트롬빈 절단 부위를 암호화한다. 합성은 친화성 정제라고도 하는 친화성 크로마토그래피(affinity chromatography)를 가능하게 하기 위해 단백질과 함께 암호화되는 폴리히스티딘 태그와 같은 방법을 통해 평가될 수 있다. 태그는 숙주에 의해 합성된 Qi611S 단백질에 부착된 상태로 있거나, 바람직하게는 재조합 단백질이 사용되기 전에 트롬빈 절단 부위에 의해 단백질에서 절단될 수 있다.

또한 본 발명의 범위 내에는 조절 요소에 작동 가능하게 연접된, 본원에 제시된 바와 같은 유전 작제물(genetic construct)이나 위에 제시된 바와 같은 폴리펩티드를 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 함유하는 벡터 또는 발현 카세트(expression cassette)가 있다. 벡터 및 발현 카세트는 선택 가능한 마커(marker)를 추가로 포함할 수 있다. 벡터 및 발현 카세트는, 예를 들어, 클로닝된 유전자의 발현을 향상시키기 위해 강한 프로모터와 같은 추가적인 전사 제어 서열을 또한 함유할 수 있다.

발현 카세트는 일반적으로 전사의 5'-3' 방향으로, 전사 및 번역 개시 영역, 본 발명의 암호 서열(coding sequence), 및 전사 및 번역 종결 영역을 포함할 것이다. 전사 개시 영역인 프로모터는 천연 또는 숙주 세포와 유사하거나, 숙주 세포에 이질 또는 이종일 수 있다. "이질(foreign)"은 전사 개시 영역이 도입된 유기체에서 전사 개시 영역이 발견되지 않음을 의미한다.

본 발명은 또한 표적 서열이나 표적 서열로부터 생성된 앰플리콘(amplicon)과의 혼성화를 위한 검출 프로브(detection probe)(예를 들어, 개시된 폴리뉴클레오티드 서열의 단편)를 제공한다. 이러한 검출 프로브는 SEQ ID NO: 2의 적어도 8, 9, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100개의 뉴클레오티드의 연속된(contiguous)/연속적인(consecutive) 전체 길이(span)를 포함할 것이다.

본 발명은 또한 본 발명의 폴리뉴클레오티드(예를 들어, SEQ ID NO: 2)로 형질 전환된 숙주 세포를 폴리펩티드를 발현하도록 하는 조건하에 배양하고, 선택적으로 발현된 폴리펩티드를 회수함으로써 Qi611S 단백질을 생산하는 방법을 제공한다.

특정 실시예에서, 숙주 세포는 폴리펩티드를 향상된 양으로 발현하도록 형질 전환된다. 예를 들어, DNA 벡터는 클로닝될 유전자 바로 앞에 강한 전사 프로모터 서열을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 강한 프로모터는 trp 오페론(operon), lac 오페론, T7 프로모터, 및/또는 pL 프로모터이다.

도 3은 재조합 대장균 균주에 의해 합성된 Qi611S의 존재를 확립하는 데 사용되는 은 염색된 SDS-PAGE 젤을 도시한다. SDS-PAGE 젤은 재조합 대장균 BL21로부터 방출된 단백질 샘플이 충전되었다. 대장균 균주는 pET-15b 발현 벡터를 통해 Qi611s 유전자로 형질 전환되었다.

특정 실시예에서, Qi611S 단백질은 폴리히스티딘 태그 및 글루타티온-S-전이 효소와 같은 태그의 사용을 통해 합성되는 배양물로부터 정제될 수 있다. 다른 단백질 정제 수단은 친화성 크로마토그래피와 함께 또는 친화성 크로마토그래피 없이 사용될 수 있다. 일부 대안적인 방법은 원심분리, 여과, 초음파 처리 및 분별 증류(fractionation)를 포함한다. 단백질은 황산암모늄의 첨가를 통해 배양물로부터 침전될 수 있다. 또한, 이온 교환 크로마토그래피, 소수성 상호작용 크로마토그래피, 역상 크로마토그래피 또는 고정화 금속 친화성 크로마토그래피와 같은 다양한 다른 크로마토그래피 방법이 사용될 수 있다. 이들 단백질 정제 방법은 분리하여 또는 서로 함께 사용될 수 있다. 방법 또는 방법의 조합은 당업자에 의해 이해되는 다양한 장점과 단점을 갖는다.

본 발명의 DNA 서열은 유전 암호의 퇴화(degeneracy) 및 코돈(codon) 사용으로 인해 변할 수 있다는 것이 당업자에 의해 인지될 것이다. Qi611S 단백질을 암호화하는 모든 DNA 서열이 고려된다. 따라서, SEQ ID NO: 1을 암호화하는 DNA(선택적으로 암호 영역 앞에 ATG를 포함)를 포함해서, Qi611S 단백질을 암호화하는 모든 폴리뉴클레오티드 서열이 본 발명에 포함된다. 본 발명은 또한 본원에 언급된 임의의 특정 유형의 세포를 포함하는 숙주 세포에서 발현을 위해 최적화되는 코돈을 갖는 폴리뉴클레오티드를 포함한다. 최적화된 서열을 생성하기 위한 다양한 기술이 당업계에 알려져 있다.

추가로, 대립형질 변이(allelic variation)는 DNA 서열이 암호화하는 펩티드의 아미노산 서열의 활성을 현저히 변화시키지 않을 DNA 서열에서 발생할 수 있다는 것이 당업자에 의해 인지될 것이다. 이러한 모든 변이체 DNA 서열은 본 발명의 범위 내에 포함된다.

숙련된 기술자는 Qi611S 단백질을 암호화하는 추가 뉴클레오티드 서열을 확인, 생산 및 사용하기 위해 예시된 서열이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 인용된 DNA 서열에 대해 적어도 90%, 또는 적어도 95% 동일성(identity)을 갖고 Qi611S 단백질을 암호화하는 변이체 DNA 서열이 본 발명에 포함된다. 변이체 폴리뉴클레오티드 및 아미노산 서열에 대한 다른 수치 범위는 아래에 제공된다(예를 들어, 50~99%). 본원의 교시를 따르고 당업계에 잘 알려진 지식과 기술을 사용하여, 숙련된 작업자는 과도한 실험을 사용하지 않고 변이체 DNA 서열을 갖는 다수의 작동 실시예를 만들 수 있을 것이다. 다른 균주 또는 종의 상동체(homolog)가 구체적으로 고려된다.

단편 및 변이체가 원래 서열과 실질적인 서열 유사성을 갖는 한, 본 발명의 폴리뉴클레오티드 및 아미노산 서열의 단편 및 돌연변이, 삽입 및 결실 변이체는 예시된 서열과 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 실질적인 서열 유사성은 변이체 또는 단편 서열이 원래 서열로서 능력(capacity) 내에서 기능할 수 있도록 하기에 충분한 뉴클레오티드 또는 아미노산 서열 유사성의 정도를 나타낸다. 바람직하게는, 이 유사성은 50%를 초과하고; 더 바람직하게는, 이 유사성은 75%를 초과하고; 가장 바람직하게는, 이 유사성은 90%를 초과한다. 변이체가 그 의도된 능력으로 기능하는 데 필요한 유사성 정도는 서열의 의도된 용도에 따라 달라질 것이다. 서열의 기능을 개선하거나 그렇지 않으면 방법론적 이점을 제공하도록 설계된 돌연변이, 삽입 및 결실 돌연변이를 만드는 것은 당업자의 기술 범위 내에 있다. 동일성 및/또는 유사성은 또한 본원에 예시된 서열과 비교하여 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 또는 99%일 수 있다.

아미노산 동일성/유사성 및/또는 상동성은 일반적으로 생물학적 활성을 설명하고/하거나 궁극적으로 생물학적 활성의 원인이 되는 3차원 배열(configuration)의 결정에 관여하는 단백질의 위험 영역(critical region)에서 가장 높을 것이다. 이에 관해서는, 특정 아미노산 치환이 허용 가능하고, 이들 치환이 활성에 중요하지 않은 영역에 있거나 분자의 3차원 배열에 영향을 미치지 않는 보존성 아미노산 치환인 경우 예상할 수 있다. 예를 들어, 아미노산은 비극성, 비하전 극성(uncharged polar), 염기성 및 산성의 종류로 분류될 수 있다. 한 종류의 아미노산이 동일한 유형의 다른 아미노산으로 대체되는 보존성 치환은, 치환이 화합물의 생물학적 활성을 실질적으로 변경하지 않는 한, 본 발명의 범위 내에 속한다. 다음(표 1)은 각 종류에 속하는 아미노산의 예 목록이다.

표 1. 물리적 특성에 기초한 아미노산의 분류

어떤 경우에는 비보존성 치환이 또한 이루어질 수 있다. 중요 인자는 이들 치환이 단백질의 생물학적 활성을 크게 손상시키지 않아야 한다는 것이다.

일부 실시예에서, Qi611S 단백질은 생물계면활성제 특성을 가질 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 생물계면활성제는 생물학적 표면 활성 물질을 나타낸다. 생물계면활성제는 일반적으로 극성(친수성) 부분과 비극성(소수성) 기의 두 부분으로 이루어지는 양친매성 물질(amphiphile)이다. 이들의 양친매성 구조로 인해, 생물계면활성제는 액체, 고체 및 기체 분자 사이의 표면 및 계면 장력을 감소시키고, 예를 들어, 세제, 습윤제, 유화제, 발포제 및/또는 분산제로 작용할 수 있다.

생물계면활성제의 알려진 예는, 예를 들어, 저분자량 당지질(예를 들어, 소포로지질(sophorolipid), 람노지질(rhamnolipid), 셀로비오스 지질(cellobiose lipid), 만노실에리트리톨 지질(mannosylerythritol lipid) 및 트레할로스 지질(trehalose lipid)), 리포펩티드(예를 들어, 서팩틴(surfactin), 이투린(iturin), 펜기신(fengycin), 아르트로팩틴(arthrofactin) 및 리케니신(lichenysin)), 플라보지질(flavolipid), 인지질(예를 들어, 카디올리핀(cardiolipin)), 지방산 에스테르 화합물, 및 고분자량 중합체, 예컨대, 리포단백질, 리포다당류-단백질 복합체, 및 다당류-단백질-지방산 복합체를 포함한다.

물과 오일 사이의 계면 장력을 감소시킴으로써 생물계면활성제는 모세관 효과를 극복하기 위해 갇힌 액체를 이동시키는 데 필요한 정수압을 낮추는 데 도움이 된다. 생물계면활성제는 계면에 축적되어 계면 장력을 감소시키고 용액에 응집된 미셀 구조(aggregated micellar structure)를 형성한다. 미셀의 형성은, 예를 들어, 이동하는 수상에서 오일, 의약품, 영양소 및 폐기물을 이동시키는 물리적 메커니즘을 제공하고, 강력한 유화(emulsifying) 및 해유화(demulsifying) 특성을 가질 수 있다. 기공을 형성하고 생물학적 박막을 불안정하게 하는 생물계면활성제의 능력은 또한 예를 들어, 병원체를 제어하고, 다양한 표면에 대한 미생물 점착을 억제하고/하거나 생물막의 형성을 방지하기 위해 이들을 항박테리아제, 항진균제 및 용혈제로 사용할 수 있도록 한다. 또한 일부 생물계면활성제는 감염에 대한 추가 면역 지원을 제공하고, 다른 활성 성분의 생체이용률(bioavailability)을 향상시킬 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 따른 생물계면활성제는 피부 내/위의 병원체(pathogenic agent) 사멸, 피부의 면역 시스템 조절, 대체 세포(replacement cell)가 성장할 수 있도록 멜라닌 세포(melanocyte) 사멸, 산화 스트레스 감소, 각질형성세포와 섬유아세포의 증식 및 기능 향상 중 하나 이상을 할 수 있고, 조성물의 피부 침투를 향상시키는 성분을 함유한다. 따라서, 생물계면활성제는 스스로 치료 이익을 제공하고, 화상 및/또는 흉터와 같은 상처와 관련된 피부 상태를 치료할 뿐만 아니라, 노화 및/또는 손상된 피부를 젊어지게 하는 국소 조성물에 존재할 수 있는 다른 성분의 효과를 또한 향상시킬 수 있다.

Qi611S 단백질의 치료 및 미용 용도

본 발명의 Qi611S 단백질은 다양한 치료 및/또는 미용 적용에 유용할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 본 발명은 암, 미생물 감염, 대사 기능 장애, 염증을 치료할 뿐만 아니라, 피부의 건강 및/또는 외관을 향상시키기 위한 조성물 및 방법을 제공한다.

본원에 사용된 바와 같이 "치료(therapeutic)"는 질병, 상태 또는 장애를 치료 및/또는 예방하는 데 유용함을 의미한다. 반면에 "미용"은 피험자의 외모의 회복 및/또는 개선을 의미한다. 예를 들어, 미용 조성물은 피부의 수화 수준을 향상시킬 수 있다. 증가된 수화 수준은 피부의 외관을 개선해서 더 건강하고 더 젊은 미용적 외모로 이어지는 것으로 알려져 있다.

바람직한 실시예에서, 본 발명은 Qi611S 단백질(예를 들어, SEQ ID NO: 1) 및/또는 Qi611S 단백질을 생산할 수 있는 세포를 포함하는 약학 및/또는 미용 조성물뿐만 아니라, 이를 사용하는 방법을 제공한다. 특정 실시예에서, 조성물은 약학적으로 및/또는 미용적으로 허용 가능한 담체를 선택적으로 포함할 수 있다.

추가 실시예에서, 본 발명은 이를 필요로 하는 피험자에게 치료 및/또는 미용적 이익을 제공하는 방법을 제공하고, 여기서 본 발명에 따른 조성물은 피험자에게 투여된다. 일부 실시예에서, 조성물의 치료 또는 미용적으로 유효한 용량은, 필요한 만큼 또는 원하는 이익이 이루어질 때까지, 예를 들어, 하루에 1회, 2회, 3회 또는 그 이상 피험자에게 투여될 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, "치료적으로 유효한(therapeutically-effective)" 양 또는 용량은 피험자에게 투여될 때 피험자의 상태, 질병 또는 장애를 치료 또는 개선할 수 있거나 기관, 조직 또는 신체 시스템에 건강 또는 기능의 향상을 제공할 수 있는 화합물 또는 조성물의 양 또는 용량이다.

실제 양은 치료 또는 개선되고 있는 특정 상태, 질병 또는 장애; 상태의 중증도; 건강 또는 기능의 향상이 요구되는 특정 기관, 조직 또는 신체 시스템; 환자의 체중, 키, 나이 및 건강 상태; 및 투여 경로를 포함하지만 이에 제한되지 않는 여러 요인에 따라 달라질 것이다. 예를 들어, 투여량 결정 등과 같은 치료의 처방은 일반의 및 기타 의사의 권한 내에 있고, 치료할 장애, 개별 환자의 상태, 전달 부위, 투여 방법 및 일반의에게 알려진 기타 요인을 일반적으로 고려한다.

본원에 사용된 바와 같이, "미용적으로 유효한(cosmetically-effective)" 양 또는 용량은 피험자에게 투여될 때 피험자에게 미용적 이익을 제공할 수 있는 화합물 또는 조성물의 양 또는 용량이다.

특정 실시예에서, 치료 및/또는 미용적 이익은, 예를 들어, 피부 선천 면역 기능 장애, 박테리아 감염, 대사 기능 장애, 염증 및/또는 암과 같은 질병, 장애 또는 상태의 치료 및/또는 예방이다. 특정 실시예에서, 치료 및/또는 미용적 이익은 피부의 외관 및/또는 질감의 개선이다.

일부 실시예에서, 조성물 및 방법은 Qi611S 단백질을 생산할 수 있는 세포의 생물학적으로 순수한 배양물을 이용한다. 세포는 예를 들어, 락토바실러스 퍼멘텀 Qi6과 같은 SEQ ID NO: 2를 보유하는 미생물일 수 있고/있거나 세포는 Qi611S 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드 서열, 예를 들어, SEQ ID NO: 2를 갖도록 조작된 재조합 세포일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 재조합 세포는 대장균 BL21 또는 대장균 C43이다.

특정 실시예에서, 세포는 플랑크톤 및 생물막 표현형 모두에서 성장할 수 있는 박테리아 균주이다. 일 실시예에서, 세포는 냉동 건조, 동결 건조, 및/또는 용해물 형태로 존재한다.

일 실시예에서, 단백질은 본 발명의 조성물 및 방법에 사용하기 전에 세포 배양물로부터 추출되고, 선택적으로 정제될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "추출"이라는 용어는 하나 이상의 원하는 화합물을 얻기 위해 세포 배양물을 처리하는 것을 나타낸다. 처리는 예를 들어, 여과, 원심분리, 초음파 처리, 압력 처리, 방사선 처리, 용해, 용매 또는 기타 화학 물질을 사용한 처리, 및 이들 처리의 조합을 포함하는 물리적 및/또는 화학적 처리를 포함할 수 있다. 생성된 추출물은 예를 들어, 원심분리를 통해 생성된 것과 같은 상청액의 형태로 존재할 수 있다. 추출물은 또한 원심분리를 통해 얻은 세포 덩어리(cell mass)를 포함할 수 있다. 세포는 온전하거나 온전하지 않을 수 있고, 생존 가능하거나 생존 불가능할 수 있다. 추출물은 세포막 성분 및/또는 세포내 성분을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 추출물은 적어도 80, 85, 90, 또는 95 중량%의 세포 덩어리이다. 특정 다른 실시예에서, 추출물은 적어도 80, 85, 90 또는 95 중량%의 단백질이다.

본원에 제공된 조성물은 단일(단위) 용량의 세포, 용해물, 또는 이로부터 추출된 단백질을 함유할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 발명에 따른 조성물은 적어도 약 0.01 중량% 내지 약 100 중량%의 Qi611S 단백질, 또는 적어도 약 0.05 중량%, 약 0.1 중량%, 약 0.2 중량%, 약 0.3 중량%, 약 0.4 중량%, 약 0.5 중량%, 약 0.6 중량%, 약 0.7 중량%, 약 0.8 중량%, 약 0.9 중량%, 약 1.0 중량%, 약 1.5 중량%, 약 2.0 중량%, 약 3.0 중량%, 약 4.0 중량%, 약 5.0 중량%, 약 6.0 중량%, 약 7.0 중량%, 약 8.0 중량%, 약 9.0 중량%, 약 10.0 중량%, 약 11.0 중량%, 약 12.0 중량%, 약 13.0 중량%, 약 14.0 중량%, 약 15.0 중량%, 약 16.0 중량%, 약 17.0 중량%, 약 18.0 중량%, 약 19.0 중량%, 약 20.0 중량%, 약 25.0 중량%, 약 30.0 중량%, 약 35.0 중량%, 약 40.0 중량%, 약 45.0 중량%, 약 50.0 중량%, 약 55 중량%, 약 60 중량%, 약 65 중량%, 약 70 중량%, 약 75 중량%, 약 80 중량%, 약 85 중량%, 약 90 중량%, 약 95 중량%, 또는 약 99 중량%의 Qi611S 단백질의 용량을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 조성물은 적어도 약 0.01 중량% 내지 약 30 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 20 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 30 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.3 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.4 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 약 1 중량% 내지 약 5 중량%의 Qi611S 단백질의 용량을 포함할 수 있다.

박테리아(온전한, 용해 또는 추출된)의 적합한 용량은 10⁴ 내지 10¹² CFU 범위, 예를 들어, 10⁴ 내지 10¹⁰, 10⁵ 내지 10⁸, 10⁶ 내지 10¹², 10⁶ 내지 10¹⁰, 또는 10⁶ 내지 10⁸ CFU 중 하나일 수 있다. 본 발명의 목적을 위해 약어 CFU는 한천 평판(agar plate) 위의 미생물학적 계수에 의해 밝혀진 박테리아 세포의 수로 정의되는 "집락 형성 단위(colony forming unit)"를 나타내야 한다.

특정 실시예에서, Qi611S 단백질 및/또는 Qi611S 단백질을 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 세포는, 예를 들어, 퍼옥시좀 증식제 활성화 수용체(PPAR), 즉, PPARα, PPARβ/δ, 및/또는 PPARγ, 세포외 신호 조절 키나아제(ERK 1/2), 및 글루코코르티코이드 수용체(GR)로부터 선택되는 하나 이상의 분자의 발현을 직접 또는 간접적으로 유도하고/하거나 하나 이상의 분자의 작용제로 작용할 수 있다.

일부 실시예에서, Qi611S 단백질 및/또는 Qi611S 단백질을 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 세포는 직접 또는 간접적으로 PPAR, ERK 및/또는 GR의 작용을 억제할 수 있다.

PPAR, ERK 및 GR의 조절은, 예를 들어, 암 세포 증식, 유전자 전사, 세포 아폽토시스, 생물막 억제, 대사 조절, 염증 및 박테리아 세포 성장에 대한 다운스트림 효과를 가질 수 있다. 따라서, 특정 실시예에서, 본 조성물은 박테리아 감염, 대사 기능 장애, 염증 및/또는 암을 치료하거나 예방하는 데 사용될 수 있다.

본원에 사용된 바와 같은 "유도"는, 예를 들어, 대상 수용체 단백질 또는 키나아제를 암호화하는 유전자의 발현을 증가 또는 향상시키는 것, 및/또는 그렇지 않으면 예를 들어, 연결(ligation), 인산화, 탈인산화 및/또는 구조적 변형을 통해 특정 시스템에서 수용체 단백질 또는 키나아제의 활성을 증가 또는 향상시키는 것을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, Qi611S는 인간에서 PPARγ 발현을 암호화하는 유전자인 PPARG를 유도할 수 있다.

"작용제(agonist)"는 수용체에 결합한 후 일반적으로 작용을 일으키는 물질이다. 종종 수용체는 단백질이다. 단일 작용제는 신호의 캐스케이드(cascade)로 이어질 수 있고, 수용체에 대한 작용제의 초기 결합은 일련의 수용체 활성화로 이어질 수 있다. 작용제는 단일 수용체에서 함께 작용할 수 있다. 상이한 작용제는 동일한 수용체에 결합될 수 있지만 상이한 수준의 활성화로 이어질 수 있다.

Qi611S 단백질이 특정 단백질의 발현을 유도하거나 작용제로 작용하는지 여부는 단백질이 상호작용하는 상황, 예를 들어, 관여된 생물학적 또는 대사 경로, 관여된 세포의 유형(들)(예를 들어, 박테리아, 암 또는 면역 세포), 및/또는 PPAR, ERK 또는 GR의 인산화 또는 기타 리간드 변형에 따라 달라질 수 있다.

암 치료

PPAR 수용체는 정상 세포 분화 및 교체(turnover)를 조절하는 데 도움이 되고 이에 따라 잠재적으로 암 세포 과증식을 조절할 수 있기 때문에, 이 수용체는 악성 질환에서 유용한 치료 표적인 것으로 나타났다(Qian Gou, Xin Gong, Jianhua Jin, Juanjuan Shi, and Yongzhong Hou. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are potential drug targets for cancer therapy. Oncotarget. 2017 Sep 1; 8(36): 60704-60709). 이러한 의미에서 이것은 다양한 암에 대한 보조제 또는 단독 치료제로서 사용될 수 있다.

특정 실시예에서, 본 발명은 암 세포 증식을 감소, 제거, 억제 및/또는 예방하기 위한 조성물 및 방법을 제공한다. 일부 실시예에서, 본 발명은 방사선 치료(radiation therapy) 또는 화학요법(chemotherapy)과 같은 암 치료 또는 암 예방의 다른 방법과 조합될 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, "암"이라는 용어는 제어되지 않은 증식, 불멸성, 전이 가능성, 빠른 성장 및 증식 속도, 교란된 발암성 신호 전달 및 특정한 특징적인 형태학적 특징과 같은 비정상적인 성장 특징을 보유하는 세포의 존재를 나타낸다. 암 세포는 일반적으로 정의에 의해 "악성"이지만, 본 발명은 또한 양성 종양(benign tumor)의 치료에 유용할 수 있다. 암의 비제한적 예는 암종(carcinoma), 육종(sarcoma), 흑색종(melanoma), 림프종(lymphoma) 및 백혈병(leukemia)을 포함한다. 특정한 특정 실시예에서, 본 발명에 따라 치료할 수 있는 암은 유방암, 간암, 위장관(식도, 위, 장/결장)암, 피부암, 폐암, 췌장암 및 전립선암의 고형 종양과 같은 암을 포함한다. 또한 다발성 골수종(multiple myeloma) 및 백혈병(비소 기반 화학요법제를 사용한 급성 전골수구성 백혈병 보조제)과 같은 조혈암(hematopoietic cancer)이 치료될 수 있다.

암 세포 주기는, 예를 들어, 전기, 전중기, 중기, 후기를 포함하는 분열기(mitotic phase) 또는 G₁, S_,G₂, 또는 M을 포함하는 임의의 간기(interphase) 단계에서 중단될 수 있다.

예시적인 실시예에서, PPARγ의 유도 및/또는 작용은 성장, 발달 및 대사와, 증식, 생존, 세포 이동 및 분화와 같은 세포 과정에 관여하는 유비쿼터스 인슐린-성장 인자(ubiquitous insulin-growth factor, IGF) 시스템에서 주요 역할을 할 수 있다. IGF 시스템의 조절은 종종 증식을 향상시키기 위해 IGF 시스템의 다른 측면을 받아들이는 암 치료에 중요할 수 있다.

IGF 시스템에서 일부 세포 상황에서 PPARγ 리간드는 미토겐 활성화 단백질 키나아제(MEK1/2) 시스템을 감소시켜 ERK1/2 매개 PPARγ 인산화를 억제한다. 다른 상황에서, PPARγ 작용제는 ERK1/2를 활성화할 수 있다. 활성화된 ERK1/2는 Ser84/114에서의 ERK 매개 PPARγ 인산화로 추가로 이어질 수 있다. PPARγ의 인산화는, 예를 들어, 대사 조절 유전자의 발현에 영향을 미칠 수 있다.

특정 실시예에서, Qi611S 단백질은 PPARγ의 발현 및/또는 활성을 유도하여 MEK1/2 작용을 감소시키고 PPAR-γ의 ERK1/2 매개 인산화를 억제할 수 있다. 특정 실시예에서, Qi611S는, 예를 들어, 작용제 또는 리간드로서, PPARγ와 결합하거나 그렇지 않으면 상호작용하여 ERK1/2의 직접적인 활성화 및 PPARγ의 인산화로 이어질 수 있다.

특정 실시예에서, 조성물은 PPARγ의 발현 및/또는 활성을 향상시키는 Qi611S 단백질의 능력으로 인해 특정 암을 치료하는 데 유용할 수 있다.

특정 유방암에서 PPARγ는 주로 지방세포, 태반 및 유방 상피(mammary epithelium)에 의해 생산되는 호르몬 렙틴과 상호작용하고, 대사, 생식 과정, 면역 과정, 혈관신생(angiogenesis), 조혈(haemopoiesis) 및 지질 산화의 조절에 중요한 역할을 한다. 렙틴은 전-아폽토시스(pro-apoptosis) 신호 전달 경로를 억제하고 에스트로겐에 대한 시험관내 감수성(in vitro sensitivity)을 선호함으로써 유방암 세포 증식을 향상시킨다. 렙틴은 또한 세포외 환경의 조절, 아폽토시스의 하향조절 및/또는 항-아폽토시스 유전자의 상향조절을 포함하는 다수의 메커니즘을 통해 유방 종양 성장을 촉진할 수 있다.

더 구체적으로, PPARγ는 유방암에서 렙틴의 기능과 발현을 방해할 수 있다. 렙틴은 일련의 키나아제 활성화를 통해 GR의 인산화를 증가시키고, pGR 핵 전위를 촉진한다. pGR은 GU 풍부 요소(GU-rich element, GRE) 모티프에 결합하여 렙틴 프로모터의 전사를 자극한다. 벤조디아제핀 수용체 리간드(BRL)가 있을 때 PPARγ는 GRE에 결합하고 pGR/PPARγ 복합체를 형성하여 렙틴 전사를 억제하고 유방 종양 성장을 감소시키는 핵 공동 수용체(nuclear co-receptor) NCoR 및 SMRT를 모집할 수 있도록 한다.

특정 실시예에서, Qi611S 단백질은 특정 세포 시스템에서 GR 및/또는 pGR을 유도할 수 있다. 특정 실시예에서, Qi611S 단백질은 GR 및 PPAR 발현을 동시에 유도할 수 있고, 이는 예를 들어, 특정 유방 종양의 렙틴 매개 성장과 같은 암 시스템에서 종양 성장을 감소시키는 데 유용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 조성물 및 방법은 암의 치료 및/또는 확산을 방지하는 데 유용할 수 있다.

항염증 활성 및 면역 조절

일부 실시예에서, Qi611S 단백질 및/또는 Qi611S 단백질을 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 세포는 염증에 관여된 피부 선천 면역 펩티드 및/또는 사이토카인(예를 들어, PPARγ, 인터루킨-10(IL-10), 종양 괴사 인자 알파(TNFα), PERK, 톨 유사 수용체(TLR) 및/또는 필라그린)의 발현을 조절할 수 있다. 따라서, 특정 실시예에서, 본 조성물 및 방법은 피부 및 기타 선천 면역 기능을 향상시키는 데 사용될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 본 조성물 및 방법은 피부의 건강 및/또는 외관을 개선하는 데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 조성물 및 방법은 피부 장벽 단백질의 발현을 상향 조절함으로써 피부 장벽 기능을 향상시킬 수 있다.

잠재적인 개선된 안전 프로파일 및 글루코코르티코이드 노출의 완전한 회피 가능성 때문에, GR 및 PPAR 활성화 화합물에 대한 적용은 광범위하고, 본질적으로 GC가 현재 사용되는 모든 곳에 존재한다. 예를 들어, 호흡기 질환에서 GC 역효과 또는 GC가 GR의 내재화를 유도하는 상태인 스테로이드 속성 내성(steroid tachyphylaxis) 없이 염증을 감소시킬 필요가 있지만; 급성 염증 동안 글루코코르티코이드 수용체(GR)의 활성화는 급성 염증 동안 폐 기능과 생존에 중요하다(Wepler M, Preuss JM, Merz T, Hartmann C, Wachter U, McCook O, Vogt J, Kress S, Grφger M, Fink M, Scheuerle A, Mφller P, Calzia E, Burret U, Radermacher P, Tuckermann JP, Vettorazzi S. Impaired Glucocorticoid Receptor Dimerization Aggravates LPS-Induced Circulatory and Pulmonary Dysfunction. Front Immunol. 2020 Jan 23;10:3152).

유리하게는, 본 발명의 조성물은 전신적으로 또는 국부적으로 투여될 수 있고 면역억제를 포함하는 부작용을 완화하는 필요한 글루코코르티코이드의 용량을 감소시키는 데 사용될 수 있다.

피부과 용도

인간의 피부는 깊은 구획(진피)과 표면 구획(표피)의 두 구획을 포함한다. 피부는 외부 공격, 특히 화학적, 기계적 또는 감염성 공격에 대한 장벽을 구성할 뿐만 아니라, 예를 들어, 기후, 자외선, 및 담배와 같은 환경 요인 및/또는 예를 들어, 미생물과 같은 생체 이물 요인(xenobiotic factor)에 대한 다수의 방어 반응을 구성한다. 이 특성을 피부 장벽 기능이라고 하고, 주로 표피의 최외층, 즉 각질층(stratum corneum)에 의해 제공된다. 장벽의 유해한 변화는, 예를 들어, 피부 불쾌감, 감각 현상 및/또는 피부 건조에 의해 반영될 수 있다.

또한 피부과 분야에서는 조직 장벽을 손상시키지 않는 GR-활성제가 필요하다. GC를 사용하면 장벽 기능이 손상되고 장벽 단백질 생산이 감소한다(Hatano Y, Elias PM, Crumrine D, Feingold KR, Katagiri K, Fujiwara S. Efficacy of combined peroxisome proliferator-activated receptor-α ligand and glucocorticoid therapy in a murine model of atopic dermatitis. J Invest Dermatol. 2011 Sep;131(9):1845-52). 따라서, 현재의 GC 국소 치료와 달리, GR을 활성화할 수 있는 비-GC 화합물은 얼굴 및 손과 같이 얇은 피부의 영역을 포함해서 만성적, 전신적 및 국소적으로 사용될 수 있다. 또한 안지오텐신 수용체(angiotensin receptor)는 이 고유한 펩티드가 작용할 수 있는 PPAR 감마 리간드에 의해 활성화될 수 있다. 많은 바이러스는 진입 수단으로 세포 표면에서 안지오텐신 변환 효소 수용체(ACE-R)를 사용한다. PPAR 리간드 역시 신호 전달 경로를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 안지오텐션 변환 효소 수용체에 작용할 수 있다.

특정 실시예에서, 본 발명의 조성물 및 방법은, 예를 들어, 세포 아폽토시스, 세포 주기의 중단, 프로그램된 세포 사멸 및/또는 특정 세포 시스템에서 조직의 암 세포 침입을 조절할 수 있는 PPARγ 및/또는 pERK를 유도하거나 억제함으로써 장벽 기능의 감소를 방지하고/하거나 장벽 기능을 복구 또는 재생하는 데 유용하다.

피부 및/또는 점막 장벽(예를 들어, 얼굴, 신체 및 두피)의 붕괴와 관련된 장애는 건선(psoriasis), 어린선(icthyosis), 사르코이드증(sarcoidosis), 죽상 동맥 경화증, 염증성 장 질환, 여드름(화농성한선염(hidradenitis suppurativa) 포함), 화상, 기저귀 발진, 네더턴 증후군(Netherton's syndrome), 광선각화증(actinic keratosis), 피부진균증(dermatomycoses), 피부병 또는 외배엽 이형성증(ectodermal dysplasia), 아토피성 피부염, 접촉성 피부염, 지루성 피부염, 심상성(vulgaris), 호산구성 식도염(eosinophilic esophagitis), 필라그린 결핍 및 피부 및/또는 점막 장벽의 손상 또는 파괴와 관련된 기타 장애를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

일부 실시예에서, 장벽의 복구 또는 재생은 점막의 복구 또는 재생을 포함한다. 점막은 구강 점막(뺨의 점막, 연구개, 혀의 밑면과 구강 바닥을 포함하는 혀 포함), 코, 목구멍(인두, 후두, 기도 및 식도의 점막 포함), 기관지, 폐, 눈, 귀, 위장관, 질, 음경, 요도, 방광 및 항문을 포함한다.

일 실시예에서, 본 발명의 조성물은 건조한 안면 피부를 포함하는 건성 피부를 치료하는 데 사용될 수 있다. 조성물은 리브온(leave-on), 린스오프(rinse-off) 및/또는 미스트(페이셜 미스트 포함)로 제제화될 수 있다.

활성제, 예를 들어, Qi611S 단백질은, 예를 들어, 0.1 내지 0.5%를 포함하는 0.01% 내지 2% 또는 그 사이의 임의의 범위로 존재할 수 있다.

산모-태아 의학

본 발명의 조성물 및 방법은 다음의 치료를 포함해서 산모-태아 건강을 개선하는 데 사용될 수 있다:

임신 중독증(Pre-eclampsia);

산모 당뇨병;

자간 발작(Eclampsia);

출산시 저체중;

정상 임신;

자궁 내 성장 지연(Intrauterine growth retardation, IUGR);

괴사성 장염(Necrotizing enterocolitis); 및

조기 분만(Pre-term labor).

신경학적 상태

본 발명의 조성물 및 방법은 다음의 치료를 포함해서 신경학적 상태를 개선하는 데 사용될 수 있다:

인지 수행 향상;

알츠하이머병;

파킨슨병;

신경학적 재생; 및

다발성 경화증.

심혈관 상태

본 발명의 조성물 및 방법은 다음의 치료를 포함해서 심혈관 상태를 개선하는 데 사용될 수 있다:

관상 동맥 질환;

의료 기기로서 전신 전달 및 스텐트 내 전달(intrastent delivery);

급성 뇌혈관 발작; 및

의료 기기 +/- TPA로서 전신 전달 및 스텐트 내 전달.

진행성 섬유증 상태

임상전 연구는 PPAR 수용체를 항섬유증 요법을 위한 약물 표적으로서 암시하였다(McVicker BL, Bennett RG. Novel Anti-fibrotic Therapies. Front Pharmacol. 2017 May 31;8:318).

요법은 전신, 흡입 또는 그렇지 않으면 국소 투여될 수 있거나, 스텐트 내 의료 기기를 통해 전달될 수 있다. 해결될 수 있는 상태는 다음을 포함한다:

심혈관(심장 리모델링(cardiac remodeling));

신장(신장 경화증(renal sclerosis));

비강(비강 용종증(nasal polyposis));

폐(폐 간질성 섬유증, 기도 리모델링을 동반한 만성 천식);

간(원발성 담즙성 간경변증, 원발성 경화성 담관염, 비알코올성 지방간염);

위장(염증성 장 질환 관련 섬유증); 및

류머티스성(전신 경화증).

위장 염증 상태

염증성 장 질환(예를 들어, 궤양성 대장염 및 크론병)도 본 발명의 조성물 및 방법을 사용하여 치료될 수 있다.

감염의 치료

특정 실시예에서, 본 발명의 조성물 및 방법은 또한 급성 및 만성 감염의 치료에 사용될 수 있다. 감염은 질병을 일으키는 미생물이 신체 조직을 침입하는 곳에서 발생한다. 이들 미생물과 이들이 생산하는 독소는 신체의 조직과 반응하여 종종 감염된 숙주에 의한 면역 반응을 일으킨다. 감염은 박테리아, 바이러스, 바이로이드(viroid), 진균류 및 기타 기생충에 의해 일어날 수 있다. 감염은 피부, 장 또는 박막과 같은 신체의 임의의 조직을 통해 발생할 수 있다.

일 실시예에서, Qi611S 단백질은 상기 바이러스 감염에 대한 예방 또는 일차 치료로서 ACE-R을 통해 작용하는 바이러스 부하 접종물 및 경쟁적 길항작용을 감소시키는 수단으로서 다양한 제제에 사용될 수 있다.

바이러스 감염은, 예를 들어, 인플루엔자, 코로나바이러스, 만성 엡스타인-바(Epstein-Barr) 바이러스, 사이토메갈로바이러스(cytomegalovirus) 및 기타 헤르페스 유형 바이러스 감염을 포함할 수 있고, 이는 인구에 편재하고 면역 감시의 감소와 관련이 있다. 일부 바이러스 감염은 암으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 엡스타인-바 바이러스 감염은 림프구의 암인 호지킨 림프종(Hodgkin's lymphoma)의 위험 인자일 수 있다.

COVID-19를 포함하는 바이러스성 호흡기 감염과 관련된 급성 및 만성 폐 후유증(pulmonary sequelae)의 예방 및 치료.

조성물 및 방법은 또한 천식 및 COPD에서 글루코코르티코이드 내성의 예방 및 치료에 사용될 수 있다.

특정 실시예에서, 본 발명은 신체의 외부 표면, 특히 피부의 감염의 치료 및/또는 예방을 위한 조성물 및 방법을 제공한다. 본원에 제공된 단백질, 조성물 및 세포는 감염 인자(infective agent)에 대한 노출과 별도로, 순차적으로 또는 동시에 적용될 수 있다.

특정 실시예에서, 감염은 병원성 황색 포도상 구균 박테리아와 같은 박테리아에 의해 일어날 수 있다. 황색 포도상 구균은 사타구니, 겨드랑이 및 앞콧구멍(anterior nares)과 같이 주로 신체의 축축하고 따뜻한 영역에 있는 일시적인 피부의 생착균(colonizer)이다. 세계 인구의 최대 60%가 간헐적 보균자인 반면, 다른 20%는 안정적으로 집락화될 수 있다. 정상적인 보균(carriage)은 무증상이지만, 황색 포도상 구균은 비교적 경미한 농가진(impetigo) 및 화상 피부 증후군(scalded skin syndrome)에서 패혈증(septicemia)과 같은 생명을 위협하는 상태에 이르는 질병을 일으키는 조직에 침입할 수 있다(예를 들어, 찢어진 피부를 통해). 또한, 황색 포도상 구균 감염은 종종 아토피성 피부염(AD)과 같은 기저 질환(underlying condition)이 있는 피부에서 이차 현상이다.

특정 실시예에서, 본 발명의 조성물은 스타필로코커스 종(Staphylococcus spp.)(스타필로코커스 사프로파이티커스(Staphylococcus saprophyticus), 스타필로코커스 자일로서스(Staphylococcus xylosus), 스타필로코커스 루그두넨시스(Staphylococcus lugdunensis), 스타필로코커스 슐라이페리(Staphylococcus schleiferi), 스타필로코커스 카프래(Staphylococcus caprae), 스타필로코커스 사프로파이티커스(Staphylococcus saprophyticus), 스타필로코커스 호미니스(Staphylococcus hominis), 스타필로코커스 아우레우스), 슈도모나스 종(Pseudomonas spp.), 엔테로 패칼리스(Enterococcus faecalis), 반코마이신 내성 엔테로코커스(vancomycin-resistant Enterococcus)(VRE), 바실러스 세레오스(Bacillus cereus), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 리스테리아 모노사이토게네스(Listeria monocytogenes), 스트렙토코커스 피오게네스(Streptococcus pyogenes), 스트렙토코커스 살리바리우(Streptococcus salivariu), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 및 스트렙토코커스 뉴모니애(Streptococcus pneumoniae)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 병원성 박테리아에 의한 감염의 치료에 유용하다. 다른 병원성 박테리아는 당업자에 의해 쉽게 인지될 것이다.

일부 실시예에서, Qi611S 단백질 및/또는 Qi611S 단백질을 생산할 수 있는 세포를 포함하는 조성물은 인간 피부 마이크로바이옴에서 공생 박테리아의 성장을 촉진하는 이점을 갖는다. 공생 박테리아의 비제한적인 예는 스타필로코커스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis), 스타필로코커스 와르네리(Staphylococcus warneri), 스트렙토코커스 미티스(Streptococcus mitis), 프로피오니박테리움 아크네스(Propionibacterium acnes), 코리네박테리움 종(Corynebacterium spp.), 및 아시네토박터 존소니(Acinetobacter johnsonii)를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

안과 용도

안과 분야에서는 안구 조직을 손상시키거나 안압을 증가시키거나 녹내장이나 백내장 형성을 쉽게 일으키지 않는 비-GC GR-활성제가 필요하다. 이들은 모두 GC 사용의 알려진 합병증이다. PPAR 활성화와 조합된 비-GC GR-활성제는 안구 염증 및 안구 질환의 국소 및 안내 치료에 특히 유용할 것이다. PPAR 신호 전달은 마이봄샘(meibomian gland), 결막 술잔 세포(conjunctival goblet cell), 각막 주변부 줄기 세포(corneal limbal stem cell), 섬유주대(trabecular meshwork), 포도막 조직(uveal tissue) 및 맥락막(choroidal membrane)을 포함하는 여러 안구 조직 유형의 발생 및 유지를 위한 중요한 활성화 경로이다. 또한, 안지오텐신 수용체는 이 독특한 펩티드가 작용할 수 있는 PPAR 감마 리간드에 의해 활성화될 수 있다.

따라서, 본 발명의 Qi611S 단백질은 유리하게 다음의 예방 및/또는 치료에 사용될 수 있다:

당뇨병성 망막증(diabetic retinopathy, DR);

맥락막 혈관신생(choroidal neovascularization, CNV);

녹내장;

각막 혈관신생(corneal neovascularization);

당뇨병성 황반 부종(diabetic macular edema);

노화 황반 변성(age-related macular degeneration, ARMD);

당뇨병성 혈관신생(diabetic neovascularization);

각막염(keratitis);

각막 주변부 줄기 세포 기능부전(corneal limbal stem cell failure);

시신경병증(optic neuropathy);

안구 건조증;

마이봄샘 기능 장애(Meibomian gland dysfunction); 및

알레르기성 결막염.

표면의 처리

특정 실시예에서, 본 조성물은 인체 또는 동물체의 의학적 치료를 위한 것이 아닌 항균 세정 제품 또는 표면 코팅으로서 사용될 수 있다. 따라서, 특정 실시예에서, 조성물은 무생물 표면을 소독하는 데 사용될 수 있다.

피험자에 대한 투여

본 발명은 치료 및/또는 미용적 이익을 이를 필요로 하는 피험자에게 제공하는 방법을 제공하고, Qi611S 단백질 및/또는 Qi611S 단백질을 생산할 수 있는 세포를 포함하는 치료 유효량 또는 미용 유효량의 조성물이 이를 필요로 하는 피험자에게 투여된다. 일부 실시예에서, 조성물은 약학적으로 또는 미용적으로 허용 가능한 담체를 포함하고/하거나 이와 동시에 투여될 수 있다.

일 실시예에서, 방법은 피부과 장애(dermatological disorder)를 치료하고/하거나 피부의 건강 및/또는 외관을 향상시키는 데 사용된다. 일 실시예에서, 방법은 신체 내 또는 신체 위의, 또는 무생물 표면 위의 박테리아, 진균 또는 바이러스 감염 또는 오염물을 제어하는 데 사용된다. 일 실시예에서, 방법은 암을 치료하고/하거나 암의 확산을 방지하는 데 사용된다. 일 실시예에서, 방법은 염증 및/또는 대사 기능 장애를 치료하는 데 사용된다.

조성물은 단독으로 투여되거나 치료될 상태에 따라 동시에 또는 순차적으로 다른 치료와 조합하여 투여될 수 있다. 본원에 제공된 조성물은 하나 이상의 다른 활성 또는 비활성 성분에 용해되거나 현탁되거나 이와 혼합될 수 있다. 특정 실시예에서, 조성물은 식품, 캡슐, 알약, 음용 가능한 액체, 로션, 크림, 에멀션, 연고, 오일, 젤, 세럼, 미스트, 증기, 및/또는 이들의 조합으로서 제제화될 수 있다. 조성물은 또한 리포솜 또는 다른 미세입자로 제공될 수 있다.

본원에 제공된 조성물은 담체, 보조제, 부형제, 희석제, 충전제, 완충제, 보존제, 항산화제, 윤활제, 안정제, 가용화제, 계면활성제(예를 들어, 습윤제), 마스킹제, 착색제 및 아래에 기술된 바와 같은 기타를 포함하지만 이에 제한되지 않는 당업자에게 알려진 기타 약학적으로 허용 가능한 및/또는 미용적으로 허용 가능한 성분을 또한 포함할 수 있다. 제제는, 예를 들어, 기타 치료제 또는 예방제를 포함하는 다른 활성제를 추가로 포함할 수 있다.

본원에 제공된 바와 같이, "약학적으로 허용 가능한"은 미국 연방 정부 또는 주 정부의 규제 기관에 의해 승인되거나 승인될 수 있거나 인간을 포함하는 동물에 사용하기 위해 미국 약전 또는 기타 일반적으로 인정되는 약전에 나열된 것을 나타낸다.

본원에 사용된 바와 같이, "미용적으로 허용 가능한", "피부과적으로 허용 가능한" 및 "국소적으로 허용 가능한"은 상호교환적으로 사용되고, 특정 성분이 사용 수준에서 외피(integument)(예를 들어, 피부)에 적용하기에 안전하고 무독성임을 의미하는 것으로 의도된다. 일 실시예에서, 조성물의 성분은 일반적으로 안전하다고 간주되는(Generally Regarded as Safe, GRAS) 것으로 인지된다.

"약학적으로 허용 가능한" 및 "미용적으로 허용 가능한" 담체 또는 보조제는 활성 성분과 함께 피험자에게 투여될 수 있고, 각각의 약리학적 또는 미용적 활성을 파괴하지 않으며, 본원에 제공된 조성물의 치료 또는 미용적인 양을 전달하기에 충분한 용량으로 투여될 때 무독성인 것들이다. 본원에 사용된 바와 같이, "담체"는 부형제를 포함한다.

담체 및/또는 보조제는, 예를 들어, 경구 투여, 주사(예를 들어, 피하, 정맥내, 근육내, 복강내, 척수강내 및/또는 진피하), 및/또는 국소 투여(예를 들어, 피부 흡수를 통한)를 포함하는 특정 경로에 따라 조성물을 투여하는 데 사용되는 물질을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 담체는 임의의 모든 용매, 희석제, 완충제(예컨대, 중성 완충 식염수, 인산염 완충 식염수, 또는 선택적으로 트리스-HCl, 아세트산염 또는 인산염 완충제), 수중유(oil-in-water) 또는 유중수(water-in-oil) 에멀션, 예를 들어, IV 용도에 적합한 유기 공용매(co-solvent)를 포함하거나 포함하지 않는 수성 조성물, 가용화제(예를 들어, 폴리소르베이트 65, 폴리소르베이트 80), 콜로이드, 분산매, 비히클, 충전제, 킬레이트제(예를 들어, EDTA 또는 글루타티온), 아미노산(예를 들어, 글리신), 단백질, 붕해제(disintegrant), 결합제, 윤활제, 습윤제, 유화제, 감미료, 착색제, 향료, 방향제(aromatizer), 증점제(예를 들어, 카보머, 젤라틴, 또는 알긴산나트륨), 코팅, 보존제(예를 들어, 티메로살(Thimerosal), 벤질 알코올, 폴리쿼터늄(polyquaternium)), 항산화제(예를 들어, 아스코르브산, 메타중아황산나트륨), 장성 조절제(tonicity controlling agent), 흡수 지연제, 보조제, 증량제(bulking agent)(예를 들어, 락토오스, 만니톨) 등을 포함할 수 있다. 의약품, 화장품 및 보충제 분야에서 담체 및/또는 부형제의 사용은 잘 알려져 있다.

일 실시예에서, 방법은 피부과 장애를 치료하고/하거나 피부의 건강 및/또는 외관을 향상시키는 데 사용된다.

바람직한 실시예에서, 조성물은 국소 투여, 특히 피부에 또는 피부 위에 사용하거나 적용하기 위해 제제화된다. 본원에 사용된 바와 같이, "국소"는 피부에 외부적으로 국부 적용 또는 피부 적용하는 데 적합한 것을 의미한다. 즉, 국소 조성물은 경구, 정맥내, 근육내, 척수강내, 피하, 설하, 협측, 직장, 질, 흡입, 눈 또는 귀 경로를 통해 피험자에 적용하기 위한 것은 아니다.

이러한 제제는 생물 또는 비생물 표면에서 MRSA와 같은 병원성 박테리아의 부착 및 축적을 제거, 사멸 또는 방지하거나, 감염성 박테리아의 작용 또는 성장을 억제하는데 유용할 수 있다.

국소, 피부 및/또는 경피 투여에 적합한 제제는 젤, 페이스트, 연고, 크림, 로션, 오일, 패치, 반창고, 붕대, 드레싱, 디포(depot), 시멘트(cement), 접착제(glue), 저장소(reservoir), 린스, 스프레이, 점적액(drop), 거품(foam), 분말, 스폰지, 테이프, 증기, 팅크(tincture) 및 경피 패치를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

연고는 일반적으로 본원에 제공된 미용 조성물 및 파라핀계 또는 수혼화성(water-miscible) 연고 베이스로부터 제조된다.

크림은 일반적으로 본원에 제공된 미용 조성물 및 수중유 크림 베이스로부터 제조된다. 원하는 경우, 크림 베이스의 수상은, 예를 들어, 적어도 약 30% w/w의 다가 알코올, 즉 프로필렌 글리콜, 부탄-1,3-디올, 만니톨, 소르비톨, 글리세롤, 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물과 같은 2개 이상의 히드록실 기를 갖는 알코올을 포함할 수 있다. 당업자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, 본 발명에 따른 제제는, 예를 들어, 이소프로필 알코올 또는 에탄올과 같은 다른 알코올을 또한 포함할 수 있고, 다른 알코올 기반 제제, 예를 들어, 알코올 기반 손 소독제를 또한 포함할 수 있다.

국소 제제는 피부 또는 기타 영향을 받는 영역을 통한 활성 화합물의 흡수 또는 침투를 향상시키는 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 피부 침투 향상제(dermal penetration enhancer)의 예는 디메틸설폭시드 및 관련 유사체를 포함한다.

에멀션은 일반적으로 본원에 제공된 미용 조성물 및 유상으로부터 제조되고, 이는 선택적으로 단순히 유화제(달리 에멀전트(emulgent)로 알려짐)를 포함할 수 있거나, 또는 적어도 하나의 유화제와 지방 또는 오일 또는 지방과 오일 모두의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 친수성 유화제는 안정제 역할을 하는 친유성 유화제와 함께 포함된다. 오일과 지방 모두를 포함하는 것이 또한 바람직하다. 안정제(들)가 있거나 없는 유화제(들)는 함께 소위 유화 왁스(emulsifying wax)를 구성하고, 왁스는 오일 및/또는 지방과 함께 소위 유화 연고 베이스(emulsifying ointment base)를 구성하여 크림 제제의 유성 분산상을 형성한다.

적합한 에멀전트 및 에멀션 안정제는 Tween 60, Span 80, 세토스테아릴 알코올, 미리스틸 알코올, 글리세릴 모노스테아레이트 및 라우릴황산나트륨을 포함한다. 약학 에멀션 제제에 사용될 가능성이 있는 대부분의 오일에서 활성 화합물의 용해도가 매우 낮을 수 있기 때문에, 제제에 적합한 오일 또는 지방의 선택은 원하는 미용 특성을 이루는 것을 기반으로 한다. 따라서, 크림은 바람직하게는 기름기가 없고 더럽히지 않으며 씻어낼 수 있는 제품이어야 하고 튜브 또는 기타 용기에서 새는 것을 피하기 위해 적절한 농도를 가져야 한다. 디이소아디페이트, 이소세틸 스테아레이트, 코코넛 지방산의 프로필렌 글리콜 디에스테르, 이소프로필 미리스테이트, 데실 올리에이트, 이소프로필 팔미테이트, 부틸 스테아레이트, 2-에틸헥실 팔미테이트 또는 Crodamol CAP로 알려진 분지 사슬 에스테르의 블렌드와 같은 곧은 사슬 또는 분지 사슬, 일염기 또는 이염기성 알킬 에스테르가 사용될 수 있고, 마지막 3개가 바람직한 에스테르이다. 이들은 필요한 특성에 따라 단독으로 사용되거나 조합하여 사용될 수 있다. 대안적으로, 백색 소프트 파라핀 및/또는 액체 파라핀 또는 기타 광유와 같은 고융점 지질이 사용될 수 있다.

추가 국소 성분은, 예를 들어, 카르나우바 왁스(carnauba wax), 세틸 알코올, 세틸 에스테르 왁스, 유화 왁스, 함수 라놀린(hydrous lanolin), 라놀린, 라놀린 알코올, 미정질 왁스, 파라핀, 바셀린(petrolatum), 폴리에틸렌 글리콜, 스테아르산, 스테아릴 알코올, 백납(white beeswax), 또는 황랍(yellow beeswax)과 같은 유연제(emollient)를 포함할 수 있다. 추가로, 조성물은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 소르비톨 용액, 및 1,2,6 헥산트리올과 같은 보습제(humectant) 또는 에탄올, 이소프로필 알코올 또는 올레산과 같은 투과 향상제(permeation enhancer)를 함유할 수 있다.

일 실시예에서, 방법은 신체 내 또는 신체 위의, 또는 무생물 표면 위의 박테리아, 진균 또는 바이러스 감염 또는 오염물을 제어하는 데 사용된다.

특정 실시예에서, 조성물은 생체 재료(biomaterial), 임플란트(implant), 카테터(catheter), 보철(prosthesis)(스텐트, 판막(valve), 안경알(eye), 보청기, 위 밴드(gastric band), 의치 및 인공 관절 대체물 포함), 수술 기구 또는 기타 의료 기기를 피험자에게 투여하거나 피험자를 치료하거나 피험자와 함께 사용하기 전에 처리하기 위한 항박테리아 조성물로 사용될 수 있다.

항박테리아 조성물은 난간, 음식 준비 표면, 주방 표면 또는 장비, 테이블, 싱크대, 화장실 또는 기타 욕실 하드웨어와 같이 박테리아에 노출되거나 집락화되기 쉬운 표면을 처리하는 데 유용할 수 있다.

항박테리아 조성물은 Qi611S 단백질 및/또는 Qi611S 단백질을 생산할 수 있는 세포 외에 세정제, 안정제, 음이온성 계면활성제, 향수, 킬레이트제, 산, 알칼리, 완충제 또는 세제와 같은 약품을 포함할 수 있다. 이러한 약품은 박테리아를 사멸 또는 억제하거나 세정된 표면의 재집락화(recolonization)를 방지하는 것과 같은 조성물의 항박테리아 특성을 촉진하거나 향상시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 조성물은, 예를 들어, 경구, 정맥내, 근육내, 척수강내, 피하, 설하, 협측, 직장, 질, 흡입, 눈 및/또는 귀 경로를 통한 것과 같은 기타 비-국소 경로를 통해 투여하도록 제제화된다. 투여는 전신적일 수 있고/있거나, 예를 들어, 피험자의 신체의 감염 또는 종양 부위에서 국부적일 수 있다.

일 실시예에서, 본 조성물은 식품, 캡슐, 알약, 또는 음용 가능한 액체와 같은 경구적으로 소비 가능한 제품으로 제제화된다. 경구적으로 전달 가능한 건강 증진 화합물은 위장관 또는 입의 점막으로 초기 흡수를 통해 전달되는 임의의 생리학적 활성 물질이다.

조성물은, 예를 들어, 정맥내, 복강내, 근육내, 척수강내 또는 피하를 포함하는 주사를 통해 투여되도록 또한 제제화될 수 있다. 조성물은 또한 설하, 협측, 직장 또는 질로 투여될 수 있다. 또한, 조성물은 비강 막을 통한 흡수를 위해 코 안에 뿌려지거나, 분무되거나, 입 또는 코를 통해 흡입되거나, 눈 또는 귀에 투여될 수 있다.

제제는, 예를 들어, 경구적으로 소비 가능한 제품, 에멀션, 정제, 캡슐, 분말, 거품, 과립, 용액, 면봉(swab), 점적액, 현탁액, 좌약, 주사제, 흡입제 및 에어로솔을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 경구적으로 소비 가능한 제품은 소비, 영양, 구강 위생 또는 즐거움에 적합한 임의의 조제물 또는 조성물이고, 인간이나 동물의 구강 내로 도입되어 일정 기간 동안 그곳에 머무른 다음, 삼켜지거나(예를 들어, 소비할 준비가 된 음식 또는 알약), 구강에서 다시 제거되도록(예를 들어, 추잉껌이나 구강 위생 제품 또는 의료용 구강 청결제) 의도된 제품이다.

경구적으로 소비 가능한 제품은 가공, 반가공 또는 가공되지 않은 상태로 인간이나 동물이 섭취하도록 의도된 모든 물질 또는 제품을 포함한다. 이는 또한 이들을 생산, 처리 또는 가공하는 동안 경구적으로 소비 가능한 제품(특히 식품 및 의약품(pharmaceutical products))에 첨가되고 인간이나 동물 구강 내로 도입되도록 의도되는 물질을 포함한다.

경구적으로 소비 가능한 제품은 또한 인간이나 동물이 삼킨 다음, 변형되지 않거나, 제조되거나, 가공된 상태로 소화되도록 의도되는 물질을 포함할 수 있다. 본 발명에 따라, 경구적으로 소비 가능한 제품은 제품과 함께 삼키도록 의도되거나 삼킬 것으로 예상되는 케이싱, 코팅, 또는 기타 캡슐화를 또한 포함한다.

일 실시예에서, 경구적으로 소비 가능한 제품은 원하는 경구적으로 전달 가능한 물질(예를 들어, Qi611S 단백질)을 함유하는 캡슐, 알약, 시럽, 에멀션, 또는 액체 현탁액이다. 일 실시예에서, 경구적으로 소비 가능한 제품은 분말 형태의 경구적으로 전달 가능한 물질을 포함할 수 있고, 이는 물 또는 다른 액체와 혼합되어 음용할 수 있는 경구적으로 소비 가능한 제품을 생산할 수 있다.

일부 실시예에서, 본 발명에 따라, 경구적으로 소비 가능한 제품은 영양 또는 즐거움을 위해 의도된 하나 이상의 제제를 포함할 수 있다. 이들은 베이킹 제품(예를 들어, 빵, 건조 비스킷, 케이크 및 기타 패이스트리), 사탕(예를 들어, 초콜릿, 초콜릿 바 제품, 기타 바 제품, 과일 껌, 코팅 정제, 하드 카라멜, 토피와 카라멜, 및 추잉껌), 알코올 또는 무알코올 음료(예를 들어, 코코아, 커피, 녹차, 홍차, 녹차 또는 홍차 추출물이 풍부한 홍차 또는 녹차 음료, 루이보스 차, 기타 허브차, 과일 함유 레모네이드, 등장성 음료, 청량 음료, 넥타, 과일 및 야채 주스, 및 과일 또는 야채 주스 조제물), 인스턴트 음료(예를 들어, 인스턴트 코코아 음료, 인스턴트 차 음료, 및 인스턴트 커피 음료), 육류 제품(예를 들어, 햄, 신선 또는 생 소시지 조제물과, 양념하거나 양념장에 재운 신선한 육류 또는 소금에 절인 육류 제품), 계란 또는 계란 제품(예를 들어, 건조 전란, 계란 흰자, 및 계란 노른자), 시리얼 제품(예를 들어, 아침용 시리얼, 뮤즐리 바(muesli bar), 및 미리 조리된 즉석 밥 제품), 유제품(예를 들어, 전지방 또는 저지방 또는 무지방 우유 음료, 라이스 푸딩, 요구르트, 케피어(kefir), 크림 치즈, 연질 치즈, 경질 치즈, 분유, 유청, 버터, 버터밀크, 및 우유 단백질을 함유하는 부분 또는 전부 가수분해된 제품), 콩 단백질 또는 기타 콩 분획물의 제품(예를 들어, 두유 및 이것으로 제조된 제품, 분리되거나 효소 처리된 콩 단백질을 함유하는 음료, 콩가루 함유 음료, 콩 레시틴을 함유하는 조제물, 두부 또는 이것으로 제조된 템페(tempeh) 제품 및 과일 조제물 및 선택적으로 향미 물질(flavoring substance)과의 혼합물과 같은 발효 제품), 과일 조제물(예를 들어, 잼, 과일 아이스크림, 과일 소스, 및 과일 필링), 야채 조제물(예를 들어, 케첩, 소스, 건조 야채, 급속 냉동 야채, 미리 조리된 야채, 및 삶은 야채), 스낵 품목(예를 들어, 굽거나 튀긴 감자 칩(크리스프)이나 감자 반죽 제품 및 옥수수 또는 땅콩을 주성분으로 하는 압출 제품), 지방과 오일 또는 이의 에멀션을 주성분으로 하는 제품(예를 들어, 마요네즈, 레물라드(remoulade) 및 드레싱), 기타 반조리(ready-made) 식사 및 수프(예를 들어, 건조 수프, 인스턴트 수프, 및 미리 조리된 수프), 양념(예를 들어, 위에 뿌리는 양념(sprinkle-on seasoning)), 감미료 조성물(예를 들어, 정제, 향낭(sachet), 및 음료 또는 기타 식품을 달게 하거나 희게 하기 위한 기타 조제물)을 포함한다. 본 조성물은 또한 영양 또는 즐거움을 위해 의도된 다른 조성물을 생산하기 위한 반제품 역할을 할 수 있다.

일 실시예에서, 조성물은, 예를 들어, 분무되거나 흡입될 수 있도록 에어로솔 제제로 만들어질 수 있다. 에어로솔 또는 스프레이 형태로 투여하는 데 적합한 약학 제제는, 예를 들어, 용액, 현탁액 또는 에멀션이다. 경구 또는 비강 에어로솔 또는 흡입 투여를 위한 제제는 또한 예를 들어, 식염수, 폴리에틸렌 글리콜 또는 글리콜, DPPC, 메틸셀룰로오스를 포함하는 예시적인 담체로 제제화되거나, 분말화된 분산제 또는 플루오로카본과의 혼합물로 제제화될 수 있다. 에어로솔 제제는 디클로로디플루오로메탄, 프로판, 질소, 플루오로카본, 및/또는 당업계에 알려진 기타 가용화제 또는 분산제와 같은 가압 추진제(pressurized propellant)에 넣을 수 있다. 예시적으로, 전달은 1회용 전달 장치, 미스트 분무기(mist nebulizer), 호흡 활성화 분말 흡입기(breath-activated powder inhaler), 에어로솔 계량 흡입기(metered-dose inhaler, MDI), 또는 당업계에서 이용 가능한 수많은 분무기 전달 장치 중 임의의 다른 것을 사용하여 수행될 수 있다. 추가로, 미스트 텐트(mist tent) 또는 기관내 튜브(endotracheal tube)를 통한 직접 투여도 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 조성물은, 예를 들어, 용액 또는 현탁액으로서, 주사를 통해 투여하도록 제제화될 수 있다. 용액 또는 현탁액은 만니톨, 1,3-부탄디올, 물, 링거액 또는 등장성 염화나트륨 용액과 같은 적합한 무독성의 비경구적으로 허용 가능한 희석제 또는 용매, 또는 합성 모노 또는 디글리세리드를 포함하는 멸균 비자극성 고정유(fixed oil), 및 올레산을 포함하는 지방산과 같은 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁제를 포함할 수 있다. 정맥내 사용을 위한 담체의 한 가지 예시적인 예는 10% USP 에탄올, 40% USP 프로필렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜 600, 및 나머지 USP 주사용수(Water for Injection, WFI)의 혼합물을 포함한다. 정맥내 사용을 위한 다른 예시적인 담체는 10% USP 에탄올과 USP WFI; USP WFI 중의 0.01 ~ 0.1% 트리에탄올아민; 또는 USP WFI 중의 0.01 ~ 0.2% 디팔미토일 디포스파티딜콜린; 및 1 ~ 10% 스쿠알렌 또는 비경구 식물성 수중유 에멀션을 포함한다. 물 또는 식염수 용액 및 덱스트로스 및 글리세롤 수용액은 바람직하게는 특히 주사액을 위한 담체로서 사용될 수 있다. 피하 또는 근육내 사용을 위한 담체의 예시적인 예는, 인산염 완충 식염수(PBS) 용액, WFI 중의 5% 덱스트로스와 5% 덱스트로스 중의 0.01 ~ 0.1% 트리에탄올아민 또는 USP WFI 중의 0.9% 염화나트륨이나, 10% USP 에탄올, 40% 프로필렌 글리콜의 1:2 또는 1:4 혼합물 (및 나머지는 5% 덱스트로스 또는 0.9% 염화나트륨과 같은 허용 가능한 등장성 용액임); 또는 USP WFI 중의 0.01 ~ 0.2% 디팔미토일 디포스파티딜콜린과 1 내지 10% 스쿠알렌 또는 비경구 식물성 수중유 에멀션을 포함한다.

피험자에 투여하기 위해 구상된 추가 제제는, 예를 들어, 귀 및/또는 눈의 감염, 및/또는 안구 건조증을 치료하기 위한 점이액(ear drops) 및 점안액(eye drops)을 포함한다.

안과 용도를 위한 예시적인 제제는 다음과 같다:

등장성 염화나트륨 용액:

염화나트륨 0.9%

염화벤잘코늄 1:100,000

멸균수

완충 용액

붕산 1.9%

염화벤잘코늄 1:100,000

무수 아황산나트륨 0.1%

질산페닐수은 1:50,000

인공 누액:

폴리비닐알코올 1.5%

포비돈 0.5%

클로로부탄올 0.5%

에틸렌디아민테트라아세트산 0.01%

에데트산이나트륨 0.05%

백색 바셀린 55%

광유 41%

라놀린 2%

티메로살 0.002%

아세트산암모늄 0.0077%

인간 알부민 0.1%

비히클: 평균 방울은 25 내지 50 마이크로리터이다.

예를 들어, 완충제, 담체, 점도 조절제, 보존제, 향미제, 염료 및 의도된 용도에 특정한 기타 성분과 같은 추가 성분이 숙련된 기술자에 의해 결정된 바와 같이 본원에 기술된 조성물에 첨가될 수 있다. 당업자는 위의 설명이 완전하기 보다는 예시적이라는 것을 인지할 것이다. 실제로, 특정 투여 방식에 적합한 많은 추가 제제 기술과 약학적으로 및/또는 미용적으로 허용 가능한 부형제와 담체 용액이 당업자에게 잘 알려져 있다.

본원에 언급되거나 인용된 모든 특허, 특허 출원, 가출원 및 간행물은 본 명세서의 명시적인 교시와 일치하지 않는 범위 내에서 모든 도면과 표를 포함해서 전부 참조로 포함된다.

예

본원에 기술된 예와 실시예는 단지 예시적인 목적을 위한 것이고, 이에 비추어 다양한 수정 또는 변경이 당업자에게 제안될 것이고 본 출원의 사상 및 범위 내에 포함되어야 한다는 것을 이해해야 한다.

예 1 - Qi611S 유전자의 분리 및 대장균(E. coli) BL21로의 형질 전환

Qi611S를 암호화하는 유전자인 Qi611S는 락토바실러스 퍼멘텀 Qi6에서 분리되어 대장균 BL21로 형질 전환될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 대장균 BL21은 Qi611S 단백질을 합성할 수 있다.

LF Qi6으로부터 Qi611S를 증폭하는 데 사용된 프라이머를 사용해서 대장균 세포에서 Qi611S의 존재를 확인할 수 있다. Qi611S를 pET-15b 벡터로 클로닝하는 데 사용되는 프라이머는 표 2에 나열되어 있다(도 1-2를 또한 참고). 이러한 특별히 설계된 프라이머는 Integrated DNA Technologies(IDT)(코럴빌, 아이오와)에서 입수하였다.

표 2. 대장균 BL21로 형질 전환하기 위한 Qi611S 의 클로닝에 사용되는 프라이머.

표 2에 특징이 나타나 있는 프라이머를 사용하여 Qi611S를 암호화하는 Lf Qi6 염색체로부터 DNA를 분리하고 증폭하였다. 프라이머는 증폭된 Qi611S 유전자 및 pET-15b 벡터의 다중 클로닝 부위의 제한 효소 소화(restriction enzyme digest)를 위해 두 개의 제한 효소인 NdeI와 BamHI를 사용할 수 있게 하였다.

증폭된 DNA와 벡터가 제한 효소를 사용하여 소화되면 Qi611S 유전자가 벡터에 연결된다. 그 다음, 벡터는 대장균 BL21로 형질 전환될 수 있다.

형질 전환된 대장균 배양물을 37℃에서 밤새 성장시키고, PCR을 사용하여 Qi611S의 존재에 대해 개별 집락을 시험한다. 일단 양성 클론이 확인되면, 박테리아는 Qi611S가 Qi611S의 합성을 성공적으로 암호화하는지 확인하기 위해 성장할 수 있다.

Qi611S 단백질은 SDS-PAGE 젤의 은 염색에 의해 검출될 수 있다. SDS-PAGE 젤은 Qi611S를 발현하는 대장균 BL21로부터 방출된 단백질 샘플이 충전된다. pET-15b 벡터는 폴리히스티딘 태그를 암호화하여 Qi611S에 특이적인 항체를 갖지 않고도 합성 단백질을 확인할 수 있게 한다. 추가로, pET-15b는 트롬빈 프로테아제 절단 부위(Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser)를 암호화하여 폴리히스티딘-태그를 제거할 수 있게 한다.

예 2 - Qi611S는 피부에서 PPARγ를 유도한다

생체외 피부 배양물을 선택된 농도의 Qi611S(0.1% 또는 0.5%) 또는 덱사메타손(10 mM)으로 처리하고, 100 ㎕의 MRSA 배양물을 접종해서 밤새 성장시켰다. 그 다음 피부 조직을 균질화하고, 방출된 단백질을 전기영동법(electrophoresis)을 사용하여 분리하고, 웨스턴 블롯을 사용하여 각 샘플에서 PPARγ의 양을 결정하였다. β-액틴을 기준 단백질로 사용하였다. 피부 세포는 MRSA와 Qi611S가 존재할 때 더 많은 PPARγ를 발현하였다(도 4a~4b).

생체외 피부 배양물을 또한 선택된 농도의 Qi611S(0, 0.125, 0.25, 0.5, 1.0, 및 2.0%)로 처리해서 밤새 성장시켰다. 그 다음 피부 조직을 균질화하고, 방출된 단백질을 전기영동법을 사용하여 분리하고, 웨스턴 블롯을 사용하여 각 샘플에서 PPARγ의 양을 결정하였다. β-액틴을 기준 단백질로 사용하였다. 피부 세포는 Qi611S의 농도가 증가함에 따라 일반적으로 더 많은 PPARγ를 발현하였다(도 5a~5b).

예 3 - Qi611S는 피부에서 PERK(인산화된 ERK1/2)를 유도한다.

생체외 피부 배양물을 선택된 농도의 Qi611S(0.1% 또는 0.5%) 또는 덱사메타손(10 mM)으로 처리하고, 100 ㎕의 MRSA 배양물을 접종해서 밤새 성장시켰다. 그 다음 피부 조직을 균질화하고, 방출된 단백질을 전기영동법을 사용하여 분리하고, 웨스턴 블롯을 사용하여 각 샘플에서 pERK의 양을 결정하였다. β-액틴을 기준 단백질로 사용한다. 피부 세포는 MRSA와 Qi611S가 존재할 때 더 많은 pERK를 발현하였다(도 6a~6b).

생체외 피부 배양물을 또한 선택된 농도의 Qi611S(0, 0.125, 0.25, 0.5, 1.0, 및 2.0%)로 처리해서 밤새 성장시켰다. 그 다음 피부 조직을 균질화하고, 방출된 단백질을 전기영동법을 사용하여 분리하고, 웨스턴 블롯을 사용하여 각 샘플에서 pERK의 양을 결정하였다. β-액틴을 기준 단백질로 사용하였다. 피부 세포는 0.25% Qi611S에서 가장 큰 pERK를 발현하였다(도 7a~7b).

예 4 - Qi611S는 피부에서 pGR을 유도한다

생체외 피부 배양물을 선택된 농도의 Qi611S(1%, 2%, 또는 5%)로 처리하고, 100 ㎕의 MRSA 배양물을 접종해서 밤새 성장시켰다. 그 다음 피부 조직을 균질화하고, 방출된 단백질을 전기영동법을 사용하여 분리하고, 웨스턴 블롯을 사용하여 각 샘플에서 pGR의 양을 결정하였다. β-액틴을 기준 단백질로 사용한다. 도 8a~8b에 도시된 바와 같이, 피부 세포는 Qi611S가 존재할 때 더 많은 pGR을 발현하였다.

예 5 - Qi611S는 제브라피시에서 GR 유전자 발현을 유도한다

RT-qPCR을 사용하여 증가하는 농도의 Qi611S(0, 1, 2 및 5%(W/V))로 처리했을 때 제브라피시 세포에서 GR을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하였다. qPCR을 위한 조직 외식편(tissue explant)을 액체 질소에서 급속 냉동시켰다. 총 RNA를 분리하고 정제하였다. mRNA를 분리하고 역전사하여, 생성된 cDNA를 확인하고 정량하였다. mRNA 발현 수준을 β-마이크로글로불린 기준 유전자(reference gene)에 맞게 표준화하였다.

결과는 Qi611S의 존재가 제브라피시에서 GR을 암호화하는 유전자의 증가된 발현을 유도한다는 것을 나타낸다(도 9).

예 6 - Qi611S는 CaCo2 세포에서 pGR을 유도한다

CaCo-2 세포는 인간 상피 결장직장 선암종 세포(colorectal adenocarcinoma cell)의 라인이다. CaCo-2 배양물을 선택된 농도의 Qi611S(0.125%, 0.25%, 0.5%, 1%, 및 2%)로 처리해서 밤새 성장시켰다. 그 다음 CaCo-2 배양물을 균질화하고, 웨스턴 블롯을 사용하여 각 샘플에서 pGR의 양을 결정하였다. β-액틴을 기준 단백질로 사용한다. 도 10a~10b에 도시된 바와 같이, Qi611S는 CaCO-2 세포에서 pGR 발현을 유도한다.

예 7 - Qi611S는 MRSA 생물막 형성을 억제한다

MRSA 생물막의 억제를 평가하기 위해, MRSA를 멸균 폴리스티렌, 조직 배양 플레이트의 웰(well)에 첨가하였다. 성장 제어 웰(growth control well)은 동일한 부분의 MRSA 및 배양 배지를 받았다. 선택된 농도의 Qi611S(1.56, 3.12, 6.25, 12.5, 25, 50, 및 100 ng/㎕) 또는 음성 대조군(negative control)(0 ng/㎕의 Qi611S)을 첨가하였다. 플레이트를 37℃에서 18시간 동안 인큐베이션한 다음, 크리스탈 바이올렛 염색(crystal violet staining)으로 생물막을 정량하였다. 항-생물막 효능의 정도는 개별 처리된 웰에서 박테리아 성장의 직접적인 시각화 및 측정으로 표시되었고, 여기서 성장 직경이 더 작을수록 특정 화합물의 항-생물막 효능은 더 커진다. 분광광도계(SpectraMax Plus384, Molecular Devices, Sunnyvale, CA)를 사용하여 590 nm 및 600 nm에서 각 플레이트를 판독하였다. Qi611S는 MRSA의 생물막 형성을 현저히 억제할 수 있었다(도 11).

참조 문헌

1. Subhadra B, Krier J, Hofstee K et al. Draft whole-genome sequence of Lactobacillus fermentum LfQi6, derived from the human microbiome. Genome Announc 2015: 3(3): e00423-15. doi:10.1128/genomeA.00423-15.

2. Posno M,　　Leer RJ,　van　Luijk et al. Incompatibility of　Lactobacillus　Vectors with Replicons Derived from Small Cryptic　Lactobacillus　Plasmids and Segregational Instability of the Introduced Vectors. Applied and Environmental Microbiology　1991:　57(6):　1822-1828.

3. Felten A,　Grandry B,　 Lagrange PH et al. Evaluation of Three Techniques for Detection of Low-Level Methicillin-Resistant　Staphylococcus aureus　(MRSA): a Disk Diffusion Method with Cefoxitin and Moxalactam, the Vitek 2 System, and the MRSA-Screen Latex Agglutination Test. J Clin Microbiol 2002: 40 (8): 2766-2771.

SEQUENCE LISTING <110> Quorum Innovations, LLC Monsul, Nicholas T. Berkes, Eva A. Boehm, Frederick T. Liao, Yu-Hsien <120> Novel Protein, and Therapeutic and Cosmetic Uses Thereof <130> QBR.104P <160> 6 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 74 <212> PRT <213> Lactobacillus fermentum <400> 1 Met Asp Asn Arg Ile Phe Phe Asn Pro Gly Asp Ser Ile Ala Asn Ile 1 5 10 15 His Asp Tyr Asn Glu Ala Val Arg Lys Gly Gln Ile Phe Lys Lys Glu 20 25 30 Gln Gln Ala Gly Asp Leu Val Ile Ala Lys Gly Pro Asp Asp Glu Glu 35 40 45 Tyr Ala Ile Phe Tyr Ala Asn Asp Ala Leu Pro Ala Asp His Glu Gln 50 55 60 Ser Gln Pro Tyr Glu Ile Lys Lys Asn Leu 65 70 <210> 2 <211> 225 <212> DNA <213> Lactobacillus fermentum <400> 2 atggataacc ggattttctt caaccccggc gactcgatcg ccaacatcca cgactacaac 60 gaagccgtcc gcaagggcca aatcttcaaa aaggaacagc aggccggcga cctcgtgatc 120 gctaagggtc ccgatgacga agaatacgcc atcttctacg ccaacgatgc cctgcccgcc 180 gaccacgagc aatcccaacc ctacgagatt aagaaaaacc tctaa 225 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Lactobacillus fermentum <400> 3 catatggata accggatttt cttca 25 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Lactobacillus fermentum <400> 4 ggatccttag aggtttttct taatc 25 <210> 5 <211> 287 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> primer <400> 5 agatctcgat cccgcgaaat taatacgact cactataggg gaattgtgag cggataacaa 60 ttcccctcta gaaataattt tgtttaactt taagaaggag atataccatg ggcagcagcc 120 atcatcatca tcatcacagc agcggcctgg tgccgcgcgg cagccatatg ctcgaggatc 180 cggctgctaa caaagcccga aaggaagctg agttggctgc tgccaccgct gagcaataac 240 tagcataacc ccttggggcc tctaaacggg tcttgagggg ttttttg 287 <210> 6 <211> 43 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> primer <400> 6 Met Gly Ser Ser His His His His His His Ser Ser Gly Leu Val Pro 1 5 10 15 Arg Gly Ser His Met Leu Glu Asp Pro Ala Ala Asn Lys Ala Arg Lys 20 25 30 Glu Ala Glu Leu Ala Ala Ala Thr Ala Glu Gln 35 40

Claims

하나 이상의 치료 및/또는 미용 특성을 갖는 단백질에 있어서,
상기 단백질은,
i) SEQ ID NO: 1;
ii) SEQ ID NO: 1의 변이체; 및
iii) i) 또는 ii)의 단편으로부터
선택되는 아미노산 서열을 포함하고,
상기 변이체 또는 단편은 항박테리아성, 항암성, 항염증성 및/또는 대사 조절성이고/이거나, 상기 변이체 또는 단편은 퍼옥시좀 증식제 활성화 수용체(peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR), 세포외 신호 조절 키나아제(extracellular signal-regulated kinase, ERK 1/2) 및/또는 글루코코르티코이드 수용체(glucocorticoid receptor, GR)와 결합하거나, 그렇지 않으면 이들의 활성을 조절하는, 하나 이상의 치료 및/또는 미용 특성을 갖는 단백질.
제1항에 있어서,
SEQ ID NO: 1을 포함하거나, SEQ ID NO: 1과 적어도 75%의 서열 동일성을 갖는 SEQ ID NO: 1의 변이체이거나, SEQ ID NO: 1의 단편 또는 상기 변이체의 단편이고, 상기 단편은 SEQ ID NO: 1의 길이의 적어도 20% 길이를 갖는, 하나 이상의 치료 및/또는 미용 특성을 갖는 단백질.
제1항에 있어서,
SEQ ID NO: 1을 포함하는, 하나 이상의 치료 및/또는 미용 특성을 갖는 단백질.
제1항에 있어서,
SEQ ID NO: 1을 갖는, 하나 이상의 치료 및/또는 미용 특성을 갖는 단백질.
제1항에 있어서,
상기 단백질은 PPAR, 즉 PPARα, PPARβ/δ, 및/또는 PPARγ와 결합하거나, 그렇지 않으면 이들의 활성을 조절하는, 하나 이상의 치료 및/또는 미용 특성을 갖는 단백질.
제1항에 있어서,
상기 단백질은 SEQ ID NO: 1의 적어도 70%의 단편을 포함하는, 하나 이상의 치료 및/또는 미용 특성을 갖는 단백질.
제1항의 단백질을 암호화하는 분리된 폴리뉴클레오티드.
제7항에 있어서,
상기 분리된 폴리뉴클레오티드는 SEQ ID NO: 1을 암호화하는, 분리된 폴리뉴클레오티드.
제8항에 있어서,
SEQ ID NO. 2를 갖는, 분리된 폴리뉴클레오티드.
제7항의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터.
제10항에 있어서,
SEQ ID NO: 2를 갖는 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 벡터.
제1항의 단백질을 암호화하는 외인성 폴리뉴클레오티드(exogenous polynucleotide)를 포함하는 세포.
제12항에 있어서,
상기 세포는 대장균(E. coli)의 균주(strain)인, 재조합 세포.
제13항에 있어서,
상기 균주는 대장균 BL21인, 재조합 세포.
제12항에 있어서,
SEQ ID NO: 1을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 재조합 세포.
피험자의 신체 내 또는 신체 위의 감염을 치료하는 방법에 있어서,
상기 방법은 피험자에게 치료 유효량의 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 재조합 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 감염 치료 방법.
제16항에 있어서,
상기 감염은 피험자의 피부 내 또는 피부 위에 있는, 감염 치료 방법.
제16항에 있어서,
상기 감염은 임플란트(implant), 카테터(catheter), 보철(prosthesis), 스텐트, 판막(valve), 보청기, 위 밴드(gastric band), 의치, 또는 인공 관절 대체물 내 또는 이들 위에 있는, 감염 치료 방법.
제16항에 있어서,
상기 감염은 생물막(biofilm)의 형태이고, 상기 방법은 생물막 형성 및/또는 점착을 억제하는, 감염 치료 방법.
제16항에 있어서,
상기 감염은 메티실린 내성 황색 포도상 구균(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)에 의한, 감염 치료 방법.
피험자의 암을 치료하는 방법에 있어서,
상기 방법은 피험자에게 치료 유효량의 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 암 치료 방법.
제21항에 있어서,
상기 암은 유방암, 간암, 위장관암, 피부암, 폐암, 췌장암 및 전립선암의 종양; 및 조혈암(hematopoietic cancer)으로부터 선택되는, 암 치료 방법.
제22항에 있어서,
상기 암은 유방암인, 암 치료 방법.
제21항에 있어서,
암 세포 증식이 억제되는, 암 치료 방법.
피험자 피부의 건강 및/또는 외관을 향상시키는 방법에 있어서,
상기 방법은 피부에 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 재조합 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 피부의 건강 및/또는 외관을 향상시키는 방법.
제25항에 있어서,
피부 장벽 기능이 향상되는, 피부의 건강 및/또는 외관을 향상시키는 방법.
피험자의 염증을 치료하는 방법에 있어서,
상기 방법은 이러한 치료를 필요로 하는 피험자에게 치료 유효량의 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 재조합 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 염증 치료 방법.
제27항에 있어서,
상기 염증은 호흡기 또는 위장관의 염증인, 염증 치료 방법.
산모 및/또는 태아 건강을 개선하는 방법에 있어서,
상기 방법은 이러한 개선을 필요로 하는 피험자에게 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 산모 및/또는 태아 건강을 개선하는 방법.
제29항에 있어서,
임신 중독증(pre-eclampsia), 산모 당뇨병, 자간 발작(eclampsia), 출산시 저체중, 정상 임신, 자궁 내 성장 지연(intrauterine growth retardation, IUGR), 괴사성 장염(necrotizing enterocolitis), 및 조기 분만(pre-term labor) 중 하나 이상을 개선하는 데 사용되는, 산모 및/또는 태아 건강을 개선하는 방법.
신경학적 상태(neurologic condition)를 치료 또는 개선하는 방법에 있어서,
상기 방법은 이러한 치료 또는 개선을 필요로 하는 피험자에게 치료 유효량의 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 신경학적 상태를 치료 또는 개선하는 방법.
제31항에 있어서,
인지 수행; 알츠하이머병; 파킨슨병; 신경학적 재생; 및 다발성 경화증 중 하나 이상을 개선 및/또는 치료하는 데 사용되는, 신경학적 상태를 치료 또는 개선하는 방법.
심혈관 상태(cardiovascular condition)를 치료하는 방법에 있어서,
상기 방법은 이러한 치료를 필요로 하는 피험자에게 치료 유효량의 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 심혈관 상태를 치료하는 방법.
제33항에 있어서,
관상 동맥 질환(coronary artery disease)과 급성 뇌혈관 발작(acute cerebrovascular event) 중 하나 이상을 치료하는 데 사용되는, 심혈관 상태를 치료하는 방법.
진행성 섬유증 상태(progressive fibrotic condition)를 치료하는 방법에 있어서,
상기 방법은 이러한 치료를 필요로 하는 피험자에게 치료 유효량의 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 진행성 섬유증 상태를 치료하는 방법.
제35항에 있어서,
심장 리모델링(cardiac remodeling); 신장 경화증(renal sclerosis); 비강 용종증(nasal polyposis); 폐 간질성 섬유증(pulmonary interstitial fibrosis), 만성 천식; 원발성 담즙성 간경변증(primary biliary cirrhosis); 원발성 경화성 담관염(primary sclerosing cholangitis); 비알코올성 지방간염; 염증성 장 질환 관련 섬유증; 및 전신 경화증(systemic sclerosis) 중 하나 이상을 치료하는 데 사용되는, 진행성 섬유증 상태를 치료하는 방법.
위장 염증 상태(gastrointestinal inflammatory condition)를 치료하는 방법에 있어서,
상기 방법은 이러한 치료를 필요로 하는 피험자에게 치료 유효량의 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 재조합 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 위장 염증 상태를 치료하는 방법.
제37항에 있어서,
궤양성 대장염 및/또는 크론병을 치료하는 데 사용되는, 위장 염증 상태를 치료하는 방법.
안과적 상태(ophthalmologic condition)를 치료 또는 예방하는 방법에 있어서,
상기 방법은 이러한 치료 또는 예방을 필요로 하는 피험자에게 치료 유효량의 제1항의 단백질 또는 상기 단백질을 발현하는 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 안과적 상태를 치료 또는 예방하는 방법.
제39항에 있어서,
당뇨병성 망막증(diabetic retinopathy); 맥락막 혈관신생(choroidal neovascularization); 녹내장; 각막 혈관신생(corneal neovascularization); 당뇨병성 황반 부종(diabetic macular edema); 노화 황반 변성(age-related macular degeneration); 당뇨병성 혈관신생(diabetic neovascularization); 각막염(keratitis); 각막 주변부 줄기 세포 기능부전(corneal limbal stem cell failure); 시신경병증(optic neuropathy); 안구 건조증; 마이봄샘 기능 장애(Meibomian gland dysfunction); 및 알레르기성 결막염 중 하나 이상을 예방 및/또는 치료하는 데 사용되는, 안과적 상태를 치료 또는 예방하는 방법.
퍼옥시좀 증식제 활성화 수용체(PPAR), 세포외 신호 조절 키나아제(ERK 1/2) 및/또는 글루코코르티코이드 수용체(GR)의 활성을 조절하는 방법에 있어서,
상기 방법은 제1항의 단백질을 상기 PPAR, ERK 1/2 및/또는 GR과 접촉시키는 단계를 포함하는, 활성 조절 방법.
표적화 부분(targeting moiety), 독소, 담체, 표지(label) 및/또는 활성 향상제에 연결된 제1항의 단백질을 포함하는 분자.
제1항의 단백질에 대한 항체.