WO2011132941A2 - Tf-bpb specifically binding to transcription factor - Google Patents

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WO2011132941A2
WO2011132941A2 PCT/KR2011/002841 KR2011002841W WO2011132941A2 WO 2011132941 A2 WO2011132941 A2 WO 2011132941A2 KR 2011002841 W KR2011002841 W KR 2011002841W WO 2011132941 A2 WO2011132941 A2 WO 2011132941A2
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thr
glu
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김성현
박세호
김대진
이상헌
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광주과학기술원
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/107General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C40COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40BCOMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
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    • C40B40/04Libraries containing only organic compounds
    • C40B40/10Libraries containing peptides or polypeptides, or derivatives thereof
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids

Definitions

  • TF- specifically binds to transcription factors
  • the present invention relates to TF 'BPB that specifically binds to transcription factor (TF).
  • Antibodies are immunoglobulin proteins, a type of plasma protein produced by B cells, that specifically inactivate and inactivate antigens by specifically recognizing and binding specific sites of antigens from outside.
  • the specificity and high affinity of these antigen-antibody reactions and the diversity of antibodies that can distinguish tens of millions of antigens have led to the emergence of many types of antibody products, including diagnostics and therapeutics.
  • the FDA has approved 21 monoclonal antibodies, and antibodies such as Rituximab and Herceptin have been effective in more than 50% of patients who have not responded to other treatments. Has demonstrated successful clinical treatment of lymphoma, colon cancer or breast cancer using monoclonal antibodies.
  • the overall market size of therapeutic antibodies is estimated to grow at an annual rate of 20%, from $ 10 billion in 2004 to $ 30 billion in 2010.
  • the market is expected to grow exponentially.
  • the development of new drugs using antibodies is active because the drug development period is short, investment costs are low, and side effects can be easily predicted.
  • the antibody is a herbal medicine, the human body is hardly affected, and the half-life in the body is overwhelmingly long compared to low molecular weight drugs, so the patient is friendly.
  • monoclonal antibodies in humans are recognized as foreign antigens and can cause severe allergic reactions or hypersensitivity reactions.
  • the anti-cancer monoclonal antibody is clinically used, the production cost is high, and thus the price of the therapeutic agent is rapidly increased. Since a wide range of technologies are protected by various intellectual property rights, expensive licensing fees are required.
  • Antibody-replacement protein is a recombinant protein made to have constant and variable regions like an antibody.
  • a small and stable protein is replaced with a random sequence of amino acids to make a library, which is then screened for the target material, thereby providing high affinity and good Substances with specificity can be found.
  • avimers and affibodies among antibody replacement proteins have been reported to have a picomol affinity for a target substance. It is reported that these antibody replacement proteins are small and stable and can penetrate deep into cancer cells and generally produce less immune responses.
  • antibody replacement proteins There are currently 40 antibody replacement proteins that have been developed. Among them, the antibody replacement proteins that are being commercialized by venture companies and multinational pharmaceutical companies are fibronectin type m domain, lipocalin, LDLR—A domain, crystallin, protein A, and ankyrin repeat. (Ankyrin repeat), which uses a protein called BPTI and has a high affinity of several nanomolar to picomolar to the target. Among them, Adnectin, Avimer, and Kunitz domains are currently under FDA clinical trial.
  • the present invention focused on peptide-based antibody replacement proteins that are different from antibody replacement proteins using proteins up to now.
  • Peptides have been widely used in place of antibody therapeutics due to their proper pharmacokinetics, mass productivity, low toxicity, antigenic inhibition and low production cost compared to antibodies.
  • the advantages of peptides as therapeutic drugs are low production costs, high safety and reactivity, relatively low patent royalties, and less exposure to unwanted immune systems, which can inhibit the production of antibodies to the peptad itself,
  • most peptides have low affinity and specificity for specific protein targets compared to antibodies, and thus cannot be used in various applications. therefore, There is a need in the art for the development of new peptide-based antibody replacement proteins that can overcome the disadvantages of peptides.
  • the present inventors have tried to develop a peptide material capable of specific binding with high affinity to a biological target molecule. This is expected to be a technology that can produce new drug candidates with high affinity and specificity in a short time using peptides having low affinity reported for a large number of targets.
  • transcript ion factor is a protein that binds to a specific DNA sequence and regulates transcription of a specific gene (Latchman DS Int. J. Biochem. Cell Biol. 29 (12): 1305-12 (1997) Karin M. New Biol. 2 (2): 126-31 (1990)). This transcription factor acts to promote or inhibit transcription. Transcription factors have one or more DNA-binding domains and bind to sequences adjacent to the gene to be controlled through these DNA-binding domains.
  • transcription factors are often associated with specific diseases, and many drugs currently or developed in development target transcription factors. Many transcription factors may be tumor suppressors or oncogenes. Many of the transcription factors studied in relation to cancer in the eye are: a) NFKB and AP-1 families, (b) the STAT family and (c) steroids receptors. And patent references are cited. The disclosures of cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety, so that the level of the technical field to which the present invention belongs and the contents of the present invention are more clearly defined. It is explained.
  • the inventors have sought to develop a system capable of delivering various substances intracellularly or to the cell surface based on TP binding and specificity.
  • the peptides were randomly bound to both ends of the structure stabilization site having a relatively rigid peptide backbone, and significantly increased when the two peptides were jointly bound to the TP molecule.
  • a bipodal peptide binder (BPB) having binding capacity and specificity can be obtained, the present invention was completed.
  • an object of the present invention is to provide a transcript ion factor (TF) -bipodal peptide binder (TF-BPB).
  • Another object of the present invention is to provide a TFCtranscription factor) -bipodal peptide binder (TF-BPB).
  • the invention comprises
  • TFCtranscription factor -bipodal peptide binder
  • the present inventors have tried to develop a system capable of transporting various substances into or on the cell surface based on TF binding and specificity.
  • the structure stabilization site having a relatively rigid peptide backbone
  • a bipodal peptide binder having a greatly increased binding capacity and specificity was obtained.
  • the basic strategy of the present invention is to connect peptides bound to targets at both ends of a rigid peptide backbone.
  • the rigid tempide backbone is responsible for the overall structure of the bipodal peptide provider. Stabilizes and enhances binding of target binding site I and target binding site ⁇ to the target molecule.
  • Structural stabilization sites available in the present invention include parallel, antiparallel or parallel and antiparallel amino acid strands, interstrand hydrogen bonds, electrostatic interactions, hydrophobic interactions, van der Waals interactions, pi-pi Protein structure motifs in which non-covalent bonds are formed by interaction, cation-pi interaction, or a combination thereof.
  • Non-covalent bonds formed by hydrogen bonds, electrostatic interactions, hydrophobic interactions, van der Waals interactions, pi-pi interactions, cation-pi interactions, or a combination of these strands are the rigidity of the structural stabilization site. Contribute to.
  • interstrand non-covalent bonds at the structure stabilization site include hydrogen bonds, hydrophobic interactions, van der Waals interactions, pi-pi interactions or combinations thereof.
  • disulfide bonds may be formed at the structured stabilization site to further increase the robustness of the structure stabilization site.
  • the increase in the robustness by the covalent bond may be given in consideration of the specificity and affinity of the bipodal peptide binder to the target. do.
  • the amino acid strands of the structure stabilization site are linked by a linker.
  • linker as used to refer to the strands refers to the material that connects the strands.
  • the turn sequence on the ⁇ -hairpin serves as a linker
  • leucine zipper a substance connecting two C-terminus of leucine zipper (eg , Peptide linkers) serve as linkers.
  • Linkers link parallel, antiparallel or parallel and antiparallel amino acid strands. For example, at least two strands (preferably two strands) aligned in parallel fashion, at least two strands (preferably two strands) aligned in antiparallel fashion, and at least three strands aligned in parallel and antiparallel fashion.
  • the linker (preferably 3 strands) is connected by the linker, According to a preferred embodiment of the invention, the linker is a turn sequence or peptide linker.
  • the turn sequence is ⁇ -turn, ⁇ -turn, ⁇ -3 ⁇ 4, ⁇ round or ⁇ one loop.
  • the turn sequence used in the present invention is ⁇ -turn.
  • ⁇ —turns are used as the turn sequence, preferably the type I, type ⁇ , type ⁇ , type ⁇ ', type m or type m' turn sequences, more preferably type I, type ⁇ ', type ⁇ , Type ⁇ 'turn sequence, even more preferably type r or type ⁇ ' turn sequence, most preferably type
  • peptide linker connects two strands arranged in a parallel manner or two strands arranged in an antiparallel manner. desirable.
  • Peptide linkers can be any known in the art.
  • the sequence of a suitable peptide linker can be selected in consideration of the following factors: There are: (a) the ability to be applied to flexible extended conformat ions; (b) the ability not to create secondary structures that interact with biological target molecules; And (c) the absence of hydrophobic residues or residues with charges that interact with the biological target molecule.
  • Preferred peptide linkers include Gly, Asn and Ser residues. Other neutral amino acids such as Thr and Ala can also be included in the linker sequence.
  • Suitable amino acid sequences for linkers are Maratea et al., Gene 40: 39-46 (1985); Murphy et al. , Proc. Natl. Acad Sci. USA 83: 8258-8562 (1986); US Pat. Nos. 4,935,233, 4,751,180, and 5,990,275.
  • the peptide linker sequence may consist of 1-50 amino acid residues.
  • the structural stabilization site is a ⁇ -hairpin, a linker linked ⁇ _sheet or a linker leucine zipper, and more preferably the structural stabilizer site is a ⁇ -hairpin or linker linked ⁇ -sheet. And most preferably ⁇ -hairpin.
  • ⁇ _hairpin refers to the simplest protein motif comprising two ⁇ strands, the two ⁇ strands representing an antiparallel alignment with each other. In this ⁇ -hairpin the two ⁇ strands are generally linked by turn sequences.
  • the turn sequence applied to the ⁇ -hairpin is a type I, type ⁇ , type ⁇ , type ⁇ ', type m or type m' turn sequence, more preferably type I, type ⁇ ', type ⁇ , Type ⁇ 'turn sequence, even more preferably type r or type ⁇ ' turn sequence, most preferably type
  • turn sequences, and turn sequences represented by X-Pro-Gly-Glu-Val; or Ala-X-Gly-Glu-Val (X is selected from 20 amino acids) can also be used for ⁇ -hairpins have.
  • the type I turn sequence is Asp—Asp-Ala-Thr-Lys-Thr
  • the type ⁇ turn sequence is Gki-Asn—Gly-Lys
  • the type ⁇ turn sequence is X-Pro -Gly-Gki-Val
  • Ala-X-Gly-Glu— Val X is selected from 20 amino acids
  • the type ⁇ 'turn sequence is Glu-Gly-Asn-Lys or Glu-D-Pn)- Asn-Lys
  • Peptides with ⁇ -hairpin formulations are well known in the art. See, for example, US Pat. No. 6,914,123 and Andrea G. Cochran et al.
  • tryptophan zipper is used.
  • the tryptophan zipper used in the present invention is represented by the following general formula (I):
  • 3 ⁇ 4 is Ser or Gly-Glu
  • 3 ⁇ 4 and X ' 2 are independently of each other Thr, His, Val, lie, Phe or Tyr
  • 3 ⁇ 4 is Trp or Tyr
  • 3 ⁇ 4 is Trp or Phe
  • 3 ⁇ 4 is Trp or Val
  • X 7 is Lys or Thr-Glu.
  • 3 ⁇ 4 in Formula I is Ser or Gly-Glu
  • 3 ⁇ 4 and X'2 are independently of each other Thr, His or Val, and 3 ⁇ 4 is Trp or Tyr, X4 is type I, type ⁇ , type ⁇ or type ⁇ 'turn sequence, 3 ⁇ 4 is Trp or Phe, 3 ⁇ 4 is Trp or Val, and X 7 is Lys or Thr-Glu.
  • 3 ⁇ 4 in Formula I is Ser or Gly-Glu
  • X 2 and X'2 are independently of each other Thr, His or Val
  • 3 ⁇ 4 is Trp
  • X4 is Type I, Type ⁇ , Type ⁇ or type ⁇ 'turn sequence
  • 3 ⁇ 4 is Trp
  • 3 ⁇ 4 is Trp
  • X 7 is Lys or Thr-Glu.
  • 3 ⁇ 4 in Formula I is Ser, 3 ⁇ 4 and
  • X'2 is Thr
  • 3 ⁇ 4 is Trp
  • X4 is type ⁇ or type ⁇ 'turn sequence
  • X 5 is Trp, 3 ⁇ 4 is Trp, and X 7 is Lys.
  • Xi is Ser, 3 ⁇ 4 and X ' 2 are
  • Thr is 3 ⁇ 4 is Trp, is type ⁇ turn sequence (ENGK) or type ⁇ 'turn sequence (EGNK), 3 ⁇ 4 is Trp, 3 ⁇ 4 is Trp and X 7 is Lys.
  • ENGK type ⁇ turn sequence
  • EGNK type ⁇ 'turn sequence
  • amino acid sequences of tryptophan zippers suitable for the present invention are described in SEQ ID NOs: 1 to 3 and 5 to 10.
  • ⁇ -hairpin peptides usable as structural stabilization sites in the present invention are peptides derived from B1 domainin of protein G, ie GB1 peptides.
  • the structural stabilization site is preferably represented by the following general formula:
  • Xi is Arg, Gly-Glu or Lys-Lys
  • X 2 is Gin or Thr
  • 3 ⁇ 4 is type i, type ⁇ ', type ⁇ , type ⁇ ' or type m or type m 'turn sequence, is Gin, Thr-Glu or Gln-Glu.
  • the structural stabilization site of the general formula ⁇ is
  • 3 ⁇ 4 is Gly-Glu or Lys-Lys
  • 3 ⁇ 4 is type I, type ⁇ , type ⁇ , type ⁇ ′ or type ⁇ or type ⁇ turn sequence
  • 3 ⁇ 4 is Thr-Glu or Gln-Glu.
  • Exemplary amino acid sequences of GB1 ⁇ -hairpins suitable for the present invention are described in SEQ ID NO: 4 and 14 to 15 sequences.
  • ⁇ -hairpin peptides usable as structural stabilization sites in the present invention are HP peptides.
  • the structural stabilization site is preferably represented by the following general formula m:
  • 3 ⁇ 4 is Lys or Lys-Lys
  • 3 ⁇ 4 is Trp or Tyr
  • 3 ⁇ 4 is Val or Thr
  • 3 ⁇ 4 is Trp or Ala
  • 3 ⁇ 4 is Trp or Val
  • X 7 is Glu or Gln-Glu.
  • ⁇ -hairpin peptide that can be used as a structural stabilization site in the present invention is represented by the following general formula IV:
  • 3 ⁇ 4 is Lys-Thr or Gly, 3 ⁇ 4 is Trp or Tyr, 3 ⁇ 4 is type I, type I ', type ⁇ , type ⁇ ' or type m or type ⁇ turn sequence, and is Thr-Glu or Gly.
  • Exemplary amino acid sequences of ⁇ -hairpins of the general formulas [pi] and IV are set forth in SEQ ID NOs: 11-12, 15-15 and 16-19.
  • a -sheet connected by a linker can be used as the structural stabilization site. It is an extended form of two amino acid strands, parallel or antiparallel, preferably antiparallel, in the ⁇ -sheet structure, and hydrogen bonds are formed between the amino acid strands.
  • ⁇ -sheet structure two adjacent ends of two amino acid strands are connected by a linker.
  • linker various turn-sequences or peptide linkers described above may be used. If the turn-sequence is used as a linker, the ⁇ -turn sequence is most preferred.
  • a leucine zipper or a leucine zipper connected by a linker may be used as the structural stabilization site. It is a conservative peptide domain that causes two parallel ⁇ -chain dimerizations, and is usually a dimerization domain found in proteins involved in gene expression ("Leucine scissors". Glossary of Biochemistry and Molecular Biology (Revised). Ed. David M. Glick.London: Portland Press; Landschulz WH, et al. (1988) Science 240: 1759—1764).
  • Leucine zippers generally comprise a heptad repeat sequence, with the leucine residues located at the fourth or fifth.
  • Specific examples of leucine zippers used in the present invention are described in SEQ ID NO: 39 Sequence.
  • Each half of the leucine zipper consists of short ⁇ -hexens with direct leucine contact between the ⁇ -chains.
  • the leucine zipper in the transcription factor generally consists of a hydrophobic leucine zipper site and a basic site (site that interacts with the main groove of the DNA molecule). When the leucine zipper is used in the present invention, the basic site is not necessarily required.
  • two adjacent ends of two amino acid strands may be linked by a linker.
  • a linker various turn-sequences or peptide linkers described above may be used, and preferably, a peptide linker that does not affect the structure of the leucine zipper is used.
  • Random amino acid sequences are joined to both ends of the structure stabilization site described above.
  • the random amino acid sequence forms TF-target binding site I and TF—target binding site ⁇ .
  • One of the greatest features of the present invention is to prepare a peptide binder in a bipodal manner by connecting TF-target binding site I and TF-target binding site ⁇ at both ends of the structure stabilization site TF-target binding site I And TF-target binding site ⁇ cooperatively binds to the target, thereby greatly increasing the affinity for TF.
  • the amino acid number n of the TF-target binding site I is not particularly limited, preferably an integer of 2-100, more preferably an integer of 2-50, even more preferably an integer of 2-20, most preferably Is an integer from 3-10.
  • the number of amino acids m of the TF-target binding site ⁇ is not particularly limited, preferably an integer of 2-100, more preferably an integer of 2-50, even more preferably an integer of 2-20, most preferably Preferably an integer of 3-10.
  • the TF-target binding site I and the TF-target binding site ⁇ may each contain different or the same number of amino acid residues.
  • the TF-target binding site I and the TF-target binding site ⁇ may include different or identical amino acid sequences, and preferably include different amino acid sequences from each other.
  • the amino acid sequence included in the TF-target binding site I and / or TF-target binding site ⁇ is a linear amino acid sequence or a cyclic amino acid sequence.
  • the TF-target binding site At least one amino acid residue in the amino acid sequence included in the I and / or TF-target binding site ⁇ may be an acetyl group, a fluorenyl methoxy carbonyl group, a formyl group, palmitoyl group, myristyl group, stearyl group or polyethylene glycol ( PEG).
  • TF-BPB of the present invention bound to a biological target molecule can be used for the regulation of physiological responses in vivo, detection of substances in vivo, imaging of in vivo molecules, and targeting for drug delivery, and also as an escort molecule. Can be.
  • cargo is added to the structure stabilization site, TF-target binding site I or TF-target binding site ⁇ (more preferably, the structure stabilization site, even more preferably the linker of the structure stabilization site).
  • the cargo include, but are not limited to, labels, chemicals, biopharmaceuticals or nanoparticles that generate detectable signals.
  • Labels that generate the detectable signal include T1 contrasts (eg, Gd chelate compounds), T2 contrasts (eg, superparamagnetics such as magnetite, Fe 3 0 4 , Y-Fe 2 0 3 , manganese ferrite, cobalt).
  • T1 contrasts eg, Gd chelate compounds
  • T2 contrasts eg, superparamagnetics such as magnetite, Fe 3 0 4 , Y-Fe 2 0 3 , manganese ferrite, cobalt.
  • Radioisotopes e.g., U C, 15 0, 13 N, P 32 , S 35 , 44 Sc, 45 Ti, 118 I, 136 La, 198 T1, 200 T1, 205 Bi and 20 3 ⁇ 40
  • fluorescent material fluorescein, phycoerythrin, rhodamine, lysamine (lissamine), and Cy3 and Cy5
  • chemiluminescent groups magnetic particles, mass labels or electron-dense particles.
  • TF-target binding site I and / or TF-target binding site ⁇ comprises an amino acid sequence that binds to TP.
  • the TF to which the BPB molecule of the present invention binds includes various TFs known in the art, preferably API, AP-2, ARE, Brn-3, C / EBP, CBF, CDP, c-Myb, CREB, E2F-1, EFR, ERE, Ets, Ets-1 / PEA3, FAST-1, GAS / ISRE, GATA, GRE, HNF-4, IRF-1, MEF-1, MEF-2, Myc-Max, NF- 1, NFATc, F-E1, NF-E2, NFKB, Oct-l, p53, Pax-5, Pbxl, Pit 1, PPAR, PRE, RAR, RAR (DR-5), SIE, Smad SBE, Smad3 / 4 , SP1, SRE, Statl, StatS, Stat4, Stat4, Stat5, Stat6, TFIID, TR, TRCDR-4), USF-1, VDR (DR-3), HSE, and MRE.
  • API AP-2, ARE, Br
  • the TF-BPB of the present invention acts as an agonist or antagonist for TF.
  • the TF-BPB of the present invention may bind to the extracellular domain of TF exposed to the cell surface, it also binds to the intracellular domain and acts as a GPCR. Can be adjusted.
  • TF-BPB targets an intracellular domain
  • TF-BPB additionally comprises a cell transmembrane peptide (CPP).
  • CPP cell transmembrane peptide
  • the CPP includes various CPPs known in the art, for example HIV-1 Tat protein, oligoarginine, ANTP peptide, MTS peptide derived from HSV VP22 transcriptional regulator protein vFGF, Penetratin, Transport an, Pep— 1 Peptides, Pep-7 peptides, Buforin II, model amphiphatic peptide (MAP), k-FGF, Ku 70, pVEC, SynBl or HN-1.
  • CPPs known in the art, for example HIV-1 Tat protein, oligoarginine, ANTP peptide, MTS peptide derived from HSV VP22 transcriptional regulator protein vFGF, Penetratin, Transport an, Pep— 1 Peptides, Pep-7 peptides, Buforin II, model amphiphatic peptide (MAP), k-FGF, Ku 70, pVEC, SynBl or HN-1.
  • MAP model amphiphatic peptide
  • k-FGF Ku 70
  • the bipodal peptide binder of the present invention is typically referred to as "one strand of the N-TP-target binding site I-structure stabilization site, the other strand of the structural linkage-TP-target binding site ⁇ -C”.
  • one strand of the TF—target binding site I and the structural stabilization site in the TF-bipodal peptide binder of the invention contains a structure influence inhibiting regk »n that blocks the cross-structural effects between the TF-target binding site and the structural stabilization site.
  • At the site of rotation are amino acids that are relatively free of rotation of ⁇ and 3 ⁇ 4 ⁇ in the peptide molecule.
  • the amino acids with relatively free rotation of 0 and ⁇ are glycine, alanine and serine. 1-10, preferably 1-8, more preferably 1-3 amino acid residues may be located in the structure influence inhibitory site.
  • the TF-bipodal peptide binder will have a random sequence, which has no sequence preference or designation (or immobilization) at any position of TF—target binding site I and / or TF-target binding site ⁇ . It means no amino acid residues.
  • a library of TF-bipodal peptide binders can be used in a split-synthesis method performed on a solid phase support (eg, polystyrene or polyacrylamide resin) (Lam et al. (1991) Nature 354: 82; WO 92/00091; Can be built according to
  • the library of TF-bipodal peptide binders is constructed in a cell surface display manner (eg phage display, bacterial display or yeast display).
  • the library of TF-bipodal peptide binder may be prepared through a display method based on plasmid, bacteriophage, phagemid, yeast, bacteria, mRNA or ribosomes.
  • Phage display is a technique for displaying various polypeptides in the form of proteins fused to coat proteins on the surface of the phage (Scott, JK and Smith, G, P. (1990) Science 249: 386; Sambrook, J. et al., Molecular Cloning.A Laboratory Manual, 3rd ed.Cold Spring Harbor Press (2001); Clackson and Lowman, Phage Display, Oxford University Press (2004).
  • Gene m or gene of filamentous phage eg, M13
  • a random peptide is displayed by fusing the gene to be expressed in the ⁇ .
  • Phageimide may be used for the phage display.
  • Phageimide is a plasmid vector having one copy of the bacterial origin of replication (eg, ColEl) and the intergenic region of the bacteriophage. The DNA fragment cloned in this phagemid is propagated like a plasmid.
  • a preferred embodiment of the present invention comprises the following steps: (i) a phage coat protein (e.g., gene ⁇ of filamentous phage such as M13 or A fusion gene in which a gene encoding gene VI coat protein) and a gene encoding a bipodal piptide binder are fused; And constructing a library of expression vectors comprising transcriptional regulatory sequences (eg, lac promoters) operably linked to the fusion gene; (ii) introducing said expression vector library into a suitable host cell; (iii) culturing the host cell to form recombinant phage or phagemid virus particles so that the fusion protein is displayed on the surface; (iv) contacting the TF molecule with the viral particle to bind the particle to the target molecule; And (V) separating particles not bound to TF molecules.
  • a phage coat protein e.g., gene ⁇ of filamentous phage such as M13 or A fusion gene in which a gene
  • the method of preparing an expression vector comprising a bipodal pipide binder gene may be performed according to methods known in the art.
  • known phagemid or phage vector eg, pIGT2, fUSE5, fAFFl
  • Expression vectors can be constructed by inserting bipodal peptide binder genes into fd-CAT1, m663, fdtetDOG, pHENl, pCombS, pComb8, pCANTAB 5E (Pharmacia), LamdaSurfZap, pIF4, PM48, PM52, PM54, fdH and p8V5).
  • phage display methods are performed using filamentous phage, but lambda phage display (TO 95/34683; US Patent 5,627,024), T4 phage display (Ren et al. (1998) Gene 215: 439; Zhu (1997) CAN 33: 534) and T7 phage display (US Pat. No. 5,766,905) also construct libraries of bipodal peptide binders. It can be used to.
  • suitable hosts for the invention are gram negative bacterial cells such as E. coli, and suitable E. coli hosts are JM101, E. coli K12 strain 294, E. coli strain W3110 and E. coli XL-lBlue. (Stratagene), including but not limited to.
  • Host cells are preferably prepared as competent cells prior to transformation (Sambrook, J, et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press (200D).
  • Selection of transformed cells It is generally carried out by culturing in a medium containing antibiotics such as tetracycline and ampicillin Selected transformed cells are further cultured in the presence of helper phage to generate recombinant phage or phagemid virus particles. Suitable for include, but are not limited to, Ex helper phage, M13-K07, M13-VCS, and R408.
  • the selection of viral particles that bind to biological target molecules can typically be carried out via a biopanning process ( Sambrook, J. et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd ed.Cold Spring Harbor Press (2001); Clackson and Lowman, Ph age Display, Oxford University Press (2004).
  • the present invention provides a nucleic acid molecule encoding the aforementioned TF-bipodal peptide binder.
  • the invention provides a vector for the expression of a TF-bipodal peptide binder comprising a nucleic acid molecule encoding a TF-bipodal peptide binder.
  • the present invention provides a transformant comprising a vector for expression of a TF-bipodal peptide binder.
  • nucleic acid molecule is meant to encompass DNA (gDNA and cDNA) and RNA molecules inclusively, and the nucleotides, which are the basic structural units in nucleic acid molecules, are modified from sugar or base sites, as well as natural nucleotides. Analogs are also included (Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York (1980); Uhlman and Peyman, Chemical Reviews, 90: 543-584 (1990)).
  • the vector of the present invention is a powerful promoter capable of transferring transcription to the nucleic acid molecule in addition to the nucleic acid molecule encoding the TF-bipodal peptide binder (e.g., tac promoter, lac promoter, JadN5 promoter , // 3 ⁇ 4 ⁇ promoter, ⁇ ⁇ promoter, ⁇ / promoter, rad promoter, amp promoter, recA promoter, SP6 promoter, trp promoter and T7 promoter, etc.), ribosomal binding site and transcription / detox termination sequence for initiation of translation It includes.
  • TF-bipodal peptide binder e.g., tac promoter, lac promoter, JadN5 promoter , // 3 ⁇ 4 ⁇ promoter, ⁇ ⁇ promoter, ⁇ / promoter, rad promoter, amp promoter, recA promoter, SP6 promoter, trp promoter and T7 promoter, etc.
  • the vector of the invention may further comprise a signal sequence (eg pelB) on the 5'-direction of the nucleic acid molecule encoding the TF-bipodal peptide binder.
  • the vector of the present invention further comprises a tagging sequence (eg, myc tag) for confirming that the bipodal peptide binder is well expressed on the surface of the phage.
  • the vector of the invention comprises a phage coat protein, preferably a gene encoding a gene ⁇ or gene VI coat protein of filamentous phage such as M13.
  • the vector of the present invention comprises an origin of replication of bacteria (eg ColEl) and / or a bacteriophage.
  • the vector of the present invention may include antibiotic resistance genes commonly used in the art as a selection marker, for example, ampicillin, gentamicin, carbenicillin, chloramphenicol, streptomycin, kanamycin, geneticin, neo May include resistance genes for mycin and tetracycline,
  • the transformants of the present invention are preferably Gram-negative bacterial cells such as E. coli, and suitable E. coli hosts are JM101, E. coli K12 strain 294, E. coli strain W3110 and E. coli XL-lBlue (Stratagene ), But It is not limited.
  • the method of carrying the vector of the present invention into a host cell may be performed by CaCl 2 method (Cohen, SN et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9: 2110-2114 (1973)), one method (Cohen, SN et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9: 2110-2114 (1973); and Hanahan, D., J. Mo Biol., 166: 557-580 (1983)) and electroporation methods ( US Pat. Nos. 5,186,800, 5,422,272, 5, 750, 373), and the like.
  • the TF-bipodal peptide binders of the present invention exhibit very low levels (e.g., nM levels) of values (dissociation constants) to provide peptides with very high affinity to TF molecules.
  • the bipodal temptide binder shows a high affinity of about 10 2 -10 5 times (preferably about 10 3 -10 4 times) as compared to the binder made in the monopodal manner.
  • the TF-bipodal peptide binder of the present invention not only has a use as a medicament, but also can be used for the detection of substances in vivo, in vivo molecular imaging, in vitro cell imaging and drug delivery, and as an escort molecule. Can be used.
  • the present invention provides TF-BPB that specifically binds to TP.
  • TF-bipodal peptide binder of the present invention two distant TF-target binding sites bound to both ends of the structural stability site are cooperatively and synergistically. ) To the target.
  • the TF-bipodal peptide binder of the present invention exhibits very low levels (eg, nM levels) of 3 ⁇ 4 values (dissociation constants), resulting in very high affinity to the target.
  • TF-BPB of the present invention binds to TF in vivo and can act as an antagonist or agonist on TF.
  • La shows a schematic diagram of a bipodal-peptide binder and TF-BPB containing ⁇ -hairpin as a structural stabilization site.
  • FIG. Lb shows a schematic diagram of TF-BPB including ⁇ -sheets linked by linkers as structural stabilization sites.
  • Figure lc shows a schematic of TF-BPB comprising leucine zippers linked by linkers as structural stabilization sites.
  • Figure ID shows a schematic of TF-BPB comprising a leucine-rich motif (1 ( ⁇ 1 -1 ⁇ (: 11 motif)) linked by a linker as a structural stabilization site.
  • the pelB signal sequence myc tag
  • the lac promoter was used as a promoter.
  • Figure 3a is a result of ELISA experiments to analyze the target specificity of TF-BPB specifically binding to NF-kB.
  • Figure 3b is the result of ELISA experiments analyzing the target specificity of TF-BPB specifically binding to STAT3.
  • Figure 3c is the result of ELISA experiments to analyze the target specificity of TF-BPB specifically binding to AR DBD.
  • 4A shows certain bipodals that bind to pyronectin ED-B protein. The affinity of the peptide binder was measured.
  • Figure 4b is the result of measuring the affinity for the demonstration of the synergistic effect of the bipodal peptide binder BPB.
  • Figure 7a is the result of a decrease in the amount of VEGF expression due to inhibition of STAT3 activity by the STAT3 bipodal peptide binder.
  • Figure 7b is a result of EMSA test due to the inhibition of the binding of AR DBD and DNA by AR DBD bipodal peptide binder.
  • Beta-F! (5'-TTCTATGCGGCCCAGCTGGCC (NNK) 6 GGATCTTGGACATGGGAAAACGGAAAA-3 ') and Beta-Bl (5'-
  • AACAGTTTCTGCGGCCGCTCCTCC TCC (MNN) 6 TCCCnCCATGTCCA1TrTCCGTT-3 ') (N is A, T, G or C; K is G or T; M is C or A).
  • E. coll XL1—BLUE cells (American Type Culture Collection, Manassas, USA) were plated on LB agar-plates. After the inoculating colonies grown in an agar plate medium in LB medium with 5 ⁇ heunhap at 37 ° C at a rate of 200 rpm and incubated for one day. Cultured 10 cells were inoculated in 2 LB medium and incubated in the same manner at a wavelength of 600 nm until the absorbance was 0.3-0.4. The cultured flask was left on ice for 30 minutes and then at 4 ° Centrifugation at 4,000 ⁇ g for 20 minutes to remove all supernatants except for the sunk cells and suspend with 1 cooled sterile distilled water.
  • Electroporation was performed by dispensing 25 phagemid vectors 12 // g and 25 100 ⁇ reactions in which the insert DNA 2,9 // g was connected to the bipodal peptide binder. Competent cells were dissolved on ice, mixed with 200 ⁇ of competent cells and mixed with solution 4 ⁇ , and then placed in a specially prepared 02 cm cuvette and placed on ice for 1 minute.
  • the electroporator (BioRad, Hercules, Calif.) was programmed at 200 ⁇ at 25 and 2,5 kV, drained the prepared cuvettes, placed in the electroporator and pulsed (time constant is 4.5-5 msec). Thereafter immediately placed in 1 LB medium containing 20 mM glucose prepared at 37 ° C.
  • a total of 25 m cells obtained were transferred to a 100 ml test tube.
  • Ampicillin agar by diluting 10 ⁇ to measure the number of libraries after incubation at 37 ° C for 200 hours at 37 rpm.
  • the medium was plated.
  • the remaining cells were put in 1 LB of 20 mM glucose and 50 / ampicillin and incubated at 30 ° C for one day.
  • Centrifuge at 4,000Xg at 4 ° C for 20 min to remove all supernatants except precipitated cells, resuspend in 40 m £ LB and store glycerine at -80 ° C with a final concentration of at least 20% It was.
  • Recombinant phage was produced in a bipodal peptide binder library stored at -80 ° C. Ampicillin (50 ug / mt) and 20 mM glucose was added to a 100 M LB liquid medium in a 500 M flask at -80 ° C. heunhap for an hour by adding a stored library 1 at 37 ° C at a rate of 150 rpm and incubated. Ex helper phage (Ig therapy, Chuncheon, Korea) of ixi0 u pfu was added thereto and incubated under the same conditions for one hour.
  • helper phage Ig therapy, Chuncheon, Korea
  • Bio-panning was performed for NFKB, STAT3, and Androgen receptor (AR) DNA binding domains as representative receptors of TF.
  • Fibronectin ED-B was selected as a model protein for confirming the basic operation of BPB, and also biopanning was performed.
  • Biopanning was performed on the BPB (Bipodal-peptide binder) library prepared in Example 1 for each protein five times and the output phage / input phage ratio of the phage peptides recovered in each panning step was determined. It was.
  • the protein (5 / m £) was placed in 10 wells of a 96 well ELISA plate (Corning) by 50, left overnight at 4 ° C., the next day after blocking for 2 hours at room temperature using 2% BSA The solution was discarded and washed three times with 0.1% PBST.
  • Plaques were inoculated into 4 LB-ampicillin (50 Mg / mO broth) using a sterile tip and shaken at 37 ° C for 1 day to purify the plasmids using the plasmid flap kit to request simulants (Genotech, Dae j eon, Korea)
  • the sigmoid primer used the vector sequence 5'-TGC TAA ACA ACT TTC MC-3 'Example 4 Binding Assay
  • NF-KB is a protein present in the cell
  • 9 arginine eel 1 penetrating peptide
  • 9 arginine Arigen, Korea
  • EDC / NHS EDC / NHS (Sigma) was used to covalently bind the bipodal peptide binder to enable cell permeation.
  • M P-13 increases when NF-kB activity is activated
  • Cartilage cells were treated with IL-lbeta (10 ng / ml) (R & D systems, Minneapolis) to activate NF-kB activity.
  • chondrocytes were treated with NF-kB-specific bipodal peptide binder (peptide 1 in Table 3f), mRNA was isolated after 12 hours, and RT-PCR was performed for MMP-13 and GAPDH.
  • Intracellular protein was obtained by disrupting chondrocytes, followed by Western blotting using an Anti-MMP 13 antibody (Abeam, ab3208, Cambridge) and a semi-dry transfer machine (Amersham Bioscience, Piscataway) to measure the amount of MMP-13.
  • Example 6 Inhibition of AR-DBD and DNA Binding by a Bipodal Peptide Binder Specific to Androgen Receptor DBD
  • STAT3 is a protein present in cells, it is possible to fusion 9 aginine, an eel 1 penetrating peptide, to the C-term of the bipodal peptide binder (Anigen, Korea) to synthesize the cells. Made it. Since the amount of VEGF is increased when STAT3 activity is activated, the amount of VEGF can be used to determine whether STAT3 activity is inhibited.
  • a bipodal peptide binder specific for STAT3 is activated in cells with 10 ⁇ . After 12 hours of treatment, mRNA was isolated and RT-PCR was performed for VEGF and GAPDH.
  • the structure stabilization site of the bipodal peptide binder As the structure stabilization site of the bipodal peptide binder, a stable beta-hairpin motif was used.
  • tryptophan zippers (Andrea et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 98: 5578—5583 (2001)), which stabilize the beta-hairpin motif structure by the interaction of tryptophan-tryptophan amino acids, were used.
  • Variable regions were created in two portions by randomly arranging six amino acids in each of the N- and C-terminal portions of the backbone tryptophan zipper (FIG. La).
  • This is called a bipodal peptide binder and has variable regions on both sides so that it can be cooperatively attached to the antigen and thus have high affinity and specificity.
  • the structure stabilization site of the bipodal peptide binder may be configured in various ways as shown in FIGS.
  • the bipodal peptide binder library was subjected to biopanning three to five times for fibronectin ED-B or NF- ⁇ and the ratio of output phage / input phage of phage peptides recovered at each panning step was determined (Table la, lb, lc and Id).
  • Phages recovered at the highest output / input ratio during the panning stage of each library were obtained in the form of plaques.
  • ELISA was performed on BSA after amplifying 60 phages from each plaque. Clones with higher absorbance than BSA were selected and requested for DNA sequencing. From this a peptide sequence specific to each overlapped protein was obtained (Tables 2a, 2b, 2c and 2d),
  • the peptide for fibronectin ED-B was synthesized and affinity was measured using the SPR Biacore system (Biacore AB, Uppsala, Sweden). As a result of measuring affinity for fibronectin ED-B, peptide 1 showed 620 nM, peptide 2 showed 75 nM and peptide 3 showed 2.5 ⁇ (FIG. 4A Example 16: SPRCSurface Plasmon Resonance).
  • affinity was synthesized by synthesizing a peptide from which only one of the N- and C-terminal portions of the peptide 2 with respect to ED-B of Table 2a, which had the best affinity, was removed. was measured.
  • HCSSAV N-terminal Siemens
  • IIRLEQ C-terminal Siemens
  • the sequence of HCSSAVGSWTWENGKWTWKGI IRLEQ is a bipodal peptide binder containing GBlm3 and HCSSAVGKKWTYNPATGKFTVQEGIIRLEQ and a bipodal peptide binder containing HP7 is HCSSAVGKTWNPATGKWTEGIIRLEQ.
  • the affinity of each peptide was measured using BIAcore X (Biacore AB, Uppsala, Sweden).
  • CSSPIQGGSMKQLEDKVEELLSKNYHLENEVARLKKLVGER and 11 RLEQGGSMKQLEDKARELLKNYHLGERNHLENEV to have a ⁇ -terminal sequence (HCSSAV) and C-terminal sequence (IIRLEQ) of peptide 2 that specifically binds ED-B to leucine zippers as structural stabilization sites instead of the ⁇ -hairpin backbone. Synthesized (Anigen, Korea). Both peptides were made into dimers and then affinity was measured using BIAcore X (Biacore AB, Uppsala, Sweden).

Abstract

The present invention relates to a TF-bipodal peptide binder specifically binding to TF, comprising: (a) a structure stabilizing region comprising parallel, antiparallel, or parallel and antiparallel amino acid strands in which an interstrand noncovalent bond is formed; and (b) a TF-target binding region I and a TF-target binding region II which bind respectively to both ends of the structure stabilizing region and comprise randomly selected n and m amino acids, respectively. The TF-bipodal peptide binder of the present invention shows a very low level (for example, nM level) of KD value (dissociation constant) to TF, thereby showing very high affinity to a TF target. The TF-bipodal peptide binder of the present invention has a medical use, can be used for in vivo molecular imaging and targeting for drug delivery, and also can be very usefully used as an escort molecule.

Description

【명세서】  【Specification】
【발명의 명칭】  [Name of invention]
전사인자에 특이적으로 결합하는 TF- 【기술 분야】  TF- specifically binds to transcription factors
본 발명은 전사인자 (transcription factor: TF)에 특이적으로 결합하는 TFᅳ BPB에 관한 것이다.  The present invention relates to TF 'BPB that specifically binds to transcription factor (TF).
【배경 기술】 [Background technology]
항체는 B 세포가 생산하는 혈장단백질의 일종인 면역글로블린 단백질로써 외부에서 들어온 항원의 특정부위를 특이적으로 인식하여 결합함으로써 항원을 비활성화하거나 무력화시킨다. 이러한 항원 -항체 반웅의 특이성과 고도의 친화도 및 수천만 종류의 항원을 구별할 수 있는 항체의 다양성을 웅용하여 오늘날 진단제와 치료제 등을 포함하는 많은 종류의 항체 제품이 출현하게 되었다. 현재 FDA 에서는 21 개의 단일클론항체를 승인하였으며 리턱시맵 (Rituximab) 및 헤르셉틴 (Herceptin)과 같은 항체는 다른 치료에서 전혀 반웅을 보이지 않던 환자들의 50% 이상에서 효과를 보인바 있으며 실질적으로 여러 연구에서 단일클론항체를 이용하여 림프종, 대장암 또는 유방암 등에 성공적인 임상치료를 보여주고 있다. 치료용 항체의 전체 시장 규모는 2004 년 100 억 달러 규모에서 2010 년에는 300 억 달러로 연평균 20%의 성장률을 보일 것으로 추정하고 있으며, 그 시장 규모는 기하급수적으로 증가할 것으로 추정되고 있다. 항체를 이용한 신약개발이 활발해지는 이유는 약품의 개발기간이 짧으며 투자비용이 작고 부작용을 쉽게 예측할 수 있기 때문이다. 또한 항체는 생약이어서 인체가 거의 영향을 받지 않으며 체내에서의 반감기가 저 분자량 약품에 비하여 압도적으로 길어서 환자에게 친화적이다. 이러한 유용성에도 불구하고 인간에서 단일클론항체는 외래 항원으로 인식하여 심한 알레르기 반웅 또는 과민반웅을 일으키기도 한다. 또한, 이러한 항암 기능의 단클론 항체를 임상적으로 사용할 경우 생산 단가가 높기 때문에 치료제로서의 가격이 급격히 상승한다는 단점이 있으며, 항체를 배양하는 방법 및 정제 방법 등 광범위한 분야의 기술들이 각종 지적 소유권에 의해 보호받고 있기 때문에 비싼 라이센싱비를 지불해야 한다 . Antibodies are immunoglobulin proteins, a type of plasma protein produced by B cells, that specifically inactivate and inactivate antigens by specifically recognizing and binding specific sites of antigens from outside. The specificity and high affinity of these antigen-antibody reactions and the diversity of antibodies that can distinguish tens of millions of antigens have led to the emergence of many types of antibody products, including diagnostics and therapeutics. Currently, the FDA has approved 21 monoclonal antibodies, and antibodies such as Rituximab and Herceptin have been effective in more than 50% of patients who have not responded to other treatments. Has demonstrated successful clinical treatment of lymphoma, colon cancer or breast cancer using monoclonal antibodies. The overall market size of therapeutic antibodies is estimated to grow at an annual rate of 20%, from $ 10 billion in 2004 to $ 30 billion in 2010. The market is expected to grow exponentially. The development of new drugs using antibodies is active because the drug development period is short, investment costs are low, and side effects can be easily predicted. In addition, since the antibody is a herbal medicine, the human body is hardly affected, and the half-life in the body is overwhelmingly long compared to low molecular weight drugs, so the patient is friendly. Despite this usefulness, monoclonal antibodies in humans are recognized as foreign antigens and can cause severe allergic reactions or hypersensitivity reactions. In addition, when the anti-cancer monoclonal antibody is clinically used, the production cost is high, and thus the price of the therapeutic agent is rapidly increased. Since a wide range of technologies are protected by various intellectual property rights, expensive licensing fees are required.
따라서 이 문제를 해결하기 위해서 미국을 중심으로 유럽연합에서 항체 대체 단백질 개발이 태동기에 있다. 항체 대체 단백질은 항체와 같이 불변영역과 가변영역을 가질 수 있도록 만든 재조합 단백질로 크기가 작고 안정한 단백질의 일정부분을 무작위 서열의 아미노산으로 바꾸어 라이브러리를 만들고 이를 표적물질에 대해 스크리닝을 하여 높은 친화력과 좋은 특이성을 가진 물질을 찾을 수 있다. 예를 들어 항체 대체 단백질중 아비머 (avimer)와 아피바디 (af f ibody)는 표적물질에 대해 피코몰 (picomole) 정도의 친화력을 가진 예시가 보고되어 있다. 이런 항체 대체 단백질은 크기가 작고 안정해서 암세포에 깊이 침투 가능하며 일반적으로 면역반응을 적게 일으킨다고 보고되어 있다. 그리고 무엇보다도 광범위한 항체 특허 문제에서 벗어 날 수 있으며 박테리아에서 쉽게 대량정제 할 수 있기 때문에 생산단가가 낮아 경제적으로 항체보다 큰 장점을 가진다. 현재 개발된 항체 대체 단백질은 40 개가 있으나 이 중 벤처 회사나 다국적 제약회사에서 상용화를 시도하고 있는 항체 대체 단백질은 피브로넥틴 타입 m 도메인, 리포칼린, LDLR— A 도메인, 크리스탈린, 프로테인 A, 안키린 리피트 (Ankyrin repeat), BPTI 라는 단백질을 이용하고 있으며 타겟에 대한 피코몰에서 수 나노몰정도의 높은 친화력을 가지고 있다. 그 중 애드넥틴 (Adnectin), 아비머, 쿠니츠 (Kunitz) 도메인은 현재 FDA 임상 실험이 진행 중이다.  Therefore, in order to solve this problem, the development of antibody replacement proteins in the European Union, especially in the United States, is in its infancy. Antibody-replacement protein is a recombinant protein made to have constant and variable regions like an antibody. A small and stable protein is replaced with a random sequence of amino acids to make a library, which is then screened for the target material, thereby providing high affinity and good Substances with specificity can be found. For example, avimers and affibodies among antibody replacement proteins have been reported to have a picomol affinity for a target substance. It is reported that these antibody replacement proteins are small and stable and can penetrate deep into cancer cells and generally produce less immune responses. First of all, it is possible to escape from a wide range of antibody patent problems, and because it can be easily purified in large quantities from bacteria, it is economically superior to antibodies because of low production cost. There are currently 40 antibody replacement proteins that have been developed. Among them, the antibody replacement proteins that are being commercialized by venture companies and multinational pharmaceutical companies are fibronectin type m domain, lipocalin, LDLR—A domain, crystallin, protein A, and ankyrin repeat. (Ankyrin repeat), which uses a protein called BPTI and has a high affinity of several nanomolar to picomolar to the target. Among them, Adnectin, Avimer, and Kunitz domains are currently under FDA clinical trial.
본 발명은 지금까지의 단백질을 이용한 항체대체 단백질과는 다른 펩타이드 기반 항체대체 단백질에 초점을 맞추었다. 펩타이드는 항체에 비해 적절한 약물동력학, 대량생산성, 낮은 독성, 항원성 억제 및 낮은 생산 단가 등으로 인해 현재 항체 치료제를 대체하여 다양하게 활용되고 있다. 치료용 약으로서의 펩타이드의 장점은 생산 단가가 낮고, 안전성 및 반응성이 높으며, 특허 로얄티가 상대적으로 저렴하고, 원하지 않는 면역시스템에 덜 노출되어 펩타아드 자체에 대한 항체 생산을 억제 할 수 있으며, 합성을 통한 변형이 쉽고 정확하다는 것이다。 그러나 대부분의 펩타이드는 항체에 비해 특정 단백질 타켓에 대해 낮은 친화력 및 특이성을 보이기 때문에 여러 웅용분야에 사용되지 못하는 단점이 있다. 따라서, 펩타이드의 단점을 극복할 수 있는 새로운 펩타이드 기반 항체 대체 단백질 개발에 대한 요구가 당업계에 대두되고 있다. 이에 본 발명자들은 생물학적 타겟 분자에 높은 친화성으로 특이적 결합이 가능한 펩타이드 물질을 개발하고자 노력하였다. 이는 현재 매우 많은 타겟에 대해 보고된 낮은 친화력를 가진 펩타이드를 이용하여 빠른 시간안에 높은 친화성 및 특이성을 가진 신약후보를 만들 수 있는 기술이 될 것으로 기대된다. The present invention focused on peptide-based antibody replacement proteins that are different from antibody replacement proteins using proteins up to now. Peptides have been widely used in place of antibody therapeutics due to their proper pharmacokinetics, mass productivity, low toxicity, antigenic inhibition and low production cost compared to antibodies. The advantages of peptides as therapeutic drugs are low production costs, high safety and reactivity, relatively low patent royalties, and less exposure to unwanted immune systems, which can inhibit the production of antibodies to the peptad itself, However, most peptides have low affinity and specificity for specific protein targets compared to antibodies, and thus cannot be used in various applications. therefore, There is a need in the art for the development of new peptide-based antibody replacement proteins that can overcome the disadvantages of peptides. Accordingly, the present inventors have tried to develop a peptide material capable of specific binding with high affinity to a biological target molecule. This is expected to be a technology that can produce new drug candidates with high affinity and specificity in a short time using peptides having low affinity reported for a large number of targets.
한편, 전사인자 (transcript ion factor: TF)는 특정 DNA 서열에 결합하여 특정 유전자의 전사를 조절하는 단백질이다 (Latchman DS Int. J. Biochem. Cell Biol. 29(12): 1305-12(1997); Karin M. New Biol. 2(2) :126- 31(1990)). 이 전사인자는 전사를 촉진하거나 또는 전사를 억제하는 작용을 한다. 전사인자는 하나 또는 둘 이상의 DNA-binding domains 을 가지고 있으며, 이 DNA-binding domains 을 통하여 조절하고자 하는 유전자에 인접한 서열에 결합한다.  On the other hand, transcript ion factor (TF) is a protein that binds to a specific DNA sequence and regulates transcription of a specific gene (Latchman DS Int. J. Biochem. Cell Biol. 29 (12): 1305-12 (1997) Karin M. New Biol. 2 (2): 126-31 (1990)). This transcription factor acts to promote or inhibit transcription. Transcription factors have one or more DNA-binding domains and bind to sequences adjacent to the gene to be controlled through these DNA-binding domains.
전사인자에서의 변이는 특정 질환과 관련이 있는 경우가 있으며, 현재 개발된 또는 개발되고 있는 많은 약물들이 전사인자를 타겟으로 하고 있다ᅳ 다수의 전사인자들이 종양 억제자 (tumor suppressor) 또는 종양유전자 (oncogenes)로 알려져 있다ᅳ 안간에서의 암과 관련하여 많이 연구되는 전사인자는 a) NFKB and AP-1 families, (b) STAT family 및 (c) steroids receptors가 있다, 본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다。 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.  Variations in transcription factors are often associated with specific diseases, and many drugs currently or developed in development target transcription factors. Many transcription factors may be tumor suppressors or oncogenes. Many of the transcription factors studied in relation to cancer in the eye are: a) NFKB and AP-1 families, (b) the STAT family and (c) steroids receptors. And patent references are cited. The disclosures of cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety, so that the level of the technical field to which the present invention belongs and the contents of the present invention are more clearly defined. It is explained.
【발명의 상세한 설명】 [Detailed Description of the Invention]
본 발명자들은 본 발명자들은 TP 결합성 및 특이성에 기초하여 다양한 물질들을 세포 내 또는 세포 표면에 운반할 수 시스템을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 비교적 리지드 (rigid)한 펩타이드 골격을 가지는 구조안정화 부위의 양 말단에 무작위적 (random)으로 펩타이드를 결합시키고, 이 두 펩타이드를 공동으로 TP 분자에 결합시키는 경우에는 크게 증가된 결합능 및 특이성을 가지는 바이포달 펩타이드 바인더 (BPB)를 얻을 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다. The inventors have sought to develop a system capable of delivering various substances intracellularly or to the cell surface based on TP binding and specificity. As a result, the peptides were randomly bound to both ends of the structure stabilization site having a relatively rigid peptide backbone, and significantly increased when the two peptides were jointly bound to the TP molecule. By confirming that a bipodal peptide binder (BPB) having binding capacity and specificity can be obtained, the present invention was completed.
따라서 본 발명의 목적은 TF( transcript ion factor)-바이포달 펩타이드 바인더 (TF-BPB)를 제공하는 데 있다.  Accordingly, an object of the present invention is to provide a transcript ion factor (TF) -bipodal peptide binder (TF-BPB).
본 발명의 다른 목적은 TFCtranscription factor)-바이포달 펩타이드 바인더 (TF-BPB)를 제공하는 데 있다.  Another object of the present invention is to provide a TFCtranscription factor) -bipodal peptide binder (TF-BPB).
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음을 포함하는 Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings. According to one aspect of the invention, the invention comprises
TFCtranscription factor)-바이포달 펩타이드 바인더 (TF-BPB)을 제공한다: TFCtranscription factor) -bipodal peptide binder (TF-BPB) is provided:
(a) 가닥간 (interstrand) 비공유결합이 형성된 패러럴 (paral lei ), 안티패러럴 (antiparallel) 또는 패러럴 (parallel)과 안티패러럴 (antiparallel) 아미노산 가닥들을 포함하는 구조 안정화 부위 (structure stabilizing region); 및  (a) a structural stabilizing region comprising parallel lei, antiparallel or parallel and antiparallel amino acid strands having interstrand noncovalent bonds; and
(b) 상기 구조 안정화 부위의 양 말단에 결합되어 있고 무작위적으로 선택돤 각각 n 및 m 개의 아미노산을 포함하는 TF-타겟 결합 부위 KTF- target binding region I) 및 TF-타겟 결합 부위 n(TF— target binding region Π)를 포함하는 TF 에 특이적으로 결합하는 TF—바이포달 펩타이드 바인더ᅳ  (b) TF-target binding region KTF-target binding region I) and TF-target binding region n (TF— TF—bipodal peptide binder ᅳ specifically binding to TF containing target binding region Π)
본 발명자들은 본 발명자들은 TF 결합성 및 특이성에 기초하여 다양한 물질들을 세포 내 또는 세포 표면에 운반할 수 시스템을 개발하고자 노력하였다。 그 결과, 비교적 리지드 (rigid)한 펩타이드 골격을 가지는 구조안정화 부위의 양 말단에 무작위적 (random)으로 펩타이드를 결합시키고, 이 두 펩타이드를 공동으로 TF 분자에 결합시키는 경우에는 크게 증가된 결합능 및 특이성을 가지는 바이포달 펩타이드 바인더 (BPB)를 얻을 수 있음을 확인하였다。  The present inventors have tried to develop a system capable of transporting various substances into or on the cell surface based on TF binding and specificity. As a result, the structure stabilization site having a relatively rigid peptide backbone When the peptides were randomly bound at both ends and the two peptides were jointly bound to the TF molecule, it was confirmed that a bipodal peptide binder (BPB) having a greatly increased binding capacity and specificity was obtained.
본 발명의 기본적인 전략은 리지드한 펩타이드 골격의 양 말단에 타켓에 결합되는 펩타이드를 연결하는 것이다. 이 경우 리지드한 템타이드 골격은 바이포달 펩타이드 바이더의 전체적인 구조를 안정화시키는 작용을 하며, 타겟 결합 부위 I 및 타겟 결합 부위 π가 타겟 분자에 결합되는 것을 강화시킨다. The basic strategy of the present invention is to connect peptides bound to targets at both ends of a rigid peptide backbone. In this case, the rigid tempide backbone is responsible for the overall structure of the bipodal peptide provider. Stabilizes and enhances binding of target binding site I and target binding site π to the target molecule.
본 발명에서 이용 가능한 구조안정화 부위는 패러럴, 안티패러럴 또는 패러럴과 안티패러럴 아미노산 가닥들을 포함하며, 가닥간 (interstrand) 수소결합, 정전기적 상호작용, 소수성상호작용, 반데르 발스 상호작용, 파이 -파이 상호작용, 양이온 -파이 상호작용 또는 이들의 조합에 의한 비공유결합이 형성되는 단백질 구조 모티프들을 포함한다. 가닥간 수소결합, 정전기적 상호작용, 소수성상호작용, 반데르 발스 상호작용, 파이 -파이 상호작용, 양이온 -파이 상호작용 또는 이들의 조합에 의한 형성되는 비공유결합은 구조안정화 부위의 견고성 (rigidity)에 기여한다.  Structural stabilization sites available in the present invention include parallel, antiparallel or parallel and antiparallel amino acid strands, interstrand hydrogen bonds, electrostatic interactions, hydrophobic interactions, van der Waals interactions, pi-pi Protein structure motifs in which non-covalent bonds are formed by interaction, cation-pi interaction, or a combination thereof. Non-covalent bonds formed by hydrogen bonds, electrostatic interactions, hydrophobic interactions, van der Waals interactions, pi-pi interactions, cation-pi interactions, or a combination of these strands are the rigidity of the structural stabilization site. Contribute to.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 구조안정화 부위에서의 가닥간 (interstrand) 비공유결합은 수소결합, 소수성상호작용, 반데르 발스 상호작용, 파이 -파이 상호작용 또는 이들의 조합을 포함한다.  According to a preferred embodiment of the invention, interstrand non-covalent bonds at the structure stabilization site include hydrogen bonds, hydrophobic interactions, van der Waals interactions, pi-pi interactions or combinations thereof.
선택적으로, 구조화안정화 부위에 공유결합이 있을 수 있다. 예를 들어, 구조화안정화 부위에 이황화결합을 형성시켜 구조안정화 부위의 견고성을 더 증가시킬 수 있다。 이러한 공유결합에 의한 견고성 증가는 바이포달 펩타이드 바인더의 타겟에 대한 특이도 및 친화도를 고려하여 부여한다.  Optionally, there may be a covalent bond at the structured stabilization site. For example, disulfide bonds may be formed at the structured stabilization site to further increase the robustness of the structure stabilization site. The increase in the robustness by the covalent bond may be given in consideration of the specificity and affinity of the bipodal peptide binder to the target. do.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 구조 안정화 부위의 아미노산 가닥들은 링커로 연결되어 있다. 본 명세서에서 가닥을 언급하면서 사용되는 용어 "링커" 는 가닥과 가닥을 연결시켜 주는 물질을 의미한다. 예컨대, 구조안정화 부위로서 β-헤어핀이 이용되는 경우에는 β-헤어핀에 있는 턴 서열이 링커의 역할을 하며, 루이신 지퍼가 이용되는 경우에는 루이신 지퍼의 두 C—말단을 연결하는 물질 (예컨대, 펩타이드 링커)이 링커의 역할을 한다.  According to a preferred embodiment of the invention, the amino acid strands of the structure stabilization site are linked by a linker. As used herein, the term "linker" as used to refer to the strands refers to the material that connects the strands. For example, when β-hairpin is used as a structure stabilization site, the turn sequence on the β-hairpin serves as a linker, and when leucine zipper is used, a substance connecting two C-terminus of leucine zipper (eg , Peptide linkers) serve as linkers.
링커는 패러럴, 안티패러럴 또는 패러럴과 안티패러럴 아미노산 가닥들을 연결한다. 예컨대, 패러럴 방식으로 정렬된 최소 2 개의 가닥 (바람직하게는 2 개의 가닥), 안티패러럴 방식으로 정렬된 최소 2 개의 가닥 (바람직하게는 2 개의 가닥), 패러럴 및 안티패러럴 방식으로 정렬된 최소 3개의 가닥 (바람직하게는 3개의 가닥)을 링커가 연결하게 된다, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 링커는 턴 서열 또는 펩타이드 링커이다. Linkers link parallel, antiparallel or parallel and antiparallel amino acid strands. For example, at least two strands (preferably two strands) aligned in parallel fashion, at least two strands (preferably two strands) aligned in antiparallel fashion, and at least three strands aligned in parallel and antiparallel fashion. The linker (preferably 3 strands) is connected by the linker, According to a preferred embodiment of the invention, the linker is a turn sequence or peptide linker.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 턴 서열은 β-턴, Υ -턴, α -¾ , π一턴 또는 ω一 loop 。】다 (Venkatachalam CM (1968) , Biopolymers, 6, 1425-1436; Nemethy G and Printz MP. (1972), Macro/no J ecu J es, 5, 755-According to a preferred embodiment of the present invention, the turn sequence is β-turn, Υ -turn, α -¾, π round or ω one loop.] (Venkatachalam CM (1968), Biopolymers, 6, 1425-1436; Nemethy G and Printz MP. (1972), Macro / no J ecu J es, 5, 755-
758; Lewis PN et al. , (1973), Biochim. Biophys. Acta, 303, 211-229;758; Lewis PN et al. , (1973), Biochim. Biophys. Acta, 303, 211-229;
Toniolo C. (1980) CRC Crit, Rev. Biochem. , 9, 1-44; Richardson JS.Toniolo C. (1980) CRC Crit, Rev. Biochem. , 9, 1-44; Richardson JS.
(1981), Adv. Protein Chem. , 34, 167-339; Rose GD et al . , (1985), Adv.(1981), Adv. Protein Chem. , 34, 167-339; Rose GD et al. , (1985), Adv.
Protein Chem. , 37, 1-109; Milner-White EJ and Poet R. (1987), TIBS, 12, 189-192; Wilmot CM and Thornton JM. (1988), J. Mo J. Biol. , 203, 221-Protein Chem. , 37, 1-109; Milner-White EJ and Poet R. (1987), TIBS, 12, 189-192; Wilmot CM and Thornton JM. (1988), J. Mo J. Biol. , 203, 221-
232; Milner-White EJ. (1990), J. MoL Biol. , 216, 385-397; Pavone V et al, (1996) , Biopolymers, 38, 705—721; Rajashankar KR and Ramakumar S.232; Milner-White EJ. (1990), J. MoL Biol. , 216, 385-397; Pavone V et al, (1996), Biopolymers, 38, 705—721; Rajashankar KR and Ramakumar S.
(1996), Protein Sci . , 5, 932-946). 가장 바람직하게는, 본 발명에서 이용되는 턴 서열은 β-턴이다。 (1996), Protein Sci. , 5, 932-946). Most preferably, the turn sequence used in the present invention is β-turn.
턴 서열로서 β—턴이 이용되는 경우, 바람직하게는 타입 I, 타입 Γ, 타입 π, 타입 π', 타입 m 또는 타입 m' 턴 서열이고, 보다 바람직하게는 타입 I, 타입 ι', 타입 π, 타입 π' 턴 서열이고, 보다 더 바람직하게는 타입 r 또는 타입 π' 턴 서열이며, 가장 바람직하게는 타입 When β—turns are used as the turn sequence, preferably the type I, type Γ, type π, type π ', type m or type m' turn sequences, more preferably type I, type ι ', type π , Type π 'turn sequence, even more preferably type r or type π' turn sequence, most preferably type
Γ 턴 서열이다 (B. L. Sibanda et al., J. MoL Biol. , 1989, 206, 4, 759- 777; B. L. Sibanda et al . , Methods Enzymol . , 1991, 202, 59-82). Γ turn sequence (B. L. Sibanda et al., J. MoL Biol., 1989, 206, 4, 759-777; B. L. Sibanda et al., Methods Enzymol., 1991, 202, 59-82).
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 턴 서열로서 이용될 수 있는 것은 H, Jane Dyson et al., Eur. J. Biochem. 255:462- According to another preferred embodiment of the present invention, what can be used as the turn sequence in the present invention is H, Jane Dyson et al., Eur. J. Biochem. 255: 462-
471(1998)에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 본 명세서에 참조로서 삽입된다. 턴 서열로 이용될 수 있는 것은 다음의 아미노산 서열을 포함한다: Χ-Ρπ)- Gly-Glu-Val; Ala— X-Gly— Ghi-Val (X는 20 개의 아미노산으로부터 선택된다). 본 발명의 일 구현예에 따라, 구조안정화 부위로서 β-쉬트 또는 루이신 지퍼가 이용되는 경우, 패러럴 방식으로 정렬된 2 개의 가닥 또는 안티패러럴 방식으로 정렬된 2 개의 가닥을 펩타이드 링커가 연결하는 것이 바람직하다. 471 (1998), which is incorporated herein by reference. Available as turn sequences include the following amino acid sequences: Χ-Ρπ) -Gly-Glu-Val; Ala—X-Gly—Ghi-Val (X is selected from 20 amino acids). According to one embodiment of the invention, when a β-sheet or leucine zipper is used as the structure stabilization site, it is preferred that the peptide linker connects two strands arranged in a parallel manner or two strands arranged in an antiparallel manner. desirable.
펩타이드 링커는 당업계에 공지된 어떠한 것도 이용 가능하다。 적합한 펩타이드 링커의 서열은 다음과 같은 요소를 고려하여 선택될 수 있다: (a) 유연한 연장된 컨포메이션 (flexible extended conformat ion)에 적용될 수 있는 능력; (b) 생물학적 타켓 분자와 상호작용 하는 이차구조를 생성하지 않는 능력; 및 (c) 생물학적 타겟 분자와 상호작용하는 소수성 잔기 또는 전하를 갖는 잔기의 부재. 바람직한 펩타이드 링커는 Gly, Asn 및 Ser 잔기를 포함한다. Thr 및 Ala 과 같은 다른 중성 아미노산들도 링커 서열에 포함될 수 있다. 링커에 적합한 아미노산 서열은 Maratea et al., Gene 40: 39-46 ( 1985); Murphy et al . , Proc. Natl. Acad Sci. USA 83:8258-8562(1986); 미국 특허 제 4,935,233 호, 제 4,751,180 호 및 제 5,990,275 호에 개시되어 있다. 펩타이드 링커 서열은 1-50 아미노산 잔기로 구성될 수 있다。 Peptide linkers can be any known in the art. The sequence of a suitable peptide linker can be selected in consideration of the following factors: There are: (a) the ability to be applied to flexible extended conformat ions; (b) the ability not to create secondary structures that interact with biological target molecules; And (c) the absence of hydrophobic residues or residues with charges that interact with the biological target molecule. Preferred peptide linkers include Gly, Asn and Ser residues. Other neutral amino acids such as Thr and Ala can also be included in the linker sequence. Suitable amino acid sequences for linkers are Maratea et al., Gene 40: 39-46 (1985); Murphy et al. , Proc. Natl. Acad Sci. USA 83: 8258-8562 (1986); US Pat. Nos. 4,935,233, 4,751,180, and 5,990,275. The peptide linker sequence may consist of 1-50 amino acid residues.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 구조안정화 부위는 β-헤어핀, 링커로 연결된 β_쉬트 또는 링커로 연결된 루이신 지퍼이고, 보다 바람직하게는 구조안정화 부위는 β-헤어핀 또는 링커로 연결된 β- 쉬트이며, 가장 바람직하게는 β-헤어핀이다.  According to a preferred embodiment of the present invention, the structural stabilization site is a β-hairpin, a linker linked β_sheet or a linker leucine zipper, and more preferably the structural stabilizer site is a β-hairpin or linker linked β-sheet. And most preferably β-hairpin.
본 명세서에서 용어 "β_헤어핀" 은 두 개의 β 가닥을 포함하는 가장 간단한 단백질 모티프를 의미하며, 이 두 개의 β 가닥은 서로 안티패러럴한 정렬을 나타낸다. 이 β-헤어핀에서 두 개의 β 가닥은 일반적으로 턴 서열에 의해 연결된다.  As used herein, the term "β_hairpin" refers to the simplest protein motif comprising two β strands, the two β strands representing an antiparallel alignment with each other. In this β-hairpin the two β strands are generally linked by turn sequences.
바람직하게는, β-헤어핀에 적용되는 턴 서열은 타입 I, 타입 Γ , 타입 π, 타입 π', 타입 m 또는 타입 m' 턴 서열이고, 보다 바람직하게는 타입 I, 타입 ι', 타입 π, 타입 π' 턴 서열이고, 보다 더 바람직하게는 타입 r 또는 타입 π ' 턴 서열이며, 가장 바람직하게는 타입 Preferably, the turn sequence applied to the β-hairpin is a type I, type Γ, type π, type π ', type m or type m' turn sequence, more preferably type I, type ι ', type π, Type π 'turn sequence, even more preferably type r or type π' turn sequence, most preferably type
Γ 턴 서열이다, 또한, X-Pro-Gly-Glu-Val; 또는 Ala-X-Gly-Glu-Val (X는 20 개의 아미노산으로부터 선택된다)으로 표시되는 턴 서열도 β-헤어핀에 이용될 수 있다。 Γ turn sequences, and turn sequences represented by X-Pro-Gly-Glu-Val; or Ala-X-Gly-Glu-Val (X is selected from 20 amino acids) can also be used for β-hairpins have.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 타입 I 턴 서열은 Asp— Asp- Ala-Thr-Lys-Thr 이고, 타입 Γ 턴 서열은 Gki-Asn— Gly-Lys 이며, 타입 Π 턴 서열은 X-Pro-Gly-Gki-Val; 또는 Ala-X-Gly-Glu— Val (X 는 20 개의 아미노산으로부터 선택된다)이고, 타입 Π ' 턴 서열은 Glu-Gly-Asn-Lys 또는 Glu-D-Pn)-Asn-Lys이다, β-헤어핀 콘포메이션을 갖는 펩타이드는 당업계에 잘 알려져 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 6,914,123호 및 Andrea G. Cochran et al . , PNAS, 98(10) :5578-5583)에 개시되어 있는 트립토판 지퍼, TO 2005/047503 에 개시되어 있는 주형-고정된 β-헤어핀 미멕틱 미국 특허 제 5,807,979호에 개시되어 있는 β-헤어핀 변형체들이 잘 알려져 있다。 이외에도, β— 헤어핀 콘포메이션을 갖는 펩타이드는 Smith & Regan (1995) Science 270:980-982; Chou & Fassman (1978) Annu. Rev. Biochem. 47:251-276; Kim & Berg (1993) Nature 362:267-270; Minor & Kim (1994) Nature 367: 660- 663; Minor & Kim (1993) Nature 371:264-267; Smith et al. Biochemistry (1994) 33:5510-5517; Searle et al. (1995) Nat. Struct. Biol. 2:999- 1006; Haque & Gel 1 man (1997) J. Am. Chem. Soc. 119:2303-2304; Blanco et al. (1993) J. Am. Chem. Soc. 115:5887-5888; de Alba et al. (1996) Fold. Des. 1: 133-144; de Alba et al . (1997) Protein Sci. 6:2548-2560; Rami rez-Alvar ado et al . (1996) Nat. Struct. Biol. 3:604-612; St anger & Gel 1 man (1998) J. Απ Chem, Soc. 120:4236—4237; Maynard & Searle (1997) Chem. Commun, 1297—1298; Griffiths-Jones et al . (1998) Chem. Commun. 789-790; Maynard et al. (1998) J. Am. Chem. Soc. 120:1996- 2007; 및 Blanco et al . (1994) Nat. Struct. Biol. 1: 584-590 에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 본 명세서에 참조로서 삽입된다. According to an exemplary embodiment of the invention, the type I turn sequence is Asp—Asp-Ala-Thr-Lys-Thr, the type Γ turn sequence is Gki-Asn—Gly-Lys, and the type Π turn sequence is X-Pro -Gly-Gki-Val; or Ala-X-Gly-Glu— Val (X is selected from 20 amino acids), and the type Π 'turn sequence is Glu-Gly-Asn-Lys or Glu-D-Pn)- Asn-Lys, Peptides with β-hairpin formulations are well known in the art. See, for example, US Pat. No. 6,914,123 and Andrea G. Cochran et al. , PNAS, tryptophan zipper disclosed in 98 (10): 5578-5583, and the template-fixed β-hairpin mimetic disclosed in TO 2005/047503, β-hairpin variants disclosed in US Pat. No. 5,807,979. In addition, peptides with β—hairpin conformation are described by Smith & Regan (1995) Science 270: 980-982; Chou & Fassman (1978) Annu. Rev. Biochem. 47: 251-276; Kim & Berg (1993) Nature 362: 267-270; Minor & Kim (1994) Nature 367: 660-663; Minor & Kim (1993) Nature 371: 264-267; Smith et al. Biochemistry (1994) 33: 5510-5517; Searle et al. (1995) Nat. Struct. Biol. 2: 999-1006; Haque & Gel 1 man (1997) J. Am. Chem. Soc. 119: 2303-2304; Blanco et al. (1993) J. Am. Chem. Soc. 115: 5887-5888; de Alba et al. (1996) Fold. Des. 1: 133-144; de Alba et al. (1997) Protein Sci. 6: 2548-2560; Rami rez-Alvar ado et al. (1996) Nat. Struct. Biol. 3: 604-612; St anger & Gel 1 man (1998) J. Aπ Chem, Soc. 120: 4236—4237; Maynard & Searle (1997) Chem. Commun, 1297—1298; Griffiths-Jones et al. (1998) Chem. Commun. 789-790; Maynard et al. (1998) J. Am. Chem. Soc. 120: 1996- 2007; and Blanco et al. (1994) Nat. Struct. Biol. 1: 584-590, which is incorporated herein by reference.
β-헤어핀 콘포메이션을 갖는 펩타이드를 구조안정화 부위로 이용하는 경우, 가장 바람직하게는 트립토판 지퍼를 이용한다.  When the peptide having β-hairpin conformation is used as the structural stabilization site, most preferably, tryptophan zipper is used.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 트립토판지퍼는 다음 일반식 I로 표시된다:  According to a preferred embodiment of the present invention, the tryptophan zipper used in the present invention is represented by the following general formula (I):
일반식 I  Formula I
X1-Trp(X2)X3-X4-X5(X'2)X6-X7 X 1 -Trp (X 2 ) X3-X4-X 5 (X'2) X6-X7
¾은 Ser 또는 Gly-Glu이고, ¾ 및 X'2는 서로 독립적으로 Thr, His, Val, lie, Phe 또는 Tyr 이며, ¾는 Trp 또는 Tyr 이고, 는 타입 I, 타입 I', 타입 Π 타입 Π ' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, ¾는 Trp 또는 Phe이며, ¾는 Trp 또는 Val이고, X7는 Lys 또는 Thr-Glu이다. ¾ is Ser or Gly-Glu, ¾ and X ' 2 are independently of each other Thr, His, Val, lie, Phe or Tyr, ¾ is Trp or Tyr, is Type I, Type I', Type Π Type Π 'Or type m or type ΠΓ turn sequence, ¾ is Trp or Phe, ¾ is Trp or Val, and X 7 is Lys or Thr-Glu.
보다 바람직하게는, 상기 일반식 I에서 ¾은 Ser 또는 Gly-Glu이고, More preferably, ¾ in Formula I is Ser or Gly-Glu,
¾ 및 X'2 는 서로 독립적으로 Thr, His 또는 Val 이며, ¾ 는 Trp 또는 Tyr이고, X4는 타입 I, 타입 Γ, 타입 Π 또는 타입 Π' 턴 서열이고, ¾는 Trp또는 Phe이며 , ¾는 Trp또는 Val이고, X7는 Lys 또는 Thr-Glu이다. 보다 더 바람직하게는, 일반식 I 에서 ¾은 Ser 또는 Gly-Glu 이고, X2 및 X'2는 서로 독립적으로 Thr, His 또는 Val 이며 , ¾는 Trp이고, X4는 타입 I, 타입 Γ, 타입 Π 또는 타입 Π' 턴 서열이고, ¾는 Trp이며, ¾는 Trp이고, X7는 Lys 또는 Thr-Glu이다. ¾ and X'2 are independently of each other Thr, His or Val, and ¾ is Trp or Tyr, X4 is type I, type Γ, type Π or type Π 'turn sequence, ¾ is Trp or Phe, ¾ is Trp or Val, and X 7 is Lys or Thr-Glu. Even more preferably, ¾ in Formula I is Ser or Gly-Glu, X 2 and X'2 are independently of each other Thr, His or Val, ¾ is Trp, and X4 is Type I, Type Γ, Type Π or type Π 'turn sequence, ¾ is Trp, ¾ is Trp, and X 7 is Lys or Thr-Glu.
보다 더욱 더 바람직하게는, 일반식 I 에서 ¾은 Ser 이고, ¾ 및 Even more preferably, ¾ in Formula I is Ser, ¾ and
X'2는 Thr 이며 , ¾는 Trp 이고, X4는 타입 Γ 또는 타입 Π ' 턴 서열이고,X'2 is Thr, ¾ is Trp, X4 is type Γ or type Π 'turn sequence,
X5는 Trp이며 , ¾는 Trp이고, X7는 Lys이다. X 5 is Trp, ¾ is Trp, and X 7 is Lys.
가장 바람직하게는, 일반식 I 에서 Xi 은 Ser 이고, ¾ 및 X'2Most preferably, in formula I, Xi is Ser, ¾ and X ' 2 are
Thr 이며 , ¾는 Trp 이고, 는 타입 Γ 턴 서열 (ENGK) 또는 타입 Π ' 턴 서열 (EGNK)이고, ¾는 Trp이며 , ¾는 Trp이고, X7는 Lys이다. Thr is ¾ is Trp, is type Γ turn sequence (ENGK) or type Π 'turn sequence (EGNK), ¾ is Trp, ¾ is Trp and X 7 is Lys.
본 발명에 적합한 트립토판 지퍼의 예시적인 아미노산 서열은 서열목록 제 1서열 내지 제 3서열 및 제 5서열 내지 제 10서열에 기재되어 있다.  Exemplary amino acid sequences of tryptophan zippers suitable for the present invention are described in SEQ ID NOs: 1 to 3 and 5 to 10.
본 발명에서 구조안정화 부위로서 이용가능한 β-헤어핀 펩타이드는 단백질 G의 B1도멘인으로부터 유래된 펩타이드, 즉 GB1 펩타이드이다. 본 발명에서 GB1 펩타이드가 이용되는 경우, 바람직하게는 구조안정화 부위는 다음 일반식 Π로 표시된다:  Β-hairpin peptides usable as structural stabilization sites in the present invention are peptides derived from B1 domainin of protein G, ie GB1 peptides. When GB1 peptide is used in the present invention, the structural stabilization site is preferably represented by the following general formula:
일반식 Π  Formula Π
X厂 Trp— ¾-Tyr— ¾— Phe-Thr-Va 1 -¾  X 厂 Trp— ¾-Tyr— ¾— Phe-Thr-Va 1 -¾
Xi은 Arg, Gly-Glu또는 Lys-Lys이고, X2는 Gin또는 Thr이며, ¾는 타입 i, 타입 ι', 타입 π, 타입 π' 또는 타입 m 또는 타입 m' 턴 서열이고, 는 Gin, Thr-Glu또는 Gln-Glu이다. Xi is Arg, Gly-Glu or Lys-Lys, X 2 is Gin or Thr, ¾ is type i, type ι ', type π, type π' or type m or type m 'turn sequence, is Gin, Thr-Glu or Gln-Glu.
보다 바람직하게는, 일반식 Π의 구조안정화 부위는 다음 일반식 More preferably, the structural stabilization site of the general formula Π is
ΙΓ으로표시된다: It is represented by ΙΓ:
일반식 Π  Formula Π
Xi-Trp-Thr-Tyr-X2-Phe-Thr-Va 1 -¾ Xi-Trp-Thr-Tyr-X 2 -Phe-Thr-Va 1 -¾
¾은 Gly-Glu 또는 Lys-Lys 이고, ¾는 타입 I , 타입 Γ , 타입 Π, 타입 Π' 또는 타입 ΙΠ 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, ¾ 는 Thr-Glu 또는 Gln-Glu이다. 본 발명에 적합한 GB1 β-헤어핀의 예시적인 아미노산 서열은 서열목록 제 4서열 및 제 14서열 내지 제 15서열에 기재되어 있다. ¾ is Gly-Glu or Lys-Lys, ¾ is type I, type Γ, type Π, type Π ′ or type ΠΠ or type ΠΓ turn sequence, ¾ is Thr-Glu or Gln-Glu. Exemplary amino acid sequences of GB1 β-hairpins suitable for the present invention are described in SEQ ID NO: 4 and 14 to 15 sequences.
본 발명에서 구조안정화 부위로서 이용 가능한 β-헤어핀 펩타이드는 HP 펩타이드이다. 본 발명에서 HP 펩타이드가 이용되는 경우, 바람직하게는 구조안정화 부위는 다음 일반식 m으로 표시된다:  Β-hairpin peptides usable as structural stabilization sites in the present invention are HP peptides. When the HP peptide is used in the present invention, the structural stabilization site is preferably represented by the following general formula m:
일반식 m  General formula m
Xi-X2-X3-Trp-X4-X5-Thr-X6-X7 Xi-X2-X3-Trp-X4-X 5 -Thr-X 6 -X7
¾은 Lys 또는 Lys-Lys이고, ¾는 Trp또는 Tyr이고, ¾는 Val 또는 Thr 이며, 는 타입 I, 타입 Γ, 타입 II, 타입 Π' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, ¾는 Trp 또는 Ala 이며, ¾는 Trp 또는 Val 이고, X7은 Glu또는 Gln-Glu이다。 ¾ is Lys or Lys-Lys, ¾ is Trp or Tyr, ¾ is Val or Thr, is type I, type Γ, type II, type Π 'or type m or type ΠΓ turn sequence, ¾ is Trp or Ala, ¾ is Trp or Val, and X 7 is Glu or Gln-Glu.
본 발명에서 구조안정화 부위로서 이용 가능한 또 다른 β-헤어핀 펩타이드는 다음 일반식 IV로 표시된다:  Another β-hairpin peptide that can be used as a structural stabilization site in the present invention is represented by the following general formula IV:
일반식 IV Formula IV
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
¾은 Lys-Thr 또는 Gly이고, ¾는 Trp또는 Tyr 이고, ¾는 타입 I, 타입 I', 타입 Π, 타입 Π' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, 는 Thr-Glu또는 Gly이다。  ¾ is Lys-Thr or Gly, ¾ is Trp or Tyr, ¾ is type I, type I ', type Π, type Π' or type m or type ΠΓ turn sequence, and is Thr-Glu or Gly.
일반식 ΠΙ 및 IV 의 β-헤어핀의 예시적인 아미노산 서열은 서열목록 제 11 서열 내지 제 12 서열, 제 15 서열 및 제 16 서열 내지 제 19서열에 기재되어 있다。  Exemplary amino acid sequences of β-hairpins of the general formulas [pi] and IV are set forth in SEQ ID NOs: 11-12, 15-15 and 16-19.
본 발명에 따르면, 구조안정화 부위로서 링커로 연결된 -쉬트를 이용할 수 있다. β—쉬트 구조에서 패러럴 또는 안티패러럴한, 바람직하게는 안티패러럴한 두 개의 아미노산 가닥이 뻗은 구조 (extended form)로 되어 있으며, 아미노산 가닥사이에 수소 결합이 형성된다.  According to the present invention, a -sheet connected by a linker can be used as the structural stabilization site. It is an extended form of two amino acid strands, parallel or antiparallel, preferably antiparallel, in the β-sheet structure, and hydrogen bonds are formed between the amino acid strands.
β-쉬트 구조에서 두 개의 아미노산 가닥의 인접한 두 말단은 링커에 의해 연결된다. 링커로서는 상술한 다양한 턴 -서열 또는 펩타이드 링커가 이용될 수 있다. 턴-서열이 링커로 이용되는 경우, β-턴 서열이 가장 바람직하다.  In the β-sheet structure, two adjacent ends of two amino acid strands are connected by a linker. As the linker, various turn-sequences or peptide linkers described above may be used. If the turn-sequence is used as a linker, the β-turn sequence is most preferred.
본 발명의 다른 변형예에 따르면, 구조안정화 부위로서 루이신 지퍼 또는 링커로 연결된 루이신 지퍼가 이용될 수 있다ᅳ 루이신 지퍼는 패러럴한 2 개의 α—사슬의 다이머화를 야기하는 보존성 펩타이드 도메인이며, 일반적으로 유전자 발현에 관여하는 단백질에 발견되는 다이머화 도메인이다 ("Leucine scissors" . Glossary of Biochemistry and Molecular Biology (Revised) . (1997) . Ed. David M. Glick. London: Portland Press; Landschulz WH, et al. (1988) Science 240:1759—1764). 루이신 지퍼는 일반적으로 헵태드 (heptad) 반복 서열을 포함하며, 루이신 잔기가 4 번째 또는 5 번째에 위치해 있다. 예를 들어, 본발명에 이용될 수 있는루이신 지퍼는 LEALKEK, LKALEKE, LKKLVGE, LEDKVEE, LENEVAR또는 LLSKNYH 의 아미노산 서열을 포함한다. 본 발명에서 이용되는 루이신 지퍼의 구체적인 예를 서열목록 제 39 서열에 기재되어 있다. 루이신 지퍼의 각각의 반은 짧은 α-사술로 이루어져 있으며, α-사슬간의 직접적인 루이신 접촉이 있다. 전사인자에 있는 루이신 지퍼는 일반적으로 소수성 루이신 지퍼 부위 및 염기성 부위 (DNA 분자의 주 그루브와 상호작용하는 부위)로 이루어져 있다. 본 발명에서 루이신 지퍼가 이용되는 경우에는 염기성 부위는 반드시 필요로 하지 않는다. 루이신 지퍼 구조에서 두 개의 아미노산 가닥 (즉, 두 개의 α-사슬)의 인접한 두 말단은 링커에 의해 연결될 수 있다. 링커로서는 상술한 다양한 턴 -서열 또는 펩타이드 링커가 이용될 수 있으며, 바람직하게는 루이신 지퍼의 구조에 영향을 미치지 않는 펩타이드 링커가 이용된다. According to another variant of the invention, a leucine zipper or a leucine zipper connected by a linker may be used as the structural stabilization site. It is a conservative peptide domain that causes two parallel α-chain dimerizations, and is usually a dimerization domain found in proteins involved in gene expression ("Leucine scissors". Glossary of Biochemistry and Molecular Biology (Revised). Ed. David M. Glick.London: Portland Press; Landschulz WH, et al. (1988) Science 240: 1759—1764). Leucine zippers generally comprise a heptad repeat sequence, with the leucine residues located at the fourth or fifth. For example, leucine zippers that may be used in the present invention comprise the amino acid sequence of LEALKEK, LKALEKE, LKKLVGE, LEDKVEE, LENEVAR or LLSKNYH. Specific examples of leucine zippers used in the present invention are described in SEQ ID NO: 39 Sequence. Each half of the leucine zipper consists of short α -hexens with direct leucine contact between the α-chains. The leucine zipper in the transcription factor generally consists of a hydrophobic leucine zipper site and a basic site (site that interacts with the main groove of the DNA molecule). When the leucine zipper is used in the present invention, the basic site is not necessarily required. In the leucine zipper structure, two adjacent ends of two amino acid strands (ie, two α-chains) may be linked by a linker. As the linker, various turn-sequences or peptide linkers described above may be used, and preferably, a peptide linker that does not affect the structure of the leucine zipper is used.
상술한 구조안정화 부위의 양 말단에는 무작위 아미노산 서열이 결합된다. 상기 무작위 아미노산 서열이 TF-타겟 결합 부위 I 및 TF—타겟 결합 부위 Π를 형성한다. 본 발명의 가장 큰 특징 중 하나는, 구조안정화 부위의 양쪽 말단에 TF-타겟 결합 부위 I 및 TF-타겟 결합 부위 Π를 연결하여 바이포달 방식으로 펩타이드 바인더를 제작하는 것이다ᅳ TF-타켓 결합 부위 I 및 TF-타겟 결합 부위 Π는 서로 협동적으로 (cooperatively) 타겟에 결합함으로써, TF에 대한 친화도를 크게 증가시킨다。  Random amino acid sequences are joined to both ends of the structure stabilization site described above. The random amino acid sequence forms TF-target binding site I and TF—target binding site Π. One of the greatest features of the present invention is to prepare a peptide binder in a bipodal manner by connecting TF-target binding site I and TF-target binding site Π at both ends of the structure stabilization site TF-target binding site I And TF-target binding site Π cooperatively binds to the target, thereby greatly increasing the affinity for TF.
TF-타겟 결합 부위 I 의 아미노산 개수 n 은 특별하게 제한되지 않으며, 바람직하게는 2-100 의 정수, 보다 바람직하게는 2-50 의 정수, 보다 더욱 더 바람직하게는 2-20 의 정수, 가장 바람직하게는 3-10 의 정수이다ᄋ TF-타겟 결합 부위 Π의 아미노산 개수 m 은 특별하게 제한되지 않으며, 바람직하게는 2-100 의 정수, 보다 바람직하게는 2-50 의 정수, 보다 더욱 더 바람직하게는 2-20 의 정수, 가장 바람직하게는 3-10 의 정수이다. The amino acid number n of the TF-target binding site I is not particularly limited, preferably an integer of 2-100, more preferably an integer of 2-50, even more preferably an integer of 2-20, most preferably Is an integer from 3-10. The number of amino acids m of the TF-target binding site Π is not particularly limited, preferably an integer of 2-100, more preferably an integer of 2-50, even more preferably an integer of 2-20, most preferably Preferably an integer of 3-10.
TF-타겟 결합 부위 I 및 TF-타겟 결합 부위 Π에는 서로 각각 다른 또는 동일한 개수의 아미노산 잔기가 포함될 수 있다. TF-타켓 결합 부위 I 및 TF-타겟 결합 부위 Π에는 서로 각각 다른 또는 동일한 아미노산 서열이 포함될 수 있으며, 바람직하게는 서로 각각 다른 아미노산 서열이 포함된다.  The TF-target binding site I and the TF-target binding site Π may each contain different or the same number of amino acid residues. The TF-target binding site I and the TF-target binding site Π may include different or identical amino acid sequences, and preferably include different amino acid sequences from each other.
TF-타겟 결합 부위 I 및 /또는 TF-타겟 결합 부위 Π에 포함되는 아미노산 서열은 선형의 아미노산 서열 또는 환형의 아미노산 서열이다。 타겟 결합 부위의 펩타이드 서열의 안정성을 증가시키기 위하여, TF-타겟 결합 부위 I 및 /또는 TF-타겟 결합 부위 Π에 포함되는 아미노산 서열 중에서 적어도 하나의 아미노산 잔기는 아세틸기, 플루오레닐 메록시 카르보닐기, 포르밀기, 팔미토일기, 미리스틸기, 스테아릴기 또는 폴리에틸렌글리콜 (PEG)로 변형될 수 있다.  The amino acid sequence included in the TF-target binding site I and / or TF-target binding site Π is a linear amino acid sequence or a cyclic amino acid sequence. In order to increase the stability of the peptide sequence of the target binding site, the TF-target binding site At least one amino acid residue in the amino acid sequence included in the I and / or TF-target binding site Π may be an acetyl group, a fluorenyl methoxy carbonyl group, a formyl group, palmitoyl group, myristyl group, stearyl group or polyethylene glycol ( PEG).
생물학적 타겟 분자에 결합되는 본 발명의 TF-BPB 는 생체 내 생리학적 반응의 조절, 생체 내 물질의 검출, 인 비보 분자 이미징, 및 약물전달용 타겟팅을 하는 데 이용될 수 있으며, 에스코트 분자로도 이용될 수 있다.  TF-BPB of the present invention bound to a biological target molecule can be used for the regulation of physiological responses in vivo, detection of substances in vivo, imaging of in vivo molecules, and targeting for drug delivery, and also as an escort molecule. Can be.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 구조 안정화 부위, TF-타겟 결합 부위 I 또는 TF-타겟 결합 부위 Π(보다 바람직하게는, 구조안정화 부위, 보다 더 바람직하게는 구조안정화 부위의 링커)에 카르고가 결합되어 있다. 상기 카르고의 예는 검출가능한 신호를 발생시키는 레이블, 화학약물, 바이오약물 또는 나노입자를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.  According to a preferred embodiment of the present invention, cargo is added to the structure stabilization site, TF-target binding site I or TF-target binding site Π (more preferably, the structure stabilization site, even more preferably the linker of the structure stabilization site). Are combined. Examples of the cargo include, but are not limited to, labels, chemicals, biopharmaceuticals or nanoparticles that generate detectable signals.
상기 검출가능한 신호를 발생시키는 레이블은 T1 조영물질 (예컨대, Gd 킬레이트 화합물), T2 조영물질 (예컨대, 초상자성 물질 (예: 마그네타이트, Fe304, Y-Fe203, 망간 페라이트, 코발트 페라이트 및 니켈 페라이트)), 방사성 동위 원소 (예컨대, UC, 150, 13N, P32, S35, 44Sc, 45Ti, 118I, 136La, 198T1 , 200T1 , 205Bi 및 20¾0, 형광물질 (플루오리신 (fluorescein), 피코에리트린 (phycoerythrin), 로다민, 리사민 (lissamine), 그리고 Cy3 와 Cy5), 화학발광단, 자기입자, 매스 표지 또는 전자밀집입자를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. Labels that generate the detectable signal include T1 contrasts (eg, Gd chelate compounds), T2 contrasts (eg, superparamagnetics such as magnetite, Fe 3 0 4 , Y-Fe 2 0 3 , manganese ferrite, cobalt). Ferrites and nickel ferrites)), radioisotopes (e.g., U C, 15 0, 13 N, P 32 , S 35 , 44 Sc, 45 Ti, 118 I, 136 La, 198 T1, 200 T1, 205 Bi and 20 ¾0, fluorescent material (fluorescein, phycoerythrin, rhodamine, lysamine (lissamine), and Cy3 and Cy5), chemiluminescent groups, magnetic particles, mass labels or electron-dense particles.
TF-타겟 결합 부위 I 및 /또는 TF-타겟 결합 부위 Π는 TP 에 결합하는 아미노산서열을 포함한다.  TF-target binding site I and / or TF-target binding site Π comprises an amino acid sequence that binds to TP.
본발명의 BPB분자가결합하는 TF은 당업계에 공지된 다양한 TF을 포함하며, 바람직하게는 API, AP-2, ARE, Brn-3, C/EBP, CBF, CDP, c-Myb, CREB, E2F-1, EFR, ERE, Ets, Ets-1/PEA3, FAST-1, GAS/ISRE, GATA, GRE, HNF-4, IRF-1, MEF-1, MEF-2, Myc-Max, NF-1, NFATc, F-E1, NF-E2, NFKB, Oct-l, p53, Pax-5, Pbxl, Pit 1, PPAR, PRE, RAR, RAR (DR-5), SIE, Smad SBE, Smad3/4, SP1, SRE, Statl, StatS, Stat4, Stat4, Stat5, Stat6, TFIID, TR, TRCDR-4), USF-1, VDR (DR-3) , HSE, 및 MRE를 포함한다。  The TF to which the BPB molecule of the present invention binds includes various TFs known in the art, preferably API, AP-2, ARE, Brn-3, C / EBP, CBF, CDP, c-Myb, CREB, E2F-1, EFR, ERE, Ets, Ets-1 / PEA3, FAST-1, GAS / ISRE, GATA, GRE, HNF-4, IRF-1, MEF-1, MEF-2, Myc-Max, NF- 1, NFATc, F-E1, NF-E2, NFKB, Oct-l, p53, Pax-5, Pbxl, Pit 1, PPAR, PRE, RAR, RAR (DR-5), SIE, Smad SBE, Smad3 / 4 , SP1, SRE, Statl, StatS, Stat4, Stat4, Stat5, Stat6, TFIID, TR, TRCDR-4), USF-1, VDR (DR-3), HSE, and MRE.
본 발명의 TF-BPB 는 TF 에 대한 아고니스트 또는 안타고니스트 작용을 한다, 본 발명의 TF-BPB 는 세포 표면에 노출된 TF 의 세포외 도메인에 결합할 수도 있지만, 세포 내 도메인에도 결합하여 GPCR의 작용을 조절할 수 있다.  The TF-BPB of the present invention acts as an agonist or antagonist for TF. Although the TF-BPB of the present invention may bind to the extracellular domain of TF exposed to the cell surface, it also binds to the intracellular domain and acts as a GPCR. Can be adjusted.
TF-BPB 가 세포 내 도메인을 타겟팅 하는 경우, 바람직하게는 TF- BPB는 추가적으로 세포막투과 펩타이드 (CPP)를 포함한다.  When TF-BPB targets an intracellular domain, preferably TF-BPB additionally comprises a cell transmembrane peptide (CPP).
상기 CPP 는 당업계에 공지된 다양한 CPP 를 포함하며 , 예를 들어 HIV-1 Tat 단백질, 올리고알지닌, ANTP 펩타이드, HSV VP22 전사조절단백질 vFGF에서 유래된 MTS 펩타이드, Penetratin, Transport an, Pep— 1 펩타이드, Pep-7 펩타이드, Buforin II, MAP (model amphiphatic peptide), k-FGF, Ku 70,· pVEC, SynBl 또는 HN-1 를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 CPP를 바이포달 펩타이드에 결합시키는 방법은 다양한 방법이 있으며, 예를 들어 바이포달 펩타이드의 구조 안정화 부위에 있는 루프 부분의 라이신 잔기와 CPP를 공유결합 시킨다ᄋ  The CPP includes various CPPs known in the art, for example HIV-1 Tat protein, oligoarginine, ANTP peptide, MTS peptide derived from HSV VP22 transcriptional regulator protein vFGF, Penetratin, Transport an, Pep— 1 Peptides, Pep-7 peptides, Buforin II, model amphiphatic peptide (MAP), k-FGF, Ku 70, pVEC, SynBl or HN-1. There are various methods for binding the CPP to the bipodal peptide, for example, covalently linking the CPP and the lysine residue in the loop portion at the structural stabilization site of the bipodal peptide.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바이포달 펩타이드 바인더는 전형적으로 "N-TP-타겟 결합 부위 I-구조안정화 부위의 한 가닥-링커- 구조안정화 부위의 다른 가닥 -TP-타겟 결합 부위 Π-C"의 컨스트럭트를 갖는다.  As described above, the bipodal peptide binder of the present invention is typically referred to as "one strand of the N-TP-target binding site I-structure stabilization site, the other strand of the structural linkage-TP-target binding site Π-C". Has a construct of
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 TF-바이포달 펩타이드 바인더에서 TF—타겟 결합 부위 I 과 구조안정화 부위의 한 가닥 사이 및 /또는 구조안정화 부위의 다른 가닥 -TF-타겟 결합 부위 Π 사이에는, TF-타겟 결합 부위와 구조안정화 부위 간의 상호 구조적 영향을 차단하는 구조영향 억제부위 (structure influence inhibiting regk»n)를 포함한다. 회전 부위에는 펩타이드 분자에서 ø와 ¾ ^의 회전이 비교적 자유로운 아미노산이 위치한다. 바람직하게는, 0와 ^의 회전이 비교적 자유로운 아미노산은 글라이신, 알라닌 및 세린이다. 구조영향 억제부위에는 1- 10 개 , 바람직하게는 1-8 개, 보다 바람직하게는 1-3 개의 아미노산 잔기가 위치할 수 있다。 According to a preferred embodiment of the invention, one strand of the TF—target binding site I and the structural stabilization site in the TF-bipodal peptide binder of the invention Between and / or between the other strands -TF-target binding site Π of the structural stabilization site, it contains a structure influence inhibiting regk »n that blocks the cross-structural effects between the TF-target binding site and the structural stabilization site. do. At the site of rotation are amino acids that are relatively free of rotation of ø and ¾ ^ in the peptide molecule. Preferably, the amino acids with relatively free rotation of 0 and ^ are glycine, alanine and serine. 1-10, preferably 1-8, more preferably 1-3 amino acid residues may be located in the structure influence inhibitory site.
상술한 컨스트럭트를 갖는 본 발명의 TF-바이포달 펩타이드 바인더의 라이브러리는 당업계에 공지된 다양한 방법으로 얻을 수 있다. 이 라이브러리에서 TF-바이포달 펩타이드 바인더는 무작위 서열을 갖게 되며, 이는 TF—타겟 결합 부위 I 및 /또는 TF-타겟 결합 부위 Π의 어떤 위치에서도 서열 선호도 (sequence preference)가 없거나 또는 지정 (또는 고정)된 아미노산 잔기가 없다는 것을 의미한다。  Libraries of the TF-bipodal peptide binders of the present invention having the constructs described above can be obtained by various methods known in the art. In this library, the TF-bipodal peptide binder will have a random sequence, which has no sequence preference or designation (or immobilization) at any position of TF—target binding site I and / or TF-target binding site Π. It means no amino acid residues.
예를 들어, TF-바이포달 펩타이드 바인더의 라이브러리는 고상지지체 (예컨대, 폴리스틸렌 또는 폴리아크릴아미드 수지) 상에서 실시되는 스플리트 -합성 방법 (Lam et al . (1991) Nature 354: 82; WO 92/00091)에 따라 구축될 수 있다.  For example, a library of TF-bipodal peptide binders can be used in a split-synthesis method performed on a solid phase support (eg, polystyrene or polyacrylamide resin) (Lam et al. (1991) Nature 354: 82; WO 92/00091; Can be built according to
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, TF-바이포달 펩타이드 바인더의 라이브러리는 세포 표면 전시 (cell surface display)방식 (예컨대, 파아지 디스플레이, 박테리아 디스플레이 또는 이스트 디스플레이)으로 구축된다. 바람직하게는, TF-바이포달 펩타이드 바인더의 라이브러리는 플라스미드, 박테리오파아지, 파아지미드, 이스트, 박테리아, mRNA 또는 라이보좀을 기반으로 하는 디스플레이방법을 통하여 제작될 수 있다.  According to a preferred embodiment of the invention, the library of TF-bipodal peptide binders is constructed in a cell surface display manner (eg phage display, bacterial display or yeast display). Preferably, the library of TF-bipodal peptide binder may be prepared through a display method based on plasmid, bacteriophage, phagemid, yeast, bacteria, mRNA or ribosomes.
파아지 디스플레이는 파아지의 표면 상의 코트 단백질에 융합된 단백질 형태로 다양한 폴리펩타이드를 디스플레이하는 기술이다 (Scott, J. K. and Smith, G, P. (1990) Science 249: 386; Sambrook, J. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual , 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001); Clackson and Lowman , Phage Display, Oxford University Press(2004)). 필라멘트성 파아지 (예컨대, M13)의 유전자 m 또는 유전자 珊에 발현하고자 하는 유전자를 융합시켜 무작위 펩타이드를 디스플레이한다. Phage display is a technique for displaying various polypeptides in the form of proteins fused to coat proteins on the surface of the phage (Scott, JK and Smith, G, P. (1990) Science 249: 386; Sambrook, J. et al., Molecular Cloning.A Laboratory Manual, 3rd ed.Cold Spring Harbor Press (2001); Clackson and Lowman, Phage Display, Oxford University Press (2004). Gene m or gene of filamentous phage (eg, M13) A random peptide is displayed by fusing the gene to be expressed in the 珊.
파이지 디스플레이에는 파아지미드가 이용될 수 있다, 파아지미드는 박테리아의 복제원점 (예컨대, ColEl) 및 박테리오파아지의 인터제닉 (intergenic) 부위의 한 카피를 갖는 플라스미드 백터이다. 이 파아지미드에 클로닝된 DNA단편은 플라스미드처럼 증식된다.  Phageimide may be used for the phage display. Phageimide is a plasmid vector having one copy of the bacterial origin of replication (eg, ColEl) and the intergenic region of the bacteriophage. The DNA fragment cloned in this phagemid is propagated like a plasmid.
TF-바이포달 펩타이드 바인더의 라이브러리를 파아지 디스플레이 방식으로 구축하는 경우, 본 발명의 바람직한 구현예는 다음의 단계를 포함한다: (i) 파아지 코트 단백질 (예컨대, M13 과 같은 필라멘트성 파아지의 유전자 ΙΠ 또는 유전자 VI 코트 단백질)을 코딩하는 유전자와 바이포달 핍타이드 바인더를 코딩하는 유전자가 융합된 융합 유전자; 및 상기 융합 유전자에 작동적으로 결합된 전사 조절 서열 (예컨대, lac 프로모터)을 포함하는 발현 백터의 라이브러리를 제작하는 단계; (ii) 상기 발현 백터 라이브러리를 적합한 숙주 세포에 도입시키는 단계; (iii) 상기 숙주세포를 배양하여 재조합 파아지 또는 파아지미드 바이러스 파티클을 형성시켜 융합 단백질이 표면에 디스플레이 되도록 하는 단계; (iv) TF 분자와 상기 바이러스 파티클을 접촉시켜 파티클을 타겟 분자에 결합시키는 단계; 및 (V) TF분자에 결합하지 않은 파티클을 분리하는 단계.  When constructing a library of TF-bipodal peptide binders by phage display, a preferred embodiment of the present invention comprises the following steps: (i) a phage coat protein (e.g., gene ΙΠ of filamentous phage such as M13 or A fusion gene in which a gene encoding gene VI coat protein) and a gene encoding a bipodal piptide binder are fused; And constructing a library of expression vectors comprising transcriptional regulatory sequences (eg, lac promoters) operably linked to the fusion gene; (ii) introducing said expression vector library into a suitable host cell; (iii) culturing the host cell to form recombinant phage or phagemid virus particles so that the fusion protein is displayed on the surface; (iv) contacting the TF molecule with the viral particle to bind the particle to the target molecule; And (V) separating particles not bound to TF molecules.
파아지 디스플레이를 이용하여 펩타이드 라이브러리를구축하고 이들 라이브러리를 스크리닝 하는 방법은 미국 특허 제 5,723,286 호, 제 5,432,018 호, 제 5,580,717 호, 제 5,427,908 호, 제 5,498,530 호, 제 5,770,434 호, 제 5,734,018 호, 제 5,698,426 호, 제 5,763,192 호 및 제 5,723,323호에 개시되어 있다,  Methods for constructing and screening peptide libraries using phage display are described in US Pat. Nos. 5,723,286, 5,432,018, 5,580,717, 5,427,908, 5,498,530, 5,770,434, 5,734,018, and 5,698,426. , 5,763,192 and 5,723,323,
바이포달 핍타이드 바인더를 유전자를 포함하는 발현 백터를 제작하는 방법은 당업계에 공지된 방법에 따라 실시될 수 있다ᅳ 예를 들어, 공지의 파아지미드 또는 파아지 백터 (예컨대, pIGT2, fUSE5, fAFFl, fd- CAT1, m663, fdtetDOG, pHENl, pCombS, pComb8, pCANTAB 5E (Pharmacia), LamdaSurfZap, pIF4, PM48, PM52, PM54, fdH 및 p8V5)에 바이포달 펩타이드 바인더를 유전자를 삽입시켜 발현 백터를 제작할수 있다。  The method of preparing an expression vector comprising a bipodal pipide binder gene may be performed according to methods known in the art. For example, known phagemid or phage vector (eg, pIGT2, fUSE5, fAFFl, Expression vectors can be constructed by inserting bipodal peptide binder genes into fd-CAT1, m663, fdtetDOG, pHENl, pCombS, pComb8, pCANTAB 5E (Pharmacia), LamdaSurfZap, pIF4, PM48, PM52, PM54, fdH and p8V5). .
대부분의 파아지 디스플레이 방법이 필라멘트성 파아지를 이용하여 실시되지만, 람다 파아지 디스플레이 (TO 95/34683; 미국 특허 제 5,627,024호), T4파아지 디스플레이 (Ren et al. (1998) Gene 215: 439; Zhu (1997) CAN 33:534) 및 T7 파아지 디스플레이 (미국 특허 제 5,766,905호)도 바이포달 펩타이드 바인더의 라이브러리를 구축하는 데 이용될 수 있다. Most phage display methods are performed using filamentous phage, but lambda phage display (TO 95/34683; US Patent 5,627,024), T4 phage display (Ren et al. (1998) Gene 215: 439; Zhu (1997) CAN 33: 534) and T7 phage display (US Pat. No. 5,766,905) also construct libraries of bipodal peptide binders. It can be used to.
백터 라이브러리를 적합한 숙주 세포에 도입시키는 방법은 다양한 형질전환 방법에 따라 실시될 수 있으며, 가장 바람직하게는 전기천공 (electroporation) 방법에 따라 실시된다 (참조: 미국 특허 제 5,186,800호, 제 5,422,272호, 제 5,750,373호), 본발명에 적합한 숙주는 세포는 E. coli 와 같은 그람 음성 박테리아 세포이며, 적합한 E. coli 숙주는 JM101, E. coli K12 strain 294, E. coli strain W3110 및 E. coli XL-lBlue (Stratagene)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 숙주세포는 형질전환 전에 컴피턴스 세포로 준비하는 것이 "람직하다 (Sambrook, J, et al . , Molecular Cloning. A Laboratory Manual , 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(200D) . 형질전환된 세포의 선별은 일반적으로 항생제 (예컨대, 테트라사이클린 및 암피실린)를 포함하는 배지에서 배양하여 실시된다. 선별된 형질전환 세포를 헬퍼 파아지의 존재 하에서 추가적으로 배양하여 재조합 파아지 또는 파아지미드 바이러스 파티클을 생성시킨다ᅳ 상기 헬퍼 파아지 파아지로 적합한 것은, Ex 헬퍼 파아지, M13-K07, M13-VCS 및 R408을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 생물학적 타겟 분자와 결합하는 바이러스 파티클의 선별은 통상적으로 바이오패닝 과정을 통하여 실시될 수 있다 (Sambrook, J. et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual , 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001); Clackson and Lowman , Phage Display, Oxford University Press (2004)).  The method of introducing the vector library into a suitable host cell can be carried out according to a variety of transformation methods, most preferably according to the electroporation method (see US Pat. Nos. 5,186,800, 5,422,272, 5,750,373), suitable hosts for the invention are gram negative bacterial cells such as E. coli, and suitable E. coli hosts are JM101, E. coli K12 strain 294, E. coli strain W3110 and E. coli XL-lBlue. (Stratagene), including but not limited to. Host cells are preferably prepared as competent cells prior to transformation (Sambrook, J, et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press (200D). Selection of transformed cells It is generally carried out by culturing in a medium containing antibiotics such as tetracycline and ampicillin Selected transformed cells are further cultured in the presence of helper phage to generate recombinant phage or phagemid virus particles. Suitable for include, but are not limited to, Ex helper phage, M13-K07, M13-VCS, and R408. The selection of viral particles that bind to biological target molecules can typically be carried out via a biopanning process ( Sambrook, J. et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd ed.Cold Spring Harbor Press (2001); Clackson and Lowman, Ph age Display, Oxford University Press (2004).
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 TF-바이포달 펩타이드 바인더를 코딩하는 핵산 분자를 제공한다.  According to another aspect of the present invention, the present invention provides a nucleic acid molecule encoding the aforementioned TF-bipodal peptide binder.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 TF-바이포달 펩타이드 바인더를 코딩하는 핵산 분자를 포함하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더의 발현용 백터를 제공한다.  According to another aspect of the invention, the invention provides a vector for the expression of a TF-bipodal peptide binder comprising a nucleic acid molecule encoding a TF-bipodal peptide binder.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 TF-바이포달 펩타이드 바인더의 발현용 백터를 포함하는 형질전환체를 제공한다。 본 명세서에서 용어 "핵산 분자" 는 DNA (gDNA 및 cDNA) 그리고 RNA 분자를 포괄적으로 포함하는 의미를 갖으며, 핵산 분자에서 기본 구성 단위인 뉴클레오타이드는 자연의 뉴클레오타이드뿐만 아니라, 당 또는 염기 부위가 변형된 유사체 (analogue)도 포함한다 (Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York(1980); Uhlman 및 Peyman, Chemical Reviews, 90:543-584(1990)). According to another aspect of the present invention, the present invention provides a transformant comprising a vector for expression of a TF-bipodal peptide binder. As used herein, the term “nucleic acid molecule” is meant to encompass DNA (gDNA and cDNA) and RNA molecules inclusively, and the nucleotides, which are the basic structural units in nucleic acid molecules, are modified from sugar or base sites, as well as natural nucleotides. Analogs are also included (Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York (1980); Uhlman and Peyman, Chemical Reviews, 90: 543-584 (1990)).
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 백터는 TF-바이포달 펩타이드 바인더를 코딩하는 핵산 분자 이외에 상기 핵산 분자에, 전사를 진행시킬 수 있는 강력한 프로모터 (예컨대, tac 프로모터, lac 프로모터, JadN5 프로모터, //¾σ프로모터, Ρί λ프로모터, ρ /프로모터 , rad 프로모터 , amp프로모터 , recA 프로모터 , SP6 프로머터 , trp프로모터 및 T7 프로모터 등), 해독의 개시를 위한 라이보좀 결합 자리 및 전사 /해독 종결 서열을 포함한다. According to a preferred embodiment of the present invention, the vector of the present invention is a powerful promoter capable of transferring transcription to the nucleic acid molecule in addition to the nucleic acid molecule encoding the TF-bipodal peptide binder (e.g., tac promoter, lac promoter, JadN5 promoter , // ¾σ promoter, Ρί λ promoter, ρ / promoter, rad promoter, amp promoter, recA promoter, SP6 promoter, trp promoter and T7 promoter, etc.), ribosomal binding site and transcription / detox termination sequence for initiation of translation It includes.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 백터는 TF-바이포달 펩타이드 바인더를 코딩하는 핵산 분자의 5 '-방향쪽에 시그널 서열 (예컨대, pelB)를 추가적으로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 백터는 바이포달 펩타이드 바인더가 파아지의 표면에 잘 발현되었는지를 확인하기 위한 태깅 서열 (예컨대, myc tag)을 추가적으로 포함한다.  According to a preferred embodiment of the invention, the vector of the invention may further comprise a signal sequence (eg pelB) on the 5'-direction of the nucleic acid molecule encoding the TF-bipodal peptide binder. In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the vector of the present invention further comprises a tagging sequence (eg, myc tag) for confirming that the bipodal peptide binder is well expressed on the surface of the phage.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 백터는 파아지 코트 단백질, 바람직하게는 M13 과 같은 필라멘트성 파아지의 유전자 ΙΠ 또는 유전자 VI 코트 단백질을 코딩하는 유전자를 포함한다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 백터는 박테리아의 복제원점 (예컨대, ColEl) 및 /또는 박테리오파아지의 복제원점을 포함한다. 한편, 본 발명의 백터는 선택표지로서 당업계에서 통상적으로 이용되는 항생제 내성 유전자를 포함할 수 있으며, 예를 들어 암피실린, 겐타마이신, 카베니실린, 클로람페니콜, 스트렙토마이신, 카나마이신, 게네티신, 네오마이신 및 테트라사이클린에 대한 내성 유전자를 포함할 수 있다,  According to a preferred embodiment of the invention, the vector of the invention comprises a phage coat protein, preferably a gene encoding a gene ΙΠ or gene VI coat protein of filamentous phage such as M13. According to a preferred embodiment of the present invention, the vector of the present invention comprises an origin of replication of bacteria (eg ColEl) and / or a bacteriophage. On the other hand, the vector of the present invention may include antibiotic resistance genes commonly used in the art as a selection marker, for example, ampicillin, gentamicin, carbenicillin, chloramphenicol, streptomycin, kanamycin, geneticin, neo May include resistance genes for mycin and tetracycline,
본 발명의 형질전환체는 바람직하게는 E. coli 와 같은 그람 음성 박테리아 세포이며, 적합한 E. coli숙주는 JM101, E. coli K12 strain 294, E. coli strain W3110 및 E. coli XL-lBlue (Stratagene)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 백터를 숙주 세포 내로 운반하는 방법은, CaCl2 방법 (Cohen, S.N. et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9:2110-2114(1973)), 하나한 방법 (Cohen, S.N. et al . , Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9:2110-2114(1973); 및 Hanahan, D. , J. Mo Biol. , 166:557- 580(1983)) 및 전기 천공 방법 (미국특허 제 5,186,800호, 제 5,422,272호 제 5, 750, 373호) 등에 의해 실시될 수 있다. The transformants of the present invention are preferably Gram-negative bacterial cells such as E. coli, and suitable E. coli hosts are JM101, E. coli K12 strain 294, E. coli strain W3110 and E. coli XL-lBlue (Stratagene ), But It is not limited. The method of carrying the vector of the present invention into a host cell may be performed by CaCl 2 method (Cohen, SN et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9: 2110-2114 (1973)), one method (Cohen, SN et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9: 2110-2114 (1973); and Hanahan, D., J. Mo Biol., 166: 557-580 (1983)) and electroporation methods ( US Pat. Nos. 5,186,800, 5,422,272, 5, 750, 373), and the like.
본 발명의 TF-바이포달 펩타이드 바인더는 매우 낮은 수준 (예컨대, nM 수준)의 값 (해리상수)을 나타내어, TF 분자에 매우 높은 친화도를 나타내는 펩타이드를 제공한다。 하기 실시예에 기재된 바와 같이, 모노포달 방식으로 제작된 바인더와 비교하여 바이포달 템타이드 바인더는 약 102-105배 (바람직하게는, 약 103-104배) 높은 친화도를 나타낸다. The TF-bipodal peptide binders of the present invention exhibit very low levels (e.g., nM levels) of values (dissociation constants) to provide peptides with very high affinity to TF molecules. The bipodal temptide binder shows a high affinity of about 10 2 -10 5 times (preferably about 10 3 -10 4 times) as compared to the binder made in the monopodal manner.
본 발명의 TF-바이포달 펩타이드 바인더는 의약으로서의 용도를 가질 뿐만 아니라, 생체 내 물질의 검출, 인 비보 분자 이미징, 인 비트로 세포 이미징 및 약물전달용 타겟팅을 하는 데 이용될 수 있으며, 에스코트 분자로도 이용될 수 있다.  The TF-bipodal peptide binder of the present invention not only has a use as a medicament, but also can be used for the detection of substances in vivo, in vivo molecular imaging, in vitro cell imaging and drug delivery, and as an escort molecule. Can be used.
본발명의 특징 및 이점을요약하면 다음과같다:  In summary, the features and advantages of the present invention are as follows:
( i ) 본발명은 TP에 특이적으로 결합하는 TF-BPB를 제공한다.  (i) The present invention provides TF-BPB that specifically binds to TP.
(ii) 본발명의 TF-바이포달 펩타이드 바인더에서 구조안정성 부위의 양 말단에 결합되어 있는 이격된 (distal) 두 개의 TF-타겟 결합 부위는 서로 협동적으로 (cooperatively), 시너직 (synerget ical ly)하게 타겟에 결합한다.  (ii) In the TF-bipodal peptide binder of the present invention, two distant TF-target binding sites bound to both ends of the structural stability site are cooperatively and synergistically. ) To the target.
(iii) 이에, 본 발명의 TF-바이포달 펩타이드 바인더는 매우 낮은 수준 (예컨대, nM 수준)의 ¾ 값 (해리상수)을 나타내어, 타겟에 매우 높은 친화도를 나타낸다。  (iii) Thus, the TF-bipodal peptide binder of the present invention exhibits very low levels (eg, nM levels) of ¾ values (dissociation constants), resulting in very high affinity to the target.
(iv) 본 발명의 TF-BPB 는 생체 내 TF 에 결합하여, TF 에 대한 antagonist 또는 agonist 작용을 할 수 있다.  (iv) TF-BPB of the present invention binds to TF in vivo and can act as an antagonist or agonist on TF.
【도면의 간단한 설명】 [Brief Description of Drawings]
도 la 는 구조안정화 부위로서 β-헤어핀 (hairpin)을 포함하는 바이포달 펩타이드 바인더 (bipodal-peptide binder) 및 TF-BPB 의 모식도를 나타낸다ᅳ 도 lb 는 구조안정화 부위로서 링커로 연결된 β-쉬트를 포함하는 TF-BPB의 모식도를 나타낸다 . La shows a schematic diagram of a bipodal-peptide binder and TF-BPB containing β-hairpin as a structural stabilization site. FIG. Lb shows a schematic diagram of TF-BPB including β-sheets linked by linkers as structural stabilization sites.
도 lc 는 구조안정화 부위로서 링커로 연결된 루이신 지퍼를 포함하는 TF-BPB의 모식도를 나타낸다.  Figure lc shows a schematic of TF-BPB comprising leucine zippers linked by linkers as structural stabilization sites.
도 Id 는 구조안정화 부위로서 링커로 연결된 루이신 -리치 모티프(1 (^1 -1^(:11 motif)를 포함하는 TF-BPB의 모식도를 나타낸다.  Figure ID shows a schematic of TF-BPB comprising a leucine-rich motif (1 (^ 1 -1 ^ (: 11 motif)) linked by a linker as a structural stabilization site.
도 2 는 TF-BPB 라이브러리를 클로닝하기 위한 전략을 나타낸다. pIGT2파이지미드 백터 맵에서, pelB시그널서열, myc tag은 목적 유전자가 파아지의 표면에 잘 발현되었는지를 확인하기 위한 태깅 서열이다. 프로모터로서 lac 프로모터가 이용되었다.  2 shows a strategy for cloning the TF-BPB library. In the pIGT2 pyrimid vector map, the pelB signal sequence, myc tag, is a tagging sequence for confirming that the target gene is well expressed on the surface of the phage. The lac promoter was used as a promoter.
도 3a 은 NF-kB 에 특이적으로 결합하는 TF-BPB 의 타겟 특이성을 분석한 ELISA실험 결과이다.  Figure 3a is a result of ELISA experiments to analyze the target specificity of TF-BPB specifically binding to NF-kB.
도 3b 는 STAT3 에 특이적으로 결합하는 TF-BPB 의 타겟 특이성을 분석한 ELISA실험 결과이다.  Figure 3b is the result of ELISA experiments analyzing the target specificity of TF-BPB specifically binding to STAT3.
도 3c 는 AR DBD 에 특이적으로 결합하는 TF-BPB 의 타겟 특이성을 분석한 ELISA실험 결과이다.  Figure 3c is the result of ELISA experiments to analyze the target specificity of TF-BPB specifically binding to AR DBD.
도 4a 는 피르로넥틴 ED-B 단백질에 결합하는 특정 바이포달. 펩타이드 바인더의 친화력을 측정한 결과이다。  4A shows certain bipodals that bind to pyronectin ED-B protein. The affinity of the peptide binder was measured.
도 4b 는 바이포달 펩타이드 바인더 BPB의 공동 작용 효과의 증명을 위한 친화력을 측정한 결과이다.  Figure 4b is the result of measuring the affinity for the demonstration of the synergistic effect of the bipodal peptide binder BPB.
도 5는 바이포달 펩타이드 바인더에서 구조 안정화 부위를 트립토판 지퍼 대신 여러 β-헤어핀 모티프로 바꾸어 바이포달 펩타이드 바인더의 친화력을 측정한 결과이다.  5 is a result of measuring the affinity of the bipodal peptide binder by replacing the structural stabilization site with a variety of β-hairpin motifs instead of tryptophan zipper in the bipodal peptide binder.
도 6 은 바이포달 펩타이드 바인더에서 구조 안정화 부위를 트립토판 지퍼 대신 루이신 지퍼로 바꾸어 바이포달 펩타이드 바인더의 친화력을 측정한 결과이다.  6 is a result of measuring the affinity of the bipodal peptide binder by replacing the structural stabilization site with leucine zipper instead of tryptophan zipper in the bipodal peptide binder.
도 7a는 STAT3 바이포달 펩타이드 바인더에 의한 STAT3 활성 억제로 인한 VEGF 발현양이 감소 된 결과이다.  Figure 7a is the result of a decrease in the amount of VEGF expression due to inhibition of STAT3 activity by the STAT3 bipodal peptide binder.
도 7b는 AR DBD바이포달 펩타이드 바인더에 의한 AR DBD과 DNA의 결합 억제로 인한 EMSA실험 결과이다. 【실시예】 Figure 7b is a result of EMSA test due to the inhibition of the binding of AR DBD and DNA by AR DBD bipodal peptide binder. EXAMPLE
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다。 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 실시예  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These Examples are only for explaining the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these Examples according to the gist of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. EXAMPLE
실험재료 및 실험방법 Experimental Materials and Methods
실시예 1: 라이브러리의 제작 Example 1: Construction of the Library
바이포달펩타이드 바인더 유전자제작및파아지미드 백터에의삽입  Bipodal Peptide Binder Gene Production and Insertion into Phagemid Vectors
두 개의 을리고뉴클레오티드 Beta-F! ( 5 ' -TTCTATGCGGCCCAGCTGGCC (NNK)6GGATCTTGGACATGGGAAAACGGAAAA-3' ) 및 Beta-Bl (5'-Two ligonucleotides Beta-F! (5'-TTCTATGCGGCCCAGCTGGCC (NNK) 6 GGATCTTGGACATGGGAAAACGGAAAA-3 ') and Beta-Bl (5'-
AACAGTTTCTGCGGCCGCTCCTCC TCC(MNN)6TCCCnCCATGTCCA1TrTCCGTT-3 ' ) (N 은 A, T, G또는 C; K는 G또는 T; M은 C또는 A)를 합성하였다. 이중 사슬을 만들기 위해서 Beta_Fl 4 μΜ, Beta-Bl 4 μΜ, 2.5 mM dNTP 흔합액 4 μί, ExTaq DNA 중합효소 1 /^(Takara, Seoul , Korea) 및 10XPCR 버퍼 5 ^를 흔합하여 총 50 가 되도록 증류수를 첨가한 흔합액을 총 25 개 만들었다. 이 흔합액을 PCR반웅 (94 °C에서 5분, 60싸이클: 30°C에서 30초, 72°C에서 30 초 및 72°C에서 7 분)을 하여 이중 사슬로 만든 후 PCR 정제 키트 (GeneAll, Seoul , Korea) 를 이용하여 정제하여, 바이포달 펩타이드 바인더 유전자를 얻었다. 바아포달 펩타이드 바인더에 삽입시킬 유전자를 IGT2 파아지미드 백터 (Ig therapy, Chuncheon, Korea) 에 연결하기 위해 인서트 유전자와 PIGT2 파아지미드 백터에 제한효소를 처리하였다。 약 11 / 의 인서트 DNA 를 5///(New England Bio labs (NEB, Ipswich) 및 ? /(ΝΕΒ, Ipswich)으로 각각 4 시간 씩 반웅시킨 후 PCR 정제 키트를 이용하여 정제하였다。 또한, 약 40 //g의 pIGT2 파아지미드 백터를 Sfil 및 Notl 으로 각각 4 시간 씩 반응시킨 후 CIAP(Calf Intestinal Alkaline Phosphatase) (NEB, Ipswich)를 넣고 1 시간 동안 반응시킨 후, PCR 정제 키트를 이용하여 정제하였다. 이들을 UV-가시광선 분광기 (Ultrospec 2100pro, Amersham Bioscience)로 정량하여 2,9 의 인서트 유전자를 T4 DNA 리가아제 (Bioneer, Dae j eon, Korea)를 이용하여 pIGT2 파아지미드 백터 12 과 18°C에서 15 시간 동안 연결한 후, 에탄올로 침전시켜 TE 버퍼 100 ^로 DNA를 용해시켰다. 컴피턴트 세포의 준비 AACAGTTTCTGCGGCCGCTCCTCC TCC (MNN) 6 TCCCnCCATGTCCA1TrTCCGTT-3 ') (N is A, T, G or C; K is G or T; M is C or A). To make a double chain, mix beta_Fl 4 μΜ, Beta-Bl 4 μΜ, 2.5 mM dNTP mixture 4 μί, ExTaq DNA polymerase 1 / ^ (Takara, Seoul, Korea), and 10XPCR buffer 5 ^ to distilled water A total of 25 mixtures were added. It is a common hapaek PCR banung: After creating (5 minutes at 94 ° C, 60 cycles 30 ° 30 sec at C, 72 ° in the C 30 sec and 72 ° C 7 minutes) to the double-stranded PCR purification kit (GeneAll , Seoul, Korea) to obtain a bipodal peptide binder gene. In order to connect the gene to be inserted into the baapodal peptide binder to the IGT2 phagemid vector (Ig therapy, Chuncheon, Korea), the restriction gene was treated to the insert gene and the PIGT2 phagemid vector. (New England Bio labs (NEB, Ipswich) and? / (ΝΕΒ, Ipswich) were each reacted for 4 hours and purified using a PCR purification kit. Further, about 40 // g of pIGT2 phagemid vector was purified using Sfil and After each reaction with Notl for 4 hours, CIAP (Calf Intestinal Alkaline Phosphatase) (NEB, Ipswich) was added and reacted for 1 hour, and then purified using a PCR purification kit. Bioscience) to quantify 2,9 insert genes DNA ligase (Bioneer, Dae j eon, Korea) was used to connect to pIGT2 phagemid vector 12 at 18 ° C for 15 hours, and then precipitated with ethanol to dissolve DNA with 100 ^ TE buffer. Preparation of Competent Cells
E. coll XL1— BLUE 세포 (American Type Culture Collection, Manassas, USA)를 LB 아가 -플레이트에 선상 도말하였다. 한천 평판 배지에서 자란 군락을 5 ι 의 LB 배지에 접종한 후 37°C에서 200 rpm의 속도로 흔합하면서 하루 동안 배양하였다. 배양된 10 의 세포들을 2 의 LB 배지에 접종하고 같은 방식으로 600 nm의 파장에서 흡광도가 0.3-0.4가 될 때까지 배양하였다。 배양된 플라스크를 30 분 동안 얼음에 방치한 후, 4°C 에서 4,000X g로 20분 동안 원심 분리하여 가라앉은 세포들을 제외한 상층액을 모두 제거하고, 1 의 냉각된 멸균 증류수로 현탁시켰다. 이것을 다시 같은 방법으로 원심분리하고 상층액을 제거한 후, 1 의 넁각된 멸균 증류수로 재현탁시키고 같은 방식으로 10% 글리세를 용액 40 로 세척을 반복하여 원심 분리한 후, 마지막으로 10% 글리세를 용액 4 으로 현탁시킨 후, 200 ^씩 분주하여 액체 질소에 넁동시킨 뒤 -80°C에 보관하였다. 전기천공법 E. coll XL1—BLUE cells (American Type Culture Collection, Manassas, USA) were plated on LB agar-plates. After the inoculating colonies grown in an agar plate medium in LB medium with 5 ι heunhap at 37 ° C at a rate of 200 rpm and incubated for one day. Cultured 10 cells were inoculated in 2 LB medium and incubated in the same manner at a wavelength of 600 nm until the absorbance was 0.3-0.4. The cultured flask was left on ice for 30 minutes and then at 4 ° Centrifugation at 4,000 × g for 20 minutes to remove all supernatants except for the sunk cells and suspend with 1 cooled sterile distilled water. Centrifuge this again in the same way, remove the supernatant, resuspend in 1 sterile sterile distilled water, centrifuge in 10% glycerol with solution 40 in the same manner and repeat centrifugation. After suspension in 4, 200 ^ aliquots were added to the liquid nitrogen and stored at -80 ° C. Electroporation method
파아지미드 백터 12 //g과 바이포달 펩타이드 바인더에 인서트 DNA 2,9 //g을 연결 반웅시킨 100 峰 25개로 분주하여 전기 천공을 수행하였다. 컴피턴트 세포를 얼음 위에서 녹이고, 200 ^의 컴피턴트 세포를 연결 반응시킨 용액 4 ^와 흔합한 후, 넁각하여 준비된 02 cm 의 큐벳에 넣은 뒤 1 분 동안 얼음 위에 두었다. 전기 천공기 (BioRad, Hercules, CA)를 200 Ω에서 25 및 2,5 kV 의 조건으로 프로그램하고 준비된 큐벳의 물기를 제거하고 전기 천공기에 위치시킨 후 펄스를 주었다 (시간 상수는 4.5-5 msec). 이후 즉시 37°C로 준비한 20 mM 의 글루코오스가 포함된 1 의 LB 액체배지에 넣고 얻어진 총 25 m의 세포를 100 ml 시험관에 옮겼다. 한 시간 동안 37°C에서 200 rpm 의 속도로 흔합하며 배양한 후 라이브러리의 개수를 측정하기 위해 10 ^를 희석해서 암피실린 아가 배지에 도말하였다. 남은 세포를 1 의 LB 에 20 mM 글루코오스 및 50 / 의 암피실린을 넣고 30°C에서 하루 동안 배양하였다. 4°C 에서 4,000Xg 로 20 분 동안 원심 분리하여 침전된 세포들을 제외한 상층액을 모두 제거하고, 40 m£의 LB 로 재현탁시킨 후 글리세를을 최종 농도 20% 이상 넣고 -80°C에 보관하였다. 라이브러리에서재조합파아지 생산과 PEG침전 Electroporation was performed by dispensing 25 phagemid vectors 12 // g and 25 100 峰 reactions in which the insert DNA 2,9 // g was connected to the bipodal peptide binder. Competent cells were dissolved on ice, mixed with 200 ^ of competent cells and mixed with solution 4 ^, and then placed in a specially prepared 02 cm cuvette and placed on ice for 1 minute. The electroporator (BioRad, Hercules, Calif.) Was programmed at 200 Ω at 25 and 2,5 kV, drained the prepared cuvettes, placed in the electroporator and pulsed (time constant is 4.5-5 msec). Thereafter immediately placed in 1 LB medium containing 20 mM glucose prepared at 37 ° C. A total of 25 m cells obtained were transferred to a 100 ml test tube. Ampicillin agar by diluting 10 ^ to measure the number of libraries after incubation at 37 ° C for 200 hours at 37 rpm. The medium was plated. The remaining cells were put in 1 LB of 20 mM glucose and 50 / ampicillin and incubated at 30 ° C for one day. Centrifuge at 4,000Xg at 4 ° C for 20 min to remove all supernatants except precipitated cells, resuspend in 40 m £ LB and store glycerine at -80 ° C with a final concentration of at least 20% It was. Recombinant Phage Production and PEG Precipitation in Libraries
-80°C에 저장된 바이포달 펩타이드 바인더 라이브러리에서 재조합 파아지를 생산하였다, 500 M 플라스크에 100 i 의 LB 액체배지에 암피실린 (50 ug/mt) 및 20 mM 의 글루코오스를 넣은 후, -80°C 에 보관된 라이브러리 1 을 추가하여 한 시간 동안 37°C에서 150 rpm 의 속도로 흔합하며 배양하였다. 여기에 ixi0u pfu 의 Ex 헬퍼 파아지 (Ig therapy, Chuncheon, Korea)를 넣고 다시 한 시간 동안 같은 조건으로 배양하였다. l,000Xg 로 10 분 동안 원심 분리하여 상층액올 제거하고 여기에 암피실린 (50 g/mi) 및 카나마이신 (25 //g/m£)이 포함된 LB 액체배지 100 을 넣고 하루 동안 배양하여 재조합 파아지를 생산하였다. 배양액을 3,000Xg 로 10 분 동안 원심 분리하여 얻은 상층액 100 에 PEG/NaCl 25 을 흔합하고 얼음에 1 시간 동안 방치시킨 후, 4°C에서 20 분 동안 10, 000 X g 로 원심 분리하여 상층액은 조심스럽게 제거하고 2 n ^의 PBS(pH 그 4)로 펠렛을 재현탁시켰다. 실시예 2: 바이오 패닝 Recombinant phage was produced in a bipodal peptide binder library stored at -80 ° C. Ampicillin (50 ug / mt) and 20 mM glucose was added to a 100 M LB liquid medium in a 500 M flask at -80 ° C. heunhap for an hour by adding a stored library 1 at 37 ° C at a rate of 150 rpm and incubated. Ex helper phage (Ig therapy, Chuncheon, Korea) of ixi0 u pfu was added thereto and incubated under the same conditions for one hour. Centrifuge at l, 000Xg for 10 minutes to remove supernatant, add 100 LB medium containing ampicillin (50 g / mi) and kanamycin (25 // g / m £), and incubate for one day to incubate recombinant phage. Produced. The supernatant obtained by centrifuging the culture solution at 3,000 Xg for 10 minutes was mixed with PEG / NaCl 25 and left on ice for 1 hour, and then centrifuged at 10, 000 X g for 20 minutes at 4 ° C. Was carefully removed and the pellet resuspended in 2 n ^ PBS (pH 4). Example 2: Bio Panning
TF 의 대표적인 수용체로서 NFKB, STAT3, Androgen receptor (AR) DNA binding domain 에 대하여 바이오 패닝을 하였다. 또한, BPB 의 기본적인 작동을 확인하기 위한 모델 단백질로서 피브로넥틴 (Fibronectin) ED-B를 선택하였고, 이에 대하여도 바이오 패닝을 하였다.  Bio-panning was performed for NFKB, STAT3, and Androgen receptor (AR) DNA binding domains as representative receptors of TF. In addition, Fibronectin ED-B was selected as a model protein for confirming the basic operation of BPB, and also biopanning was performed.
상기 실시예 1 에서 제작한 BPB(Bipodal -peptide binder) 라이브러리를 각각의 단백질에 대해 5 차에 걸쳐 바이오패닝을 실시하고 각 패닝 단계에서 회수한 파아지 펩타이드들의 output phage/ input phage 비 (ratio)를 결정하였다. 상기 단백질 (5 /m£)을 96 웰 ELISA 플레이트 (Corning)의 10 개의 웰에 50 씩 넣은 후, 4°C에서 하룻밤 동안 방치하였고, 다음날 2% BSA 를 사용하여 상온에서 2 시간 동안 블로킹한 후, 용액을 모두 버리고 0.1% PBST 로 3 회 세척하였다. 여기에 바이포달 펩타이드 바인더 재조합 파아지 포함용액 800 ιΛ 및 10% BSA 200 ≠을 흔합하여 각각의 단백질에 결합한 10 개의 웰에 옮겨 상온에서 1 시간 동안 방치하였다. 10 개 웰의 용액을 모두 제거하고 0,1% PBST 로 10 회 세척한 뒤 0.2 M 글리신 /HCKpH 2.2) 1 ^을 각 웰당 50 ^씩 넣어 20 분간 파아지를 용리시키고 1 을 튜브에 모아 여기에 2M Tris-base(pH 9.0) 150 ^를 넣어 용액을 중화시켰다ᅳ 각 바이오패닝마다 인풋 파아지 및 일루트 파아지의 수를 측정하기 위해 0D=0,7 인 XL-1 BLUE 세포에 섞어 주어 암피실린이 포함된 아가 배지에 도말하였다. 패닝을 반복하기 위해 10 의 Eᅳ coli XL1- BLUE 세포와 섞어 37°C에서 1 시간 동안 200 rpm 의 속도로 흔합하며 배양하였다. 암피실린 (50 및 20 mM 글루코오스를 흔합한 후, 2X1010 pfu 의 Ex 헬퍼 파아지를 첨가하여 37°C에서 1 시간 동안 200 rpm 의 속도로 흔합하며 배양하였다. 배양액을 l,000Xg 로 10 분 동안 원심 분리한 후 상층액은 제거하고 침전된 세포들을 암피실린 (50 fg/ ) 및 카나마이신 (25
Figure imgf000025_0001
포함된 40 LB 액체 배지로 재현탁하여 30°C에서 200 rpm 의 속도로 흔합하며 하루 동안 배양하였다。 배양액을 4,000Xg, 20 분 및 4°C의 조건으로 원심 분리하였다. 상층액에 8 의 5x PEG/NaCl [20% PEG(w/v) 및 15% NaCl(w/v)]을 첨가한 후 4°C에서 1시간 동안 정치시켰다. 원심분리 후 PEG 용액을 완전히 제거하고 1 의 PBS 용액으로 파아지 펩타이드 펠렛을 녹인 다음 2차 바이오패닝에 사용하였다. 각 패닝 단계마다 상기와 동일한 방법을 사용했으며, 세척과정만 단계별로 각각 20회 및 30회 (0,1% PBST) 증가시켰다, 실시예 3: NF B, STAT3, AR DBD 또는 피브로넥틴 ED— B 에 특이적인 파아지 펩타이드 검색 (파아지 ELISA)
Biopanning was performed on the BPB (Bipodal-peptide binder) library prepared in Example 1 for each protein five times and the output phage / input phage ratio of the phage peptides recovered in each panning step was determined. It was. The protein (5 / m £) was placed in 10 wells of a 96 well ELISA plate (Corning) by 50, left overnight at 4 ° C., the next day after blocking for 2 hours at room temperature using 2% BSA The solution was discarded and washed three times with 0.1% PBST. Here, 800 ιΛ and 10% BSA 200 ≠ of bipodal peptide binder recombinant phage containing solution were mixed and transferred to 10 wells bound to the respective proteins, and allowed to stand at room temperature for 1 hour. Remove all 10 wells of the solution, wash 10 times with 0,1% PBST, elute the phage for 20 minutes with 50 ^ of 0.2 M glycine / HCKpH 2.2) 1 ^ per well and collect 1 in a tube Neutralize the solution by adding 150 ^ of Tris-base (pH 9.0). To determine the number of input and illite phages for each biopanning, mix them into XL-1 BLUE cells with 0D = 0,7 containing ampicillin. Plated in agar medium. In order to repeat the panning, 10 E ᅳ coli XL1-BLUE cells were mixed and incubated at 37 ° C for 1 hour at a speed of 200 rpm. Ampicillin (cultured and heunhap at a rate of 50 and 20 mM and then the combined common glucose, 2X10 10 pfu 200 rpm for one hour at 37 ° C by the addition of Ex helper phages in. Centrifuge for 10 minutes, the culture solution in l, 000Xg The supernatant was then removed and the precipitated cells were ampicillin (50 fg /) and kanamycin (25
Figure imgf000025_0001
Resuspend with 40 LB liquid medium included and incubated for one day at 30 ° C. at 200 rpm. Cultures were centrifuged at 4,000 × g, 20 min and 4 ° C. 5x PEG / NaCl [20% PEG (w / v) and 15% NaCl (w / v)] of 8 was added to the supernatant and then left at 4 ° C. for 1 hour. After centrifugation, the PEG solution was completely removed and the phage peptide pellets were dissolved in 1 PBS solution and used for the second biopanning. The same method was used for each panning step and the washing process was increased 20 times and 30 times (0,1% PBST), respectively, step by step, Example 3: NF B, STAT3, AR DBD or Fibronectin ED—B Specific Phage Peptide Search (Phase ELISA)
아웃풋 파아지 /인풋 파아지 비율이 가장 높은 바이오패닝 단계에서 회수한 파아지를 XL1-BLUE 세포에 감염시킨 후 플라크가 플레이트당 100- 200 개 정도가 되도록 도말하였다. 멸균된 팁을 이용하여 플라크 60 개를 2 의 LB-암피실린 (50 / O 배양액에 접종한 후 37°C에서 5 시간 동안 진탕 배양하여 OD=0,8-1 에서 5X109 pfu 의 Ex 헬퍼 파아지를 첨가하여 37°C에서 1 시간 동안 200 rpm 의 속도로 흔합하며 배양하였다. 배양액을 l,000Xg로 10분 동안 원심 분리한후 상층액은 제거하고 침전된 세포들을 암피실린 (50 ^g/mi) 및 카나마이신 (25 βg/ i)ύ) 포함된 1 의 LB 액체배지로 재현탁하여 30°C에서 200 rpm 의 속도로 흔합하며 하루 동안 배양하였다. 배양액을 10,000Xg, 20분 및 4°C의 조건으로 원심 분리하여 상층액을 회수한 후 2%의 탈지 우유를 넣고 이를 파아지 펩타이드 검색에 사용하였다. 96 웰 ELISA 플레이트에 5 g/ 의 각각의 단백질을 각 웰당 50 /^씩 30 개의 웰에 넣고, 또한 10 의 BSA 을 각 웰당 50 ^씩Phages recovered at the biopanning stage with the highest output phage / input phage ratio were infected with XL1-BLUE cells and plated at about 100-200 plaques per plate. Using a sterile tip, 60 plaques 2 LB-ampicillin (inoculated in 50 / O broth and shaken at 37 ° C for 5 hours and added 5X10 9 pfu Ex helper phage at OD = 0,8-1 for 200 hours at 37 ° C speed heunhap and incubated in the rpm. culture for l, and then centrifuged for 10 min 000Xg supernatant was removed and the ampicillin the precipitated cells (50 ^ g / mi) and kanamycin (25 βg / i) comprises ύ) Resuspended in 1 LB liquid medium and incubated at 30 ° C. at a speed of 200 rpm and incubated for one day. The supernatant was recovered by centrifuging the culture at 10,000 × g, 20 min and 4 ° C., and then 2% skim milk was added and used for phage peptide search. In a 96 well ELISA plate, 5 g / of each protein was placed in 30 wells, 50 / ^ for each well, and 10 BSAs were 50 ^ for each well.
30개의 웰에 넣어 4°C에서 하루 동안 방치하였다. 다음날 모든 웰을 0.1% PBST 로 3 회 세척하고 PBS 로 회석한 2% 탈지 우유를 사용하여 상온에서 2시간 동안블로킹한 뒤 , 용액을 모두 버리고 0.1% PBST로 3회 세척하였다. 각 클론별로 증폭된 파아지 펩타이드 용액 100 ^씩을 모든 웰에 분주하고 27°C에서 1시간 30분 동안 정치하였다. 0.1% PBST용액으로 5회 세척한 다음 HRP-컨쥬게이트 항 -M13 항체 (GE Healthcare)를 1:1,000 으로 희석하여 27°C에서 1 시간 동안 반응시켰다. 0.1% PBST로 5 회 세척한 후 TMB 용액 100 ≠Λ 분주하여 발색반웅을 유도한 다음 100 ^의 1 M HC1 를 첨가하여 반웅을 중지시켰다. 450 nm 에서 흡광도를 측정하여 BSA에 비해 흡광도가 높은 클론들을 선택하였다, 이들의 파아지를 XL1 세포에 감염시킨 후 플라크가 플레이트당 100-200 개 정도가 되도록 도말하였다. 멸균된 팁을 이용하여 플라크를 4 의 LB—암피실린 (50 Mg/mO 배양액에 접종한 후 37°C에서 하루 동안 진탕 배양하여 플라스미드 프랩 키트을 이용하여 플라스미드를 정제하여 시뭔성을 의뢰하였다 (Genotech, Dae j eon, Korea). 시뭔성 프라이머는 백터 시퀀스인 5'-TGC TAA ACA ACT TTC MC-3'을 사용하였다ᄋ 실시예 4: 바인딩 어세이 Put into 30 wells and left for 4 days at 4 ° C. The following day all wells were washed three times with 0.1% PBST and blocked for 2 hours at room temperature using 2% skim milk distilled with PBS, then discarded the solution and washed three times with 0.1% PBST. 100 ^ of amplified phage peptide solutions for each clone were dispensed into all wells and left at 27 ° C for 1 hour 30 minutes. After washing 5 times with 0.1% PBST solution, HRP-conjugate anti-M13 antibody (GE Healthcare) was diluted 1: 1,000 and reacted at 27 ° C for 1 hour. After washing 5 times with 0.1% PBST, 100 ≠ Λ aliquots of the TMB solution were used to induce color reaction, and then the reaction was stopped by adding 100 M of 1 M HC1. Absorbances were measured at 450 nm to select clones with higher absorbance compared to BSA. Their phages were infected with XL1 cells and plated at about 100-200 plaques per plate. Plaques were inoculated into 4 LB-ampicillin (50 Mg / mO broth) using a sterile tip and shaken at 37 ° C for 1 day to purify the plasmids using the plasmid flap kit to request simulants (Genotech, Dae j eon, Korea) The sigmoid primer used the vector sequence 5'-TGC TAA ACA ACT TTC MC-3 'Example 4 Binding Assay
DNA 시뭔싱에서 중복되어 나온 ED— B, AR DBD, STAT3, NFKB 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더 펩타이드를 합성 (애니젠, 한국)을 하였다. 친화도의 측정은 BIAcore X(Biacore AB, Uppsala, Sweden)를 이용하여 수행하였다. ED-B 는 스트랩타비딘 SA 칩 (Biacore)에 바이오틴- EDB 을 2,000 RU 만큼 홀려주어 고정시켰다. STAT3, AR DBD 그리고 NFKB 는 CM5 칩 (Biacore)에 각각의 단백질을 2,000 RU 만큼 홀려주어 고정시켰다ᅳ 러닝 버퍼로는 PBS(pH 7, 4)을 사용하였고, 플로우는 분당 30 μί로 흘리면서 여러 농도로 동력학을 측정한 후 BIAevaluation 소프트웨어 (Biacore AB, Uppsala, Sweden)로 친화도를 계산하였다. 실시예 5: 세포내 NF-kB 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더의 활성 억제 실험 A bipodal peptide binder peptide specific to ED—B, AR DBD, STAT3, and NFKB overlapped with DNA sequencing was synthesized (Anigen, Korea). Affinity measurements were performed using BIAcore X (Biacore AB, Uppsala, Sweden). Was carried out. ED-B was immobilized with as much as 2,000 RU of biotin-EDB on a straptavidin SA chip (Biacore). STAT3, AR DBD and NFKB were immobilized by adding 2,000 RU of each protein to CM5 chip (Biacore). BS PBS (pH 7, 4) was used as the running buffer, and the flow was flowed at 30 μί / min at various concentrations. After measuring the kinetics, the affinity was calculated with BIAevaluation software (Biacore AB, Uppsala, Sweden). Example 5: Inhibition of activity of bipodal peptide binder specific for intracellular NF-kB
NF-KB 은 세포내에 존재하는 단백질이기 때문에 바이포달 펩타이드 바인더의 loop 의 라이신 (lysine) 잔기를 이용하여 세포투과펩타이드 (eel 1 penetrating peptide)인 9 개의 아지닌 (arginine) (애니젠, 한국)을 EDC/NHS(Sigma)를 이용하여 바이포달 펩타이드 바인더에 공유결합시켜 세포 투과를 가능하게 만들었다. NF-kB 의 활성이 활성화되면 M P-13 의 양의 증가하기 때문에 MMP-13 의 양을 측정하면 NF-kB 의 활성이 억제되는지 판별할 수 있다. NF-kB 의 활성을 활성화 시키는 IL-lbeta(10 ng/ml)(R&D systems, Minneapolis 丽)를 연골세포에 처리하였다. 그 다음 NF-kB 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더 (표 3f 의 펩타이드 1)를 연골세포에 10 μΜ 처리하고 12 시간 후에 mRNA 을 분리한 다음 MMP-13 과 GAPDH 에 대해 RT-PCR 을 진행하였다ᅳ 또한 연골세포를 파괴하여 세포 내 단백질을 얻은 다음 Anti-MMP 13 항체 (Abeam, ab3208, Cambridge)와 세미 드라이 transfer 기계 (Amersham Bioscience, Piscataway)를 이용하여 웨스턴 블롯팅을 실시하여 MMP-13의 양을 측정하였다ᅳ 실시예 6: Androgen receptor DBD 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더에 의한 AR-DBD와 DNA의 결합 억제 실험  Since NF-KB is a protein present in the cell, 9 arginine (eel 1 penetrating peptide), 9 arginine (Anigen, Korea), was used by using the lysine residue of the loop of the bipodal peptide binder. EDC / NHS (Sigma) was used to covalently bind the bipodal peptide binder to enable cell permeation. Since the amount of M P-13 increases when NF-kB activity is activated, it is possible to determine whether NF-kB activity is inhibited by measuring the amount of MMP-13. Cartilage cells were treated with IL-lbeta (10 ng / ml) (R & D systems, Minneapolis) to activate NF-kB activity. Then, 10 μM of chondrocytes were treated with NF-kB-specific bipodal peptide binder (peptide 1 in Table 3f), mRNA was isolated after 12 hours, and RT-PCR was performed for MMP-13 and GAPDH. Intracellular protein was obtained by disrupting chondrocytes, followed by Western blotting using an Anti-MMP 13 antibody (Abeam, ab3208, Cambridge) and a semi-dry transfer machine (Amersham Bioscience, Piscataway) to measure the amount of MMP-13. Example 6 Inhibition of AR-DBD and DNA Binding by a Bipodal Peptide Binder Specific to Androgen Receptor DBD
합성한 바이포달 펩타이드 바인더가 AR-DBD 와 DNA 와의 결합을 억제하는 지 알아보기 위해 EMSA 를 수행하였다, AR DBD 가 결합하는 DNA 시뭔스인 5' -CCA GAA CAT C GAA CAC-3' 5' -GTG TTC TTG ATG TTC TGG- 3' 을 합성하였다. 그 다음 shift buffer(4 mMTris-HCl (pH7„5), 80 mMNaCl, 0.5 mM ZnC12, 2ᅳ 5 mM MgS04, 1 mM EDTA, 0.5 mM DTT, 1 lg poly(dl-dC), 4% glycerol) 에 AR DBD 와 DNA 그리고 바이포달 펩타이드 바인더에 넣고 인큐베이션 한다. 그리고 아가로즈 젤에서 전기영동을 통해 리타데이션을 확인한다. 실시예 7: 세포내 STAT3 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더의 활성 억제 실험 EMSA was performed to determine whether the synthesized bipodal peptide binders inhibit the binding of AR-DBD to DNA. 5 '-CCA GAA CAT C GAA CAC-3' 5 '- GTG TTC TTG ATG TTC TGG-3 'was synthesized. Then shift buffer (4 mMTris-HCl (pH7 „5), 80 mMNaCl, 0.5 mM ZnC12, 2 ᅳ 5 mM MgS04, 1 mM EDTA, 0.5 mM DTT, 1 lg Incubate in poly (dl-dC), 4% glycerol) in AR DBD, DNA and bipodal peptide binders. Then, the retardation is confirmed by electrophoresis on the agarose gel. Example 7: Inhibition of activity of bipodal peptide binder specific for intracellular STAT3
STAT3 은 세포내에 존재하는 단백질이기 때문에 바이포달 펩타이드 바인더의 C-term 에 세포투과펩타이드 (eel 1 penetrating peptide)인 9 개의 아지닌 (arginine)을 퓨전 시켜 합성시켜 (애니젠, 한국) 세포 투과를 가능하게 만들었다. STAT3 의 활성이 활성화되면 VEGF 의 양의 증가하기 때문에 VEGF 의 양을 측정하면 STAT3 의 활성이 억제되는지 판별할 수 있다。 STAT3 가 활성화 되어 있는 세포에 STAT3 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더를 세포에 10 μΜ 처리하고 12시간 후에 mRNA을 분리한 다음 VEGF과 GAPDH에 대해 RT-PCR을 진행하였다。 실험 결과  Since STAT3 is a protein present in cells, it is possible to fusion 9 aginine, an eel 1 penetrating peptide, to the C-term of the bipodal peptide binder (Anigen, Korea) to synthesize the cells. Made it. Since the amount of VEGF is increased when STAT3 activity is activated, the amount of VEGF can be used to determine whether STAT3 activity is inhibited. A bipodal peptide binder specific for STAT3 is activated in cells with 10 μΜ. After 12 hours of treatment, mRNA was isolated and RT-PCR was performed for VEGF and GAPDH.
실시예 8: 바이포달 펩타이드 바인더 라이브러리의 제작 Example 8: Construction of Bipodal Peptide Binder Library
바이포달 펩타이드 바인더의 구조 안정화 부위로는 안정한 베타- 헤어핀 모티프를 사용하였다. 특히 트립토판-트립토판 아미노산의 상호 작용에 의해 베타-헤어핀 모티프 구조를 안정하게 이루어 주는 트립토판 지퍼 (Andrea et al . , Proc. Natl. Acad. Sci . 98:5578— 5583(2001))을 이용하였다. 뼈대인 트립토판 지퍼의 N- 및 C-말단 부분에 각각 6 개 아미노산을 무작위로 배열함으로써 두 부분에 가변적 부위를 생성하였다 (도 la). 이를 바이포달 펩타이드 바인더라고 명명하였으며 양쪽의 가변적 부위를 가지고 있어 항원에 공동작용으로 붙을 수 있어 높은 친화력 및 특이성을 가질 수 있다. 또한, 바이포달 펩타이드 바인더의 구조 안정화 부위는 도 lb 내지 도 le와 같이 여러 가지로 구성될 수 있다.  As the structure stabilization site of the bipodal peptide binder, a stable beta-hairpin motif was used. In particular, tryptophan zippers (Andrea et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 98: 5578—5583 (2001)), which stabilize the beta-hairpin motif structure by the interaction of tryptophan-tryptophan amino acids, were used. Variable regions were created in two portions by randomly arranging six amino acids in each of the N- and C-terminal portions of the backbone tryptophan zipper (FIG. La). This is called a bipodal peptide binder and has variable regions on both sides so that it can be cooperatively attached to the antigen and thus have high affinity and specificity. In addition, the structure stabilization site of the bipodal peptide binder may be configured in various ways as shown in FIGS.
합성한 2 개의 무작위 서열 을리고뉴클레오티드를 PCR 반웅을 통해 이중 사슬로 만든 후 제한효소인 S 및 Not\ 으로 자른 후 pIGT2 파아지미드 백터에 클로닝을 하여 8X108 이상의 라이브러리를 구축하였다 (도 2). 실시예 9: 바이오 패닝 결과 Synthesized two random sequences were synthesized into a double chain by PCR reaction and then cut into restriction enzymes S and Not \ and cloned into pIGT2 phagemid vector to construct a library of 8 × 10 8 or more (FIG. 2). Example 9: Bio Panning Results
바이포달 펩타이드 바인더 라이브러리를 피브로넥틴 ED-B 또는 NF- κΒ 에 대해 3-5 차에 걸쳐 바이오 패닝을 실시하고 각 패닝 단계에서 회수한 파아지 펩타이드들의 아웃풋 파아지 /인풋 파아지의 비율을 결정하였다 (표 la, lb, lc 및 Id).  The bipodal peptide binder library was subjected to biopanning three to five times for fibronectin ED-B or NF-κΒ and the ratio of output phage / input phage of phage peptides recovered at each panning step was determined (Table la, lb, lc and Id).
【표 la] [Table la]
피브로넥틴 ED-B 단백질에 대한 바이오 패닝 결과 Biopanning Results for Fibronectin ED-B Protein
Figure imgf000029_0001
3회 6 X 1011 4 X 108 15 X 10— 4
Figure imgf000029_0001
3 times 6 X 10 11 4 X 10 8 15 X 10— 4
4회 2 X 1012 2.1 X 109 100 10"5 4 times 2 X 10 12 2.1 X 10 9 100 10 "5
【표 Id] Table Id
AR-DBD에 대한 바이오 패닝 결과  Bio Panning Results for AR-DBD
패닝 단계 인풋 파아지 (pfu) 일루트 파아지 (pfu) 산출  Panning Step Input Phage (pfu) Illusion Phage (pfu) Output
1회 2.8X1011 1.1X107 4X10—5 1 time 2.8X10 11 1.1X10 7 4X10—5
2회 1.6X1011 1.0X107 5.1X10"5 2 times 1.6X10 11 1.0X10 7 5.1X10 "5
3회 1.6X1011 ι.ιχιο7 65X10"5 Episode 3 1.6X10 11 ι.ι χ ιο 7 65X10 "5
4회 3.2X1011 4.4X108 130X10—5 4 times 3.2X10 11 4.4X10 8 130X10— 5
5회 3.2X1011 4.3X108 128X10—5 실시예 10: 타겟에 특이적인 파아지 펩타이드 검색 (파아지 ELISA) 및 시뭔싱 5 times 3.2 × 10 11 4.3 × 10 8 128 × 10—5 Example 10: Phage Peptide Search (Phase ELISA) and Sequencing Specific to Target
각 라이브러리의 패닝 단계중 아웃풋 /인풋의 비율이 가장 높은 단계에서 회수한 파아지를 플라크 형태로 확보하였다. 각 플라크로부터 60 개의 파아지를 증폭시킨 후 BSA 에 대해 ELISA 를 수행하였다. BSA 에 비해 흡광도가 높은 클론들을 선택하여 DNA 시뭔싱을 의뢰하였다. 이로부터 중복된 각각의 단백질에 특이적인 펩타이드 시퀀스를 얻었다 (표 2a, 2b, 2c 및 2d),  Phages recovered at the highest output / input ratio during the panning stage of each library were obtained in the form of plaques. ELISA was performed on BSA after amplifying 60 phages from each plaque. Clones with higher absorbance than BSA were selected and requested for DNA sequencing. From this a peptide sequence specific to each overlapped protein was obtained (Tables 2a, 2b, 2c and 2d),
【표 2a] Table 2a
Figure imgf000030_0001
Figure imgf000030_0001
【표 2b] "ΰ" Γ NF-κΒ에 대한 특이적인 펩타이드 시퀀스 펩타이드 1 LGQPFL GSWTWENGKWTWKG LKPSIT Table 2b " ΰ " Γ Specific peptide sequence for NF-κΒ Peptide 1 LGQPFL GSWTWENGKWTWKG LKPSIT
【표 2d Table 2d
조 Ξ  Joe Ξ
"ο~ττ STAT3 에 대한 특이적인 펩타이드 시퀀스 펩타이드 1 HGFQWP GSWTWENGKWTWKG AYQFLK " Peptide Sequence Peptide Specific for ο ~ ττ STAT3 1 HGFQWP GSWTWENGKWTWKG AYQFLK
【표 2d] Table 2d
 article
"ΟΓΤ sΓ AR-DBD에 대한 특이적인 펩타이드 시퀀스 펩타이드 1 YGFAPFGSWTWENG WTW GYSTQKP 펩타이드 2 GGHNIQGSWTWENG WTW GWQHIWG 실시예 11: NF-kB, STAT3, AR DBD 바이포달 펩타이드 바인더의 특이성 테스트 "ΟΓΤ sΓ AR-DBD-specific peptide sequence of the peptide 1-peptide 2 YGFAPFGSWTWENG WTW GYSTQKP GGHNIQGSWTWENG WTW GWQHIWG Example 11: NF-kB, STAT3, AR DBD specificity tests by podal peptide binder
다른 단백질과 비교하였을 때 바이포달 펩타이드 바인더가 각각의 단백질과 특이성이 있는지 ELISA 테스트를 하였고, 특이성이 있는 결과가 나왔다 (도 3a, 3b, 3c)ᅳ 실시예 12: 세포 내 NF-kB 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더의 활성억제  When compared with other proteins, ELISA tests were performed on whether bipodal peptide binders were specific to each protein, and specific results were shown (FIGS. 3A, 3B and 3C). Example 12: Specific to NF-kB in cells Inhibition of Bipodal Peptide Binders
세포 내 존재하는 NF-kB 의 활성을 억제하는 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더의 효과를 증명한 결과이다. 바이포달 펩타이드 바인더에 세포투과 펩타이드 (cell penetrating peptide)를 붙이면 세포 안으로 들어 갈수 있다. 이를 Etoposide와 TNFa를 처리한 K562 세포에 10 μΜ의 NF- kB 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더와 NF-kB 저해제인 MG132, Bay 을 처리하였을 때 동일하게 DNA 결합 활성이 억제됨을 확인하였다. 이는 바이포달 펩타이드 바인더를 이용하여 세포 내 타겟의 활성을 억제할 수 있음을 보여준 결과이다. 실시예 13: 세포 내 STAT3 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더의 활성억제 The results demonstrate the effect of specific bipodal peptide binders that inhibit the activity of NF-kB present in cells. A cell penetrating peptide can be attached to a bipodal peptide binder to enter a cell. It was confirmed that DNA binding activity was similarly inhibited when treated with Etoposide and TNFa-treated K562 cells treated with 10 μΜ NF-kB-specific bipodal peptide binder and NF-kB inhibitors MG132 and Bay. This result shows that the bipodal peptide binder can be used to inhibit the activity of the intracellular target. Example 13: Inhibition of Bipodal Peptide Binder Specific to STAT3 in Cells
세포 내 존재하는 STAT3 의 활성을 억제하는 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더의 효과를 증명한 결과이다 (도 7a) · 바이포달 펩타이드 바인더에 세포투과 펩타이드 (cell penetrating peptide)가 퓨전되어 있으면 세포 안으로 들어 갈 수 있다. 세포에 10 μΜ의 STAT3 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더를 처리하였을 때 VEGF 의 발현을 확인하였더니 확연하게 발현양이 감소한 것을 확인 하였다. 이는 바이포달 펩타이드 바인더를 이용하여 세포 내 타겟의 활성을 억제할수 있음을 보여준 결과이다. 실시예 14: Androgen receptor DBD 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더에 의한 AR-DBD와 DNA 의 결합 억제 실험  This is a result showing the effect of a specific bipodal peptide binder that inhibits the activity of STAT3 present in the cell (Fig. 7a) · If a cell penetrating peptide is fused to the bipodal peptide binder, it can enter the cell. have. When the cells were treated with a 10 μM STAT3-specific bipodal peptide binder, the expression of VEGF was confirmed. This shows that the bipodal peptide binder can be used to inhibit the activity of the intracellular target. Example 14 Inhibition of AR-DBD and DNA Binding by a Bipodal Peptide Binder Specific to Androgen Receptor DBD
AR-DBD 에 특이적인 바이포달 펩타이드 바인더에 의한 AR-DBD 와 DNA 간의 상호작용 억제를 증명한 결과이다 (도 7b). 바이포달 펩타이드 바인더가 AR-DBD 와 결합하는지 EMSA 수행한 결과 BPB 처리 농도가 증가 할수록 점점 AR-DBD 가 DNA 와의 결합능력을 상실하였다. 이것은 AR 이 DNA와의 결합할 수 있는 능력을 막을 수 있다는 것을 보여주는 결과이다. 실시예 15: 피브로넥틴 ED-B의 친화도의 측정  It is a result of demonstrating the inhibition of interaction between AR-DBD and DNA by a bipodal peptide binder specific for AR-DBD (FIG. 7B). EMSA showed that the bipodal peptide binder binds to AR-DBD. As the BPB treatment concentration increases, AR-DBD loses its binding ability with DNA. This shows that AR can block the ability to bind DNA. Example 15 Determination of the Affinity of Fibronectin ED-B
피브로넥틴 ED-B 에 대한 상기 펩타이드를 합성하여 SPR Biacore system(Biacore AB, Uppsala, Sweden)을 이용하여 친화도를 측정하였다. 피브로넥틴 ED-B 에 대한 친화도를 측정한 결과 펩타이드 1 은 620 nM 를 나타내었고, 펩타이드 2 는 75 nM 를 나타내었으며 펩타이드 3 은 2.5 μΜ을 나타내었다 (도 4a 실시예 16: SPRCSurface Plasmon Resonance)에 의한 공동 작용 효과 확인 바이포달 펩타이드 바인더의 항원에 대한 공동 작용 효과를 증명하기 위해서 친화력이 가장 좋은 표 2a 의 ED-B 에 대한 펩타이드 2 의 N- 및 C- 말단 한쪽 부위만 각각 제거한 펩타이드를 합성하여 친화력을 측정하였다。  The peptide for fibronectin ED-B was synthesized and affinity was measured using the SPR Biacore system (Biacore AB, Uppsala, Sweden). As a result of measuring affinity for fibronectin ED-B, peptide 1 showed 620 nM, peptide 2 showed 75 nM and peptide 3 showed 2.5 μΜ (FIG. 4A Example 16: SPRCSurface Plasmon Resonance). Confirmation of synergistic effect To demonstrate the synergistic effect of the bipodal peptide binder on the antigen, affinity was synthesized by synthesizing a peptide from which only one of the N- and C-terminal portions of the peptide 2 with respect to ED-B of Table 2a, which had the best affinity, was removed. Was measured.
N-말단부분은 592 μΜ을 가지며 C-말단 부분은 12,8 μΜ을 나타내었다 (도 4b)。 바이포달 펩타이드 바인더에서 양발 (bipodal)을 가지고 있음으로써 나타내는 공동 작용 효과는 43 nM의 친화력임을 증명하였다 (도 4a). 실시예 17: 다른 β-헤어핀에 대한 바인딩 어세이 The N-terminus had 592 μΜ and the C-terminal portion showed 12,8 μΜ (Fig. 4b). The synergistic effect exhibited by having bipodal in the bipodal peptide binder proved to be an affinity of 43 nM (FIG. 4A). Example 17 Binding Assays for Other β-Hairpins
트립토판 지퍼 이외에 다른 β-헤어핀 골격인 GBlm3 및 HP7 에 ED- In addition to the tryptophan zippers, ED β- to other β-hairpin skeletons GBlm3 and HP7
B 에 특이적으로 결합하는 Peptide2 의 N-말단 시뭔스 (HCSSAV)와 C-말단 시뭔스 (IIRLEQ)를 가지도록 펩타이드를 합성하였다 (애니젠, 한국)。 즉, 트립토판 지퍼를 포함한 바이포달 펩타이드 바인더의 시뭔스는 HCSSAVGSWTWENGKWTWKGI IRLEQ 이며 GBlm3 을 포함한 바이포달 펩타이드 바인더는 HCSSAVGKKWTYNPATGKFTVQEGIIRLEQ 이고, HP7 을 포함한 바이포달 펩타이드 바인더는 HCSSAVGKTWNPATGKWTEGIIRLEQ 이다. 각 펩타이드의 친화도는 BIAcore X(Biacore AB, Uppsala, Sweden)를 사용하여 측정하였다。 스트랩타비딘 SA 칩 (Biacore AB, Uppsala, Sweden)에 비오틴 -EDB 를 2,000 RU 만큼 홀려주어 고정시켰다. 러닝 버퍼로는 PBS(pH 7.4)를 사용하였고 플로우는 분당 30 ≠로 흘리면서 여러 농도로 동력학을 측정한 후 BIAevaluation으로 친화도를 계산하였다. 친화도를 측정한 결과 GBlm3가 70 nM, HP7 이 84 nM 로 트립토판 지퍼 (43 nM)와 비슷한 친화력을 가짐을 확인하였다 (도 5). 이는 모든 안정한 β-헤어핀 모티프가 구조 안정화 부위로서 가능함을 증명하는 결과이다. 실시예 18: 구조안정화 부위로서 루이신 지퍼를 포함하는 바이포달 펩타이드 바인더에 대한 바인딩 어세이 Peptides were synthesized to have N-terminal Siemens (HCSSAV) and C-terminal Siemens (IIRLEQ) of Peptide2 that specifically binds to B (Anigen, Korea). That is, a bipodal peptide binder including tryptophan zipper The sequence of HCSSAVGSWTWENGKWTWKGI IRLEQ is a bipodal peptide binder containing GBlm3 and HCSSAVGKKWTYNPATGKFTVQEGIIRLEQ and a bipodal peptide binder containing HP7 is HCSSAVGKTWNPATGKWTEGIIRLEQ. The affinity of each peptide was measured using BIAcore X (Biacore AB, Uppsala, Sweden). Fixation was performed by pouring 2,000 RU of biotin-EDB onto the straptavidin SA chip (Biacore AB, Uppsala, Sweden). PBS (pH 7.4) was used as the running buffer, and the flow was flowed at 30 ≠ per minute, the kinetics were measured at various concentrations, and affinity was calculated by BIAevaluation. As a result of measuring the affinity, it was confirmed that GBlm3 had affinity similar to tryptophan zipper (43 nM) with 70 nM and HP7 with 84 nM (FIG. 5). This is the result demonstrating that all stable β-hairpin motifs are possible as structure stabilization sites. Example 18 Binding Assay for Bipodal Peptide Binders Comprising a Leucine Zipper as Structural Stabilization Site
β-헤어핀 골격 대신 구조안정화 부위로서 루이신 지퍼에 ED-B 에 특이적으로 결합하는 펩타이드 2 의 Ν-말단 시퀀스 (HCSSAV)와 C-말단 시뭔스 (IIRLEQ)를 가지도록 CSSPIQGGSMKQLEDKVEELLSKNYHLENEVARLKKLVGER 및 11 RLEQGGSMKQLEDKVEELLSKNYHLENEVARLKKLVGER 펩타이드를 합성하였다 (애니젠, 한국). 두 펩타이드를 다이머로 만든 다음 BIAcore X(Biacore AB, Uppsala, Sweden)를 사용하여 친화도를 측정하였다. 친화도를 측정한 결과, 루이신 지퍼는 5 μΜ 의 친화도를 나타내었고 이는 트립토판 지퍼 (43 nM)의 비슷한 친화도보다 떨어지는 친화도이기는 하지만 루이신 지퍼도 바이포달 펩타이드 바인더의 구조 안정화 부위로서 기능할 수 있음을 알 수 있다 (도 6). 이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다。 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. CSSPIQGGSMKQLEDKVEELLSKNYHLENEVARLKKLVGER and 11 RLEQGGSMKQLEDKARELLKNYHLGERNHLENEV to have a Ν-terminal sequence (HCSSAV) and C-terminal sequence (IIRLEQ) of peptide 2 that specifically binds ED-B to leucine zippers as structural stabilization sites instead of the β-hairpin backbone. Synthesized (Anigen, Korea). Both peptides were made into dimers and then affinity was measured using BIAcore X (Biacore AB, Uppsala, Sweden). The affinity measurement showed that the leucine zipper had an affinity of 5 μΜ, which was lower than the similar affinity of tryptophan zippers (43 nM), but also leucine zippers. It can be seen that it can function as the structural stabilization site of the bipodal peptide binder (FIG. 6). As described above in detail specific parts of the present invention, it is apparent to those of ordinary skill in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. It is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

Claims

【청구의 범위】 [Range of request]
【청구항 1】  [Claim 1]
다음의 단계를 포함하는 전사인자 (transcript ion factor: TF)에 특이적으로 결합하는 전사인자-바이포달 펩타이드 바인더 (TFBPB)의 제조방법:  Method for preparing a transcription factor-bipodal peptide binder (TFBPB) that specifically binds to a transcription factor (TF) comprising the following steps:
(a) (i) 가닥간 (interstrand) 비공유결합이 형성되는 패러럴 (parallel), 안티패러럴 (antiparallel) 또는 패러럴 (parallel)과 안티패러럴 (antiparallel) 아미노산 가닥들을 포함하는 구조 안정화 부위 (structure stabilizing region); (ii) 상기 구조 안정화 부위의 양 말단에 결합되어 있고 무작위적으로 선택된 각각 n 및 m 개의 아미노산을 포함하는 TF-타겟 결합 부위 I(TF-target binding region I) 및 TF-타겟 결합 부위 n(TF-target binding region Π )를 포함하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더 (TF-BPB)의 라이브러리를 제공하는 단계;  (a) (i) a structure stabilizing region comprising parallel, antiparallel or parallel and antiparallel amino acid strands on which interstrand noncovalent bonds are formed ; (ii) TF-target binding region I and TF-target binding region n (TF), each of which binds to both ends of the structure stabilization site and comprises randomly selected n and m amino acids, respectively. providing a library of TF-bipodal peptide binders (TF-BPB) comprising -target binding region Π);
(b) 상기 라이브러리와 타겟으로서의 전사인자 (TF)를 접촉시키는 단계; 그리고,  (b) contacting said library with a transcription factor (TF) as a target; And,
(c) 상기 TF 과 결합된 TF-바이포달 펩타이드 바인더 (TF-BPB)를 선택하는 단계。  (c) selecting the TF-bipodal peptide binder (TF-BPB) bound to the TF.
【청구항 2】 [Claim 2]
제 1 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위에 형성되는 가닥간 비공유결합은 수소결합, 정전기적 상호작용, 소수성상호작용, 반데르 발스 상호작용, 파이 -파이 상호작용, 양이온 -파이 상호작용 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 방법。 【청구항 3】  The non-covalent bond between the strands formed in the structural stabilization site is hydrogen bond, electrostatic interaction, hydrophobic interaction, van der Waals interaction, pi-pi interaction, cation-pi interaction or their Method characterized by being combination。 [claim 3]
제 1 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위의 아미노산 가닥들은 링커로 연결된 것을 특징으로 하는 방법.  The method of claim 1 wherein the amino acid strands of the structural stabilization site are linked by a linker.
【청구항 4] 제 1 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위는 β-헤어핀, 링커로 연결된 β-쉬트, 루이신 지퍼, 링커로 연결된 루이신 지퍼, 루이신 리치 모티프 또는 링커로 연결된 루이신 리치 모티프인 것을 특징으로 하는 방법. 【청구항 5】 [Claim 4] The method of claim 1, wherein the structural stabilization site is characterized in that the β-hairpin, β-sheet connected by a linker, leucine zipper, leucine zipper connected by a linker, leucine rich motif or leucine rich motif linked by a linker Way. [Claim 5]
제 4 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위는 β-헤어핀인 것을 특징으로 하는 방법 .  The method of claim 4, wherein the structural stabilization site is β-hairpin.
【청구항 6】 [Claim 6]
제 5 항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 서열목록 제 1 서열 내지 제 19 서열로 구성된 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법ᅳ  The method of claim 5, wherein the β-hairpin comprises an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1 to 19 sequences.
【청구항 7】 [Claim 7]
제 6항에 있어서, 상기 β_헤어핀은 서열목록 제 2서열, 제 14서열 또는 제 18 서열로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 .  7. The method of claim 6, wherein the β-hairpin comprises an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 2, 14 or 18 sequence.
【청구항 8】 [Claim 8]
제 5 항에 있어서, 상기 -헤어핀은 다음 일반식 I 로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법 :  The method of claim 5, wherein the -hairpin is represented by the following general formula I:
일반식 I  Formula I
Xi-Trp(X2)X3-X4-X5(X'2)X6-X7 Xi-Trp (X 2 ) X3-X4-X5 (X'2) X6-X7
¾은 Ser 또는 Gly-Glu이고, ¾ 및 X'2는 서로 독립적으로 Thr, His, Val, lie, Phe또는 Tyr 이며, ¾는 Trp또는 Tyr 이고, X4는 타입 I, 타입 ι', 타입 π, 타입 π' 또는 타입 m또는 타입 m' 턴 서열이고, ¾는 Trp 또는 Phe이며 , ¾는 Trp또는 Val이고, X7는 Lys 또는 Thr-Glu이다, 【청구항 9】 ¾ is Ser or Gly-Glu, ¾ and X ' 2 are independently of each other Thr, His, Val, lie, Phe or Tyr, ¾ is Trp or Tyr, X4 is Type I, Type ι', Type π, Type π 'or type m or type m' turn sequence, ¾ is Trp or Phe, ¾ is Trp or Val, X 7 is Lys or Thr-Glu, [claim 9]
제 5 항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 다음 일반식 Π로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법 : 일반식 Π The method of claim 5, wherein the β-hairpin is represented by the following general formula Π: Formula Π
Xi-Trp-X2-Tyr-X3-Phe-Thr-Va 1 -¾ Xi-Trp-X 2 -Tyr-X3-Phe-Thr-Va 1 -¾
Χι은 Arg, Gly-Glu또는 Lys—Lys이고, ¾는 Gin또는 Thr이며, ¾는 타입 I, 타입 Γ, 타입 II, 타입 Π' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, X4는 Gin, Thr-Glu또는 Gln-Glu이다.  Χι is Arg, Gly-Glu or Lys—Lys, ¾ is Gin or Thr, ¾ is type I, type Γ, type II, type Π 'or type m or type ΠΓ turn sequence, X4 is Gin, Thr- Glu or Gln-Glu.
【청구항 10】 [Claim 10]
제 5 항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 다음 일반식 ΠΙ으로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법 :  The method of claim 5, wherein the β-hairpin is represented by the following general formula ΠΙ:
일반식 m  General formula m
Xi-¾-¾-Trp-X4— X5-Thr-X6-X7 Xi-¾-¾-Trp-X4— X 5 -Thr-X 6 -X 7
¾은 Lys 또는 Lys-Lys이고, ¾는 Trp 또는 Tyr이고, ¾는 Val 또는 Thr 이며, 는 타입 I, 타입 Γ, 타입 Π, 타입 Π' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, ¾는 Trp 또는 Ala 이며, ¾는 Trp 또는 Val 이고, X7은 Glu또는 Gln-Glu이다, ¾ is Lys or Lys-Lys, ¾ is Trp or Tyr, ¾ is Val or Thr, is type I, type Γ, type Π, type Π 'or type m or type ΠΓ turn sequence, ¾ is Trp or Ala, ¾ is Trp or Val, X 7 is Glu or Gln-Glu,
【청구항 11】 [Claim 11]
제 5 항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 다음 일반식 IV로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법:  The method of claim 5, wherein the β-hairpin is represented by the following general formula IV:
일반식 W Formula W
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Figure imgf000037_0001
¾은 Lys-Thr 또는 Gly이고, X2는 Trp 또는 Tyr 이고, ¾는 타입 I, 타입 Γ, 타입 Π, 타입 Π' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, 는 Thr-Glu또는 Gly이다。 ί청구항 12】 ¾ is Lys-Thr or Gly, X 2 is Trp or Tyr, ¾ is type I, type Γ, type Π, type Π 'or type m or type ΠΓ turn sequence and is Thr-Glu or Gly. Claim 12
제 8 항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 상기 일반식 I 에서 ¾은 Ser 또는 Gly-Glu 이고, ¾ 및 X'2는 서로 독립적으로 Thr, His 또는 Val 이며, ¾는 Trp 또는 Tyr 이고, 는 타입 I, 타입 Γ , 타입 Π 또는 타입 Π ' 서열이고, Χ5는 Trp또는 Phe이며, ¾는 Trp 또는 Val 이고, X7는 Lys 또는 Thr-Glu이다. 【청구항 13】 According to claim 8, wherein the β-hairpin in the general formula I ¾ is Ser or Gly-Glu, ¾ and X'2 are independently of each other Thr, His or Val, ¾ is Trp or Tyr, is I, type Γ, type Π or type Π 'sequence, Χ 5 is Trp or Phe, ¾ is Trp or Val, and X 7 is Lys or Thr-Glu. [Claim 13]
제 1 항에 있어서, 상기 TF—타겟 결합 부위 I 의 아미노산 개수 n 은 2-20인 것을 특징으로 하는 방법 .  The method of claim 1, wherein the amino acid number n of the TF—target binding site I is 2-20.
【청구항 14】 [Claim 14]
제 1 항에 있어서, 상기 TF-타겟 결합부위 Π의 아미노산 개수 m 은 2-20인 것을 특징으로 하는 방법 . 【청구항 15】  The method of claim 1, wherein the amino acid number m of the TF-target binding site Π is 2-20. [Claim 15]
제 1 항에 있어서, 상기 라이브러리는 플라스미드, 박테리오파아지 , 파아지미드로, 이스트 또는 박테리아로부터 제작된 것을 특징으로 하는 방법 . 【청구항 16】  The method of claim 1, wherein the library is made from plasmid, bacteriophage, phagemid, yeast or bacteria. [Claim 16]
제 1 항에 있어서, 상기 TF-타겟 결합 부위 I 및 TF-타겟 결합 부위 Π는 TF에 공동으로 작용하여 결합하는 것을 특징으로 하는 방법 .  The method of claim 1, wherein the TF-target binding site I and the TF-target binding site Π cooperatively bind to TF.
【청구항 17】 [Claim 17]
제 1 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위, TF-타겟 결합 부위 I 또는 TF-타겟 결합 부위 Π에 추가적으로 기능성 분자가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 방법。  The method according to claim 1, wherein a functional molecule is additionally bound to the structural stabilization site, TF-target binding site I or TF-target binding site Π.
【청구항 18】 [Claim 18]
제 17 항에 있어서, 상기 기능성 분자는 검출가능한 신호를 발생시키는 레이블, 화학약물, 바이오약물, 세포막투과 펩타이드 (CPP) 또는 나노입자인 것을 특징으로 하는 방법 .  18. The method of claim 17, wherein the functional molecule is a label, chemical, biopharmaceutical, cell transmembrane peptide (CPP) or nanoparticle that generates a detectable signal.
【청구항 19】 [Claim 19]
(a) 가닥간 (interstrand) 비공유결합이 형성된 패러럴 (parallel), 안티패러럴 (antiparallel) 또는 패러럴 (paral lei )과 안티패러럴 (antiparallel) 아미노산 가닥들을 포함하는 구조 안정화 부위 (structure stabilizing region); 및 (a) parallel, antiparallel or parallel lei with interstrand noncovalent bonds formed; Structure stabilizing region comprising antiparallel amino acid strands; and
(b) 상기 구조 안정화 부위의 양 말단에 결합되어 있고 무작위적으로 선택된 각각 n 및 m 개의 아미노산을 포함하는 TF-타겟 결합 부위 KTF- target binding region I) 및 TF-타겟 결합 부위 n(TF-target binding region Π )를 포함하는 TF 에 특이적으로 결합하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더 .  (b) TF-target binding site KTF-target binding region I) and TF-target binding site n (TF-target), each of which binds to both ends of the structure stabilization site and comprises randomly selected n and m amino acids, respectively. TF-bipodal peptide binder that specifically binds to TF comprising a binding region Π).
【청구항 20】 [Claim 20]
제 19 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위에 형성된 가닥간 비공유결합은 수소결합, 정전기적 상호작용, 소수성상호작용, 반데르 발스 상호작용, 파이 -파이 상호작용, 양이온 -파이 상호작용 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더 . 【청구항 21】  20. The method of claim 19, wherein the non-covalent bonds between the strands formed at the structural stabilization site are hydrogen bonds, electrostatic interactions, hydrophobic interactions, van der Waals interactions, pi-pi interactions, cation-pi interactions or combinations thereof. TF-bipodal peptide binder, characterized in that the. [Claim 21]
제 19 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위의 아미노산 가닥들은 링커로 연결된 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더.  20. The TF-bipodal peptide binder according to claim 19, wherein the amino acid strands of the structural stabilization site are linked by a linker.
【청구항 22】 [Claim 22]
제 19 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위는 β-헤어핀, 링커로 연결된 β_쉬트, 루이신 지퍼 또는 링커로 연결된 루이신 지퍼, 루이신 리치 모티프인 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더.  20. The TF-bipodal peptide binder according to claim 19, wherein the structural stabilization sites are β-hairpins, β_sheets linked with linkers, leucine zippers or leucine zippers linked with linkers, and leucine rich motifs.
【청구항 23】 [Claim 23]
제 19 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위는 β-헤어핀인 것을 특징으로 하는 TF—바이포달 펩타이드 바인더。  20. The TF—bipodal peptide binder according to claim 19, wherein the structural stabilization site is β-hairpin.
【청구항 24】 [Claim 24]
제 23 항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 서열목록 제 1 서열 내지 제 19 서열로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더ᅳ 【청구항 25】 24. The TF-bipodal peptide binder of claim 23, wherein the β-hairpin is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1 to 19 sequences. [Claim 25]
제 24항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 서열목록 제 2서열, 제 14서열 또는 제 18 서열로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더ᅳ  The TF-bipodal peptide binder ᅳ according to claim 24, wherein the β-hairpin is selected from SEQ ID NO: 2, 14, or 18 sequences.
【청구항 26】 [Claim 26]
제 23 항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 다음 일반식 I 로 표시되는 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더:  The TF-bipodal peptide binder according to claim 23, wherein the β-hairpin is represented by the following general formula I:
일반식 I  Formula I
X1-Trp(X2)X3-X4-X5(X,2)X6-X7 X 1 -Trp (X 2 ) X 3 -X4-X5 (X , 2) X6-X7
¾은 Ser 또는 Gly-Glu이고, ¾ 및 X'2는 서로 독립적으로 Thr, His, Val, lie, Phe또는 Tyr 이며, ¾는 Trp또는 Tyr 이고, 는 타입 I, 타입 Γ, 타입 Π, 타입 Π' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, ¾는 Trp 또는 Phe이며, ¾는 Trp또는 Val이고, X7는 Lys또는 Thr-Glu이다. ¾ is Ser or Gly-Glu, ¾ and X ' 2 are independently of each other Thr, His, Val, lie, Phe or Tyr, ¾ is Trp or Tyr, is Type I, Type Γ, Type Π, Type Π 'Or type m or type ΠΓ turn sequence, ¾ is Trp or Phe, ¾ is Trp or Val, and X 7 is Lys or Thr-Glu.
【청구항 27】 [Claim 27]
제 23 항에 있어서, 상기 -헤어핀은 다음 일반식 Π로 표시되는 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더 :  The TF-bipodal peptide binder according to claim 23, wherein the -hairpin is represented by the following general formula:
일반식 Π  Formula Π
Xi-Trp-X2-Tyr-X3-Phe-Thr-Va 1 _ Xi-Trp-X 2 -Tyr-X3-Phe-Thr-Va 1 _
¾은 Arg, Gly-Glu또는 Lys-Lys이고, ¾는 Gin또는 Thr이며, ¾는 타입 I, 타입 1'ᅳ타입 Π, 타입 Π' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, 는 Gin, Thr-Glu또는 Gln-Glu이다.  ¾ is Arg, Gly-Glu or Lys-Lys, ¾ is Gin or Thr, ¾ is type I, type 1 'ᅳ type Π, type Π' or type m or type ΠΓ turn sequence, is Gin, Thr- Glu or Gln-Glu.
【청구항 28】 [Claim 28]
제 23 항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 다음 일반식 ΠΙ으로 표시되는 것을 특징으로 하는 TF—바이포달 펩타이드 바인더 :  The TF-bipodal peptide binder according to claim 23, wherein the β-hairpin is represented by the following general formula:
일반식 m  General formula m
¾-¾-¾— Trp-X4-X5—Thr-X6-X7 ¾은 Lys 또는 Lys-Lys이고, X2는 Trp또는 Tyr이고, ¾는 Val 또는 Thr 이며, X4는 타입 I, 타입 1', 타입 Π, 타입 Π' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, ¾는 Trp 또는 Ala 이며 , ¾는 Trp 또는 Val 이고, X7은 Glu또는 Gin— Glu이다. ¾-¾-¾— Trp-X4-X 5 —Thr-X6-X 7 ¾ is Lys or Lys-Lys, X 2 is Trp or Tyr, ¾ is Val or Thr, X4 is type I, type 1 ', type Π, type Π' or type m or type ΠΓ turn sequence, ¾ Is Trp or Ala, ¾ is Trp or Val, and X 7 is Glu or Gin— Glu.
【청구항 29】 [Claim 29]
제 23 항에 있어서, 상기 -헤어핀은 다음 일반식 IV로 표시되는 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더:  The TF-bipodal peptide binder according to claim 23, wherein the -hairpin is represented by the following general formula IV:
일반식 IV  Formula IV
¾- —¾— Trp-¾  ¾- —¾— Trp-¾
¾은 Lys-Thr 또는 Gly이고, ¾는 Trp또는 Tyr 이고, ¾는 타입 I, 타입 Γ, 타입 Π, 타입 Π' 또는 타입 m 또는 타입 ΠΓ 턴 서열이고, 는 Thr-Glu또는 Gly이다。 【청구항 30】  ¾ is Lys-Thr or Gly, ¾ is Trp or Tyr, ¾ is type I, type Γ, type Π, type Π 'or type m or type ΠΓ turn sequence and is Thr-Glu or Gly. 30】
제 24 항에 있어서, 상기 β-헤어핀은 상기 일반식 I 에서 ¾은 Ser 또는 Gly-Glu 이고, ¾ 및 X'2는 서로 독립적으로 Thr, His 또는 Val 이며, ¾는 Trp 또는 Tyr 이고, X4는 타입 I, 타입 Γ, 타입 Π 또는 타입 Π' 서열이고, ¾는 Trp또는 Phe이며, ¾는 Trp또는 Val 이고, ¾는 Lys또는 Thr-Glu 인 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더。  The method according to claim 24, wherein the β-hairpin in the general formula I ¾ is Ser or Gly-Glu, ¾ and X'2 are independently of each other Thr, His or Val, ¾ is Trp or Tyr, X4 is TF-bipodal peptide binder characterized by a type I, type Γ, type Π or type Π 'sequence, ¾ is Trp or Phe, ¾ is Trp or Val, and ¾ is Lys or Thr-Glu.
【청구항 31】 [Claim 31]
제 19항에 있어서, 상기 TF-타겟 결합부위 I의 아미노산 개수 n은 2-20인 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더 .  20. The TF-bipodal peptide binder according to claim 19, wherein the amino acid number n of the TF-target binding site I is 2-20.
【청구항 32】 [Claim 32]
제 19 항에 있어서, 상기 TF-타겟 결합 부위 Π의 아미노산 개수 m은 2-20인 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더ᅳ 【청구항 33】 제 19 항에 있어서 , 상기 TF-타겟 결합 부위 I 및 TF-타겟 결합 부위 Π는 TF 에 공동으로 작용하여 결합하는 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더。 【청구항 34】 20. The TF-bipodal peptide binder ᅳ of claim 19, wherein the amino acid number m of the TF-target binding site Π is 2-20. 20. The TF-bipodal peptide binder according to claim 19, wherein the TF-target binding site I and the TF-target binding site Π cooperatively bind to TF.
제 19 항에 있어서, 상기 구조 안정화 부위, TF-타겟 결합 부위 I 또는 TF-타겟 결합 부위 Π에 추가적으로 기능성 분자가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더 . 【청구항 35】  20. The TF-bipodal peptide binder according to claim 19, wherein a functional molecule is additionally bound to the structural stabilization site, TF-target binding site I or TF-target binding site Π. [Claim 35]
제 34 항에 있어서, 상기 기능성 분자는 검출가능한 신호를 발생시 키는 레이블 , 화학약물 , 바이오약물 , 세포막투과 펩타이드 (CPP) 또는 나노입자인 것을 특징으로 하는 TF-바이포달 펩타이드 바인더 ᅳ 【청구항 36】  35. The method of claim 34, wherein the functional molecule is a label, a chemical, a biopharmaceutical, a cell transmembrane peptide (CPP), or a nanoparticle that generates a detectable signal.
상기 제 19 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항의 바이포달 펩타이드 바인더를 코딩하는 핵산 분자。  A nucleic acid molecule encoding the bipodal peptide binder of any one of claims 19 to 35.
【청구항 37】 [Claim 37]
상기 제 36 항의 핵산 분자를 포함하는 바이포달 펩타이드 바인더의 발현용 백 터 ᅳ  A vector for the expression of the bipodal peptide binder comprising the nucleic acid molecule of claim 36
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