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KR20000018933A - Kringle proteins derived from human prothrombin having inhibitory activity of growth of endothelial cell - Google Patents

Kringle proteins derived from human prothrombin having inhibitory activity of growth of endothelial cell Download PDF

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KR20000018933A
KR20000018933A KR1019980036786A KR19980036786A KR20000018933A KR 20000018933 A KR20000018933 A KR 20000018933A KR 1019980036786 A KR1019980036786 A KR 1019980036786A KR 19980036786 A KR19980036786 A KR 19980036786A KR 20000018933 A KR20000018933 A KR 20000018933A
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KR
South Korea
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kringle
human prothrombin
human
prothrombin
prothrombin kringle
Prior art date
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KR1019980036786A
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Korean (ko)
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김승수
임태연
박찬수
김은경
Original Assignee
김승수
김재종
주식회사 제노텍
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Publication date
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Abstract

본 발명은 사람 프로트롬빈으로부터 유래되었으며, 내피세포 성장 억제활성을 가지는 사람 프로트롬빈 크링글-1, -2 단백질 및 이를 암호하는 유전자에 관한 것이다. 본 발명자들은 사람의 혈장으로부터 프로트롬빈 단백질을 분리정제하고, 이를 프로트롬빈 활성화 효소인 Factor Xa로 가수분해한 다음, 이온교환크로마토그래피를 이용하여 전기 가수분해물로부터 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2를 분리정제하였다. 이어서, 소의 모세혈관 내피세포를 사용한 세포성장 실험과 CAM(chick chorioallantoic membrane) 분석으로 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2가 우수한 내피세포 성장 억제활성 및 혈관형성 억제기능을 가지고 있음을 확인하였다. 또한, 사람 프로트롬빈 cDNA를 주형으로 하는 중합효소 연쇄반응에 의하여 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA를 확보하고, 전기 cDNA를 각각 대장균 발현벡터에 클로닝하였다. 본 발명의 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2는 내피세포 성장 억제활성이 우수하며 혈관형성을 직접적으로 저해하므로, 류마티스나 암의 치료에 효과적으로 이용될 수 있으며, 또한 혈액응고 시의 프로트롬비나제 컴플렉스의 활성을 억제함으로써 혈전에 의한 질환의 치료제로도 유용하게 사용될 수 있을 것이다.The present invention relates to a human prothrombin Kringle-1, -2 protein derived from human prothrombin and having endothelial cell growth inhibitory activity and a gene encoding the same. We isolated and purified prothrombin protein from human plasma, hydrolyzed it with factor Xa, a prothrombin activating enzyme, and separated and purified human prothrombin Kringle-1 and -2 from electrolysates using ion exchange chromatography. It was. Subsequently, cell growth experiments using bovine capillary endothelial cells and chick chorioallantoic membrane (CAM) analysis showed that human prothrombin kringle-1 and -2 had excellent endothelial growth inhibitory activity and angiogenesis inhibitory function. Furthermore, cDNAs of human prothrombin kringle-1 and -2 were obtained by polymerase chain reaction using human prothrombin cDNA as a template, and the cDNAs were cloned into E. coli expression vectors, respectively. Human prothrombin Kringle-1 and -2 of the present invention have excellent endothelial growth inhibitory activity and directly inhibit angiogenesis, and thus can be effectively used for the treatment of rheumatism or cancer, and also prothrombinase during blood coagulation. Inhibiting the activity of the complex may be useful as a therapeutic agent for diseases caused by blood clots.

Description

내피세포 성장 억제활성을 가지는 사람 프로트롬빈 크링글 단백질 및 이를 암호하는 유전자Human prothrombin kringle protein and endogenous cell growth inhibitory activity

본 발명은 내피세포 성장 억제활성을 가지는 사람 프로트롬빈 크링글 단백질 및 이를 암호하는 유전자에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 사람 프로트롬빈으로부터 유래되었으며 내피세포 성장 억제활성을 가지는, 각각 '사람 프로트롬빈 크링글-1'과 '사람 프로트롬빈 크링글-2'로 명명된, 크링글 구조를 포함하는 두 가지 단백질 및 이를 암호하는 유전자에 관한 것이다.The present invention relates to a human prothrombin kringle protein having endothelial cell growth inhibitory activity and a gene encoding the same. More specifically, the present invention comprises two Kringle structures, derived from human prothrombin and having endothelial growth inhibitory activity, named 'human prothrombin kringle-1' and 'human prothrombin kringle-2', respectively. Eggplant proteins and genes encoding them.

혈액응고 과정의 주 조절물질인 트롬빈(thrombin)의 전구체인 프로트롬빈(prothrombin)은 분자량이 72kDa인 혈장 내 당단백질(glycoprotein)로, 간세포에서 합성되어 글리코실화(glycosylation), 감마-카르복실화(γ-carboxylation) 등의 전사 후 변형과정을 거쳐 혈관으로 분비된다. 혈액응고가 시작되면 비활성 형태의 프로트롬빈은 Factor Xa에 의하여 두 개의 크링글(kringle)구조를 포함하는 N-말단부와 활성형의 트롬빈으로 가수분해되는데, 이때 생성된 트롬빈은 피브리노겐을 피브린으로 변화시킴으로서 혈액응고를 유도한다. 이 과정에서 프로트롬빈의 N-말단을 이루는 프로트롬빈 프래그먼트(fragment) 1과 2가 잘려나오는데, 프래그먼트 1 부분은 전사 후 변형을 통해 글리코실화되어 있는 반면, 프래그먼트-2 부분은 변형되지 않은 크링글 구조를 그대로 가지고 있다(참조: Esmon, C.T., Owen, W.G. and Jackson, C.M., J. Biol. Chem., 249:8045(1974)).Prothrombin, a precursor of thrombin, a major coagulant in the coagulation process, is a glycoprotein in plasma with a molecular weight of 72 kDa, synthesized in hepatocytes, and glycosylation and gamma-carboxylation (γ). It is secreted into the blood vessel through transformation after transcription such as -carboxylation. At the onset of coagulation, the inactive form of prothrombin is hydrolyzed by Factor Xa into an N-terminus containing two kringle structures and an active form of thrombin, whereby the generated thrombin changes blood by converting fibrinogen into fibrin. Induce coagulation In this process, the prothrombin fragments 1 and 2, which form the N-terminus of prothrombin, are cut out. The fragment 1 portion is glycosylated through post-translational modification, while the fragment-2 portion retains the unmodified Kringle structure. (Esmon, CT, Owen, WG and Jackson, CM, J. Biol. Chem., 249: 8045 (1974)).

크링글이란 혈액응고와 혈전용혈 등에 관여하는 세린 프로테아제(serine protease)계 단백질에서 공통적으로 발견되는 영역(domain)을 일컬으며, 독특한 3차 구조를 형성하게 하는 세 개의 이항화 결합(disulfide bond)을 포함하는 80여 개의 아미노산 잔기들로 구성되어 있다(참조: Furie, B. and Furie, C.B., Cell, 53:505-518(1988)). 이러한 구조는 혈액응고 과정에서 중요한 역할을 하는 프로트롬빈에서 처음 발견되었는데, 이외에도 플라스미노겐(plasminogen), 유로키나제(urokinase), tPA(tissue-type plasminogen activator) 및 Factor XII 등의 혈액응고 및 용혈과정에 관여하는 단백질 가수분해 효소들과 지방 전달과정에 중요한 역할을 하는 아포리포단백질 에이(apolipoprotein A) 및 사람 간세포 성장인자(human hepatocyte growth factor)에 이르기까지 혈액 내에 존재하는 매우 다양한 종류의 단백질들에서 발견되고 있다. 또한, 크링글 구조는 단백질간에서만이 아니라 종(種)간에서도 유사성이 높아, 적어도 5억년 이상 보존된 구조로 생각되고 있다. 한편, 크링글 구조는 혈액 단백질에서 집중적으로 발견되고 있는 점으로 미루어 혈액응고 조절 및 세포간 인식과정의 도구물질일 가능성이 매우 높은 것으로 추측되고 있을 뿐, 독립된 크링글의 구조 및 기능에 관한 구체적인 연구보고는 미미하였다.Kringle refers to a domain commonly found in serine protease-based proteins involved in blood coagulation and thrombosis, and contains three disulfide bonds that form a unique tertiary structure. It consists of about 80 amino acid residues, including Furie, B. and Furie, CB, Cell, 53: 505-518 (1988). This structure was first discovered in prothrombin, which plays an important role in the coagulation process. In addition, it is involved in blood coagulation and hemolysis of plasminogen, urokinase, tissue-type plasminogen activator (tPA), and Factor XII. Are found in a wide variety of proteins in the blood, from proteolytic enzymes to apolipoprotein A and human hepatocyte growth factor, which play an important role in the fat transfer process. have. In addition, the Kringle structure has high similarity not only between proteins but also between species, and is considered to have been preserved for at least 500 million years. On the other hand, since Kringle structure is found in blood proteins intensively, it is assumed that it is very likely to be a tool for the regulation of blood coagulation and intercellular recognition. The report was insignificant.

그러나, 최근에 이르러 포크만(Folkman, J) 등을 중심으로 한 연구진이 안지오스태틴(angiostatin)과 엔도스태틴 (endostatin) 등, 크링글 구조를 갖는 단백질들이 내피세포의 성장을 억제하는 기능이 있다는 보고를 하여 주목을 받고 있다(참조: Cao, Y., Ji, R.W., Davidson, D., Schaller, J., Marti, D., Sohndel, S., McCance, S.G., O'Reilly, M.S., Llinas, M. and Folkman, J., J. Biol. Chem., 271:29461-29467(1996)). 이들에 의하면, 총 4개의 크링글 구조를 포함하는 분자량 38kDa의 안지오스태틴은 물론, 이 단백질을 구성하는 각각의 크링글 부위 또한 bFGF(basic fibroblast growth factor)에 의존하여 성장하는 내피세포의 성장을 50%정도 억제하는 것으로 밝혀졌는데, bFGF-의존적 내피세포의 성장은 비 정상적인 혈관형성 과정(angiogenesis)과 직접적으로 연관되어 있어 더욱 주목을 끌고 있다.Recently, however, researchers such as Folkman (J) and others have found that kringle-structured proteins, such as angiostatin and endostatin, inhibit the growth of endothelial cells. (Cao, Y., Ji, RW, Davidson, D., Schaller, J., Marti, D., Sohndel, S., McCance, SG, O'Reilly, MS, Llinas, M. and Folkman, J., J. Biol. Chem., 271: 29461-29467 (1996)). According to them, angiostatin with a molecular weight of 38 kDa including four kringle structures, as well as each kringle region constituting the protein, also depends on bFGF (basic fibroblast growth factor) for growth of endothelial cells. It has been shown to inhibit by 50%, and the growth of bFGF-dependent endothelial cells is directly related to abnormal angiogenesis, which is drawing more attention.

일반적으로 일련의 발생과정을 거친 정상적인 성체의 경우, 내피세포가 분열하거나 자라나는 경우는 거의 없다(참조: Engerman, R.L., Pfaffenbacvh, D. and Davis, M.D., Lab Invest., 17:738-743(1967)). 그러나, 상처의 치료 또는 여성의 생식과 관련하여 새로운 혈관형성이 필요한 경우 또는 악성종양 세포의 성장과 전이가 일어나는 경우에, 특정한 성장인자(growth factor)가 분비되고 이 성장인자가 성장이 거의 멈춰있는 내피세포를 자극하여 분열과 성장을 유도함으로써, 새로운 혈관형성이 이루어지게 된다(참조: Auerbach, W. and Auerbach, R., Pharmacol. Ther., 63:265-311(1994); Cockerill, G.W., Gamble, J.R. and Vadas, M.A., Int. Rev. Cytol., 159:113-160(1995); Adams, J.M. and Cory, S., Science, 254:1161-1167(1991)). 또한, 분화가 끝난 성체에서 일어나는 비 정상적인 혈관형성은 류마티스 관절염, 혈관종과 같은 비교적 발병율이 높으면서도 치료가 어려운 질환과 아주 밀접하게 연관되어 있다는 사실들이 알려지면서, 혈관형성의 조절에 대한 관심이 급속하게 증가하고 있는 것이 당 분야의 추세이다.In general, endogenous cells rarely divide or grow during normal adult development (see Engerman, RL, Pfaffenbacvh, D. and Davis, MD, Lab Invest., 17: 738-743 (1967). )). However, when new angiogenesis is required in connection with the treatment of a wound or female reproduction, or when growth and metastasis of malignant cells occurs, certain growth factors are secreted and these growth factors are almost stopped growing. By stimulating endothelial cells to induce division and growth, new angiogenesis occurs (see Auerbach, W. and Auerbach, R., Pharmacol. Ther., 63: 265-311 (1994); Cockerill, GW, Gamble, JR and Vadas, MA, Int. Rev. Cytol., 159: 113-160 (1995); Adams, JM and Cory, S., Science, 254: 1161-1167 (1991)). In addition, it is known that abnormal angiogenesis in differentiated adults is closely related to relatively high incidence and difficult to treat diseases such as rheumatoid arthritis and hemangioma. It is an increasing trend in the field.

따라서, 혈관형성 과정을 인위적으로 조절함으로써 비 정상적인 혈관형성과 관련된 여러 질환을 치료 및 예방할 수 있을 것으로 판단되고 있다. 특히, 악성종양의 경우, 종양세포의 성장 및 전이에 혈관형성 과정은 필수적이기 때문에, 혈관형성 억제물질의 개발은 악성종양에 대한 효과적인 대응책이 될 수 있을 것으로 예측되고 있다. 실제로, 이사야(Isaiah, J)등의 연구진은 혈관형성의 억제를 통해 암 전이를 막는 방법을 개발 중에 있다(참조: Isaiah, J. and Ellis, L.M., Cell, 79:185-188(1994); Wu, Z., O'Reilly, M.S., Folkman, J. and Shing, Y., Biochem. Biophys. Res. Commun., 236:651-654(1997); Abraham, J.A., Mergia, A., Whang, J.L., Tumolo, A., Friedman, J., Hjerrild, K.A., Gospodarowicz, D. and Fiddes, J.C. Science, 233:545-548(1986)).Therefore, by artificially controlling the angiogenesis process, it is believed that various diseases associated with abnormal angiogenesis can be treated and prevented. In particular, in the case of malignant tumors, the angiogenesis process is essential for the growth and metastasis of tumor cells, the development of angiogenesis inhibitors is expected to be an effective response to malignancies. Indeed, Isaiah, J, et al. Are developing methods to prevent cancer metastasis by inhibiting angiogenesis (see Isaiah, J. and Ellis, LM, Cell, 79: 185-188 (1994); Wu, Z., O'Reilly, MS, Folkman, J. and Shing, Y., Biochem.Biophys.Res.Commun., 236: 651-654 (1997); Abraham, JA, Mergia, A., Whang, JL, Tumolo, A., Friedman, J., Hjerrild, KA, Gospodarowicz, D. and Fiddes, JC Science, 233: 545-548 (1986)).

한편, 본 발명자들은 바실러스 칼메트-게린으로 감작시키고 내독소로 처리한 뉴질랜드산 흰 토끼의 혈청으로부터 내피세포의 성장을 억제하는 프로트롬빈 크링글-2 단백질을 발견하고, 전기 단백질을 순수 분리하여, 특성을 규명하고 아미노산 서열을 결정하였으며, 토끼 프로트롬빈 크링글-2의 cDNA를 클로닝한 바 있다(참조: 대한민국 특허출원 제 97-82347; 대한민국 특허출원 제 97-82346).On the other hand, the inventors found prothrombin Kringle-2 protein that inhibits the growth of endothelial cells from the serum of New Zealand white rabbit sensitized with Bacillus calmet-gerin and treated with endotoxin, and purely isolated the electric protein, The amino acid sequence was determined, and the cDNA of rabbit prothrombin Kringle-2 was cloned (see Korean Patent Application No. 97-82347; Korean Patent Application No. 97-82346).

이에, 본 발명자들은 사람 프로트롬빈으로부터 유래된, 크링글 구조를 포함하는 N-말단 프래그먼트("크링글 단백질") 또한 내피세포 성장 억제활성을 가지고 있을 것으로 예상하고, 이를 조사한 결과, 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2 단백질이 강력한 내피세포 성장 억제활성을 지니고 있음을 확인한데 이어, 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA를 클로닝하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors expect that the N-terminal fragment ("Kringle protein") containing the Kringle structure, derived from human prothrombin, also has endothelial cell growth inhibitory activity, and as a result, the human prothrombin Kringle- After confirming that the 1 and -2 proteins have potent endothelial growth inhibitory activity, the cDNAs of human prothrombin kringle-1 and -2 were cloned and the present invention was completed.

결국, 본 발명의 목적은 사람 프로트롬빈으로부터 유래되었으며, 우수한 내피세포 성장 억제활성을 가지는 두 가지 단백질 즉, 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 사람 프로트롬빈 크링글-2를 제공하는 것이다.Finally, it is an object of the present invention to provide two proteins derived from human prothrombin and having excellent endothelial growth inhibitory activity, human prothrombin kringle-1 and human prothrombin kringle-2.

본 발명의 다른 목적은 전기 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide cDNAs of electric human prothrombin Kringle-1 and -2.

본 발명의 또다른 목적은 전기 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA를 각각 포함하는 재조합 발현벡터를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a recombinant expression vector comprising cDNAs of human prothrombin Kringle-1 and -2, respectively.

도 1은 사람의 혈장으로부터 분리정제된 사람 프로트롬빈을 SDS-PAGE로 분석한 젤 사진이다.1 is a gel photograph of SDS-PAGE analysis of purified human prothrombin from human plasma.

도 2는 정제된 사람 프로트롬빈을 Factor Xa로 절단하였을 때 생성되는 펩티드들을 전기영동으로 분석한 젤 사진이다.FIG. 2 is a gel photograph of electrophoresis of peptides generated when purified human prothrombin is cleaved with Factor Xa. FIG.

도 3은 전기 정제된 사람 프로트롬빈을 Factor Xa로 절단하였을 때 생성되는 펩티드들을 이온교환크로마토그래피로 분리할 때, 용출되는 각 단백질의 분포를 나타내는 크로마토그램이다.FIG. 3 is a chromatogram showing the distribution of each protein eluted when the peptides produced when cleaving human purified prothrombin by Factor Xa are separated by ion exchange chromatography.

도 4는 사람 프로트롬빈-유래 펩티드들의 내피세포 성장 억제활성을 보여주는 그래프이다.4 is a graph showing endothelial cell growth inhibitory activity of human prothrombin-derived peptides.

도 5a, 5b 및 5c는 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 혈관형성 억제활성을 보여주는 사진이다.5a, 5b and 5c are photographs showing the angiogenesis inhibitory activity of human prothrombin Kringle-1 and -2.

도 6a 및 6b는 사람 프로트롬빈 cDNA의 염기서열을 나타낸다.6a and 6b show the nucleotide sequence of human prothrombin cDNA.

도 7은 DNA 중합효소 연쇄반응에 의하여 증폭된 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA를 1.5% 아가로오스 젤 전기영동으로 분석한 사진이다.7 is a photograph of cDNA of human prothrombin Kringle-1 and -2 amplified by DNA polymerase chain reaction by 1.5% agarose gel electrophoresis.

도 8은 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA를 각각 포함하는 재조합 발현벡터 pEF-hK1 및 pEF-hK2를 제한효소로 처리하고, 1.5% 아가로오스 젤 전기영동으로 분석한 사진이다.8 is a photograph of the recombinant expression vectors pEF-hK1 and pEF-hK2 containing human prothrombin Kringle-1 and -2 cDNA, respectively, treated with restriction enzymes and analyzed by 1.5% agarose gel electrophoresis.

비 활성 형태의 프로트롬빈은 Factor Xa에 의하여 두 개의 크링글(kringle)구조를 포함하는 N-말단부와 활성형의 트롬빈으로 가수분해되는데, 이 때 전기 N-말단부는 각각 하나의 크링글 구조를 포함하는 프래그먼트 1과 2로 절단된다. 이하에서는, 편의상 전기 프래그먼트 1과 2를 각각 '프로트롬빈 크링글-1'과 '프로트롬빈 크링글-2'라 부르기로 한다.The inactive form of prothrombin is hydrolyzed by factor Xa into an N-terminus comprising two kringle structures and an active thrombin, wherein the electrical N-terminus each comprises one Kringle structure. It is cut into fragments 1 and 2. Hereinafter, for convenience, the electric fragments 1 and 2 will be referred to as 'prothrombin kringle-1' and 'prothrombin kringle-2', respectively.

본 발명자들은 사람의 혈장으로부터 프로트롬빈 단백질을 분리정제하고, 이를 프로트롬빈 활성화 효소인 Factor Xa로 가수분해한 다음, 이온교환크로마토그래피를 이용하여 전기 가수분해물로부터 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2를 분리정제하였다. 이어서, 소의 모세혈관 내피세포를 사용한 세포성장 실험과 CAM(chick chorioallantoic membrane) 분석으로 전기 정제된 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2가 우수한 내피세포 성장 억제활성 및 혈관형성 억제기능을 가지고 있음을 확인하였다. 또한, 사람 프로트롬빈 cDNA를 주형으로 하는 중합효소 연쇄반응에 의하여 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA를 확보하고, 전기 cDNA를 각각 대장균 발현벡터에 클로닝하였다.We isolated and purified prothrombin protein from human plasma, hydrolyzed it with factor Xa, a prothrombin activating enzyme, and separated and purified human prothrombin Kringle-1 and -2 from electrolysates using ion exchange chromatography. It was. Subsequently, cell proliferation experiments using bovine capillary endothelial cells and chick chorioallantoic membrane (CAM) analysis showed that human prothrombin kringle-1 and -2, which were electropurified, had excellent endothelial growth inhibitory activity and angiogenesis inhibitory function. It was. Furthermore, cDNAs of human prothrombin kringle-1 and -2 were obtained by polymerase chain reaction using human prothrombin cDNA as a template, and the cDNAs were cloned into E. coli expression vectors, respectively.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명자들은 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2를 분리정제하고자, 먼저 사람의 혈장으로부터 사람 프로트롬빈을 분리정제하고, 전기 정제된 프로트롬빈을 생체내 프로트롬빈 활성화효소인 Factor Xa로 가수분해하여, 프로트롬빈 크링글-1과 크링글-2가 생성되도록 하였다. 이어서, 전기 단백질 가수분해물을 모노-큐 이온교환수지 크로마토그래피에 적용하고, 염화나트륨 직선농도구배를 이용하여 프리트롬빈, 트롬빈, 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 사람 프로트롬빈 크링글-2를 순수하게 분리정제하였다. 이와 같이 정제된 사람 프로트롬빈-유래 단백질들의 내피세포 성장 억제활성을 조사하고자, 전기 각 단백질과 정제된 프로트롬빈을 농도별로 소의 모세혈관 내피세포(BCE cell)에 가하고, bFGF(basic fibroblast growth factor)를 처리하여 세포성장을 유도한 다음, 일정시간 경과 후에 세포수를 측정한 결과, 프로트롬빈 크링글-1과 -2만이 내피세포의 성장을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이러한 결과에 근거하여, 사람 프로트롬빈 크링글 단백질들이 혈관형성을 저해할 수 있을 것으로 예상하고, CAM(chick chorioallantoic membrane) 분석을 실시한 결과, 전기 세포성장 실험에서와 마찬가지로 크링글-1과 -2만이 혈관형성을 직접적으로 억제하는 것이 확인되었다. 이에, 본 발명자들은 사람 프로트롬빈 크링글 유전자를 확보하고자, 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 N-말단 및 C-말단 아미노산 서열에 근거하여 합성된 올리고뉴클레오티드 프라이머들을 사용하여, 사람 프로트롬빈 cDNA를 주형으로 하는 중합효소 연쇄반응을 수행하여, 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2를 각각 암호하는 cDNA 절편들을 증폭하고, 전기 cDNA를 각각 대장균 발현벡터에 클로닝하였다.To separate and purify human prothrombin Kringle-1 and -2, the present inventors first separate and purify human prothrombin from human plasma, and hydrolyze the purified prothrombin with factor Xa, a prothrombin activating enzyme in vivo, -1 and Kringle-2 were generated. The protein hydrolyzate was then subjected to mono-Q ion exchange resin chromatography, and pure thrombin, thrombin, human prothrombin kringle-1 and human prothrombin kringle-2 were purified purely using a sodium chloride straightener. . In order to investigate the endothelial growth inhibitory activity of the purified human prothrombin-derived proteins, each protein and purified prothrombin were added to bovine capillary endothelial cells (BCE cells) at different concentrations and treated with basic fibroblast growth factor (bFGF). After inducing cell growth, the cell number was measured after a certain time, and it was confirmed that only prothrombin Kringle-1 and -2 effectively inhibited endothelial cell growth. Based on these results, we anticipate that human prothrombin kringle proteins may inhibit angiogenesis, and chick chorioallantoic membrane (CAM) analysis revealed that only kringle-1 and -2 blood vessels, as in electric cell growth experiments, It was confirmed to directly inhibit the formation. Thus, the inventors have used human prothrombin cDNA templates using oligonucleotide primers synthesized based on the N-terminal and C-terminal amino acid sequences of human prothrombin kringle-1 and -2 to secure human prothrombin kringle gene. The polymerase chain reaction was performed to amplify cDNA fragments encoding human prothrombin Kringle-1 and -2, respectively, and cloned the above cDNA into E. coli expression vectors, respectively.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되는 것이 아니라는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention more specifically, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples in accordance with the gist of the present invention. .

실시예 1: 사람 프로트롬빈의 정제Example 1 Purification of Human Prothrombin

사람 프로트롬빈을 워커(Walker, F.J.) 등의 방법에 따라 다음과 같은 방법으로 분리정제하였다(참조: Weinstein, R.E., Rickles, F.R. and Walker, F.J., Trombosis Res., 59:759(1990)). 먼저, 혈액원(서울특별시 서대문구 신촌동 134번지 세브란스 병원 소재)으로부터 구입한 사람 혈장에 시트르산 나트륨(sodium citrate)을 최종농도가 0.85%(w/v)가 되도록 가하여 혈액응고를 방지하고, 1,000 x g에서 30분 동안 원심분리하여 혈장액 중의 잔존 혈액세포들과 불용성 물질들을 제거하였다. 그런 다음, 벤자미딘(Benzamidine)-HCl 과 P-PACK(D-phenylalanyl-L-prolyl-L-arginine chloromethyl ketone)을 각각 최종농도가 5mM와 1M이 되도록 가하고, 시료 350ml 당 이온교환 수지의 일종인 QMA Accell(Pharmacia, Sweden) 10g을 첨가하였다. 전기 용액을 상온에서 1시간 동안 저어 시료내의 단백질이 전기 이온교환 수지에 부착되도록 하고, 이온교환 수지를 침전시킨 다음 상층액을 제거하였다. 세척용액(20mM Tris-HCl, 100mM NaCl, 5mM benzamidine-HCl, 1μM P-PACK, pH 7.5)으로 4 내지 5회 전기 단백질이 부착된 이온교환 수지를 세척하고, 용출용액(0.6M NaCl, 20mM Tris-HCl, 5mM benzamidine-HCl, 1μM P-PACK, pH 7.5)으로 단백질을 용출하였다. 용출된 단백질에 시트르산 나트륨을 최종농도가 0.6%(w/v/)가 되도록 가하고, 10M의 바륨 클로라이드(barium chloride) 용액을 단계적으로 첨가하였다. 전기 단백질 용액을 4℃에서 1시간 동안 저은 다음, 4,500 x g에서 20분 동안 원심분리하여 단백질 침전물을 수득하고, 전기 침전물을 0.2M EDTA를 포함하는 5mM benzamidine-HCl 용액에 용해시켜, 4℃에서 트리스 용액에 대하여 투석하였다. 투석이 끝난 단백질 용액을 FPLC 칼럼에 로딩하고, 0.2M 에서 0.4M에 이르는 염화나트륨 직선농도구배를 형성시켜 단백질을 용출시켰다. 도 1은 전술한 과정에 의하여 정제된 사람 프로트롬빈을 SDS-PAGE로 분석한 결과를 보여주는 젤 사진이다.Human prothrombin was isolated and purified according to the method of Walker (Falker, F.J.) et al. (Weinstein, R.E., Rickles, F.R. and Walker, F.J., Trombosis Res., 59: 759 (1990)). First, sodium citrate was added to human plasma purchased from a blood source (Severance Hospital, 134 Sinchon-dong, Seodaemun-gu, Seoul) to a final concentration of 0.85% (w / v) to prevent blood coagulation. Centrifugation was performed for minutes to remove residual blood cells and insoluble matters in the plasma solution. Then, benzamidine-HCl and P-PACK (D-phenylalanyl-L-prolyl-L-arginine chloromethyl ketone) were added to a final concentration of 5 mM and 1 M, respectively, and a kind of ion exchange resin per 350 ml of sample. 10 g of phosphorus QMA Accell (Pharmacia, Sweden) was added. The solution was stirred at room temperature for 1 hour to allow proteins in the sample to adhere to the ion exchange resin, precipitate the ion exchange resin and then remove the supernatant. Wash the ion-exchange resin with 4 ~ 5 times of electric protein with washing solution (20mM Tris-HCl, 100mM NaCl, 5mM benzamidine-HCl, 1μM P-PACK, pH 7.5), and eluate (0.6M NaCl, 20mM Tris). Protein was eluted with -HCl, 5 mM benzamidine-HCl, 1 μM P-PACK, pH 7.5). Sodium citrate was added to the eluted protein to a final concentration of 0.6% (w / v /), and 10M barium chloride solution was added stepwise. The electric protein solution was stirred at 4 ° C. for 1 hour and then centrifuged at 4,500 × g for 20 minutes to obtain a protein precipitate, which was dissolved in a 5 mM benzamidine-HCl solution containing 0.2 M EDTA and tris at 4 ° C. Dialysis against the solution. The dialysed protein solution was loaded onto an FPLC column and the protein was eluted by forming a sodium chloride linear thickener ranging from 0.2M to 0.4M. 1 is a gel photograph showing the results of analyzing the human prothrombin purified by the above-described process by SDS-PAGE.

실시예 2: 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 유도Example 2: Induction of Human Prothrombin Kringle-1 and -2

전기 실시예 1로부터 수득한 정제된 사람 프로트롬빈을 Factor Xa로 절단하기 위하여, 먼저 정제된 프로트롬빈 10mg을 Factor Xa 반응용액(10mM Tris, 100mM NaCl, 10mM CaCl2, pH 7.4)에 대하여 투석하였다. 투석이 끝난 단백질 시료에 0.5 유닛의 Factor Xa(Sigma, USA)를 가하고, 25℃에서 12시간 동안 반응시켜 프로트롬빈을 가수분해한 다음, 10,000배 부피의 반응정지용액(10mM Tris, 100mM NaCl, 1mM PMSF, pH7.4)에 대하여 투석하였다. 이어서, 프로트롬빈의 절단을 전기영동을 통하여 확인하였다(참조: 도 2).In order to cleave the purified human prothrombin obtained from Example 1 to Factor Xa, first, 10 mg of purified prothrombin was dialyzed against a Factor Xa reaction solution (10 mM Tris, 100 mM NaCl, 10 mM CaCl 2 , pH 7.4). 0.5 units of Factor Xa (Sigma, USA) was added to the dialysis protein sample, and hydrolyzed prothrombin by reacting at 25 ° C. for 12 hours, followed by a 10,000-fold reaction stop solution (10 mM Tris, 100 mM NaCl, 1 mM PMSF). , pH7.4). Subsequently, cleavage of prothrombin was confirmed by electrophoresis (see FIG. 2).

실시예 3: 이온교환 크로마토그래피에 의한 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2 의 정제Example 3: Purification of Human Prothrombin Kringle-1 and -2 by Ion Exchange Chromatography

도 2에서 보듯이, 프로트롬빈의 가수분해물에는 프로트롬빈 크링글-1, -2 및 트롬빈 이외에도, 가수분해되지 않은 프로트롬빈과 크링글-2 부위를 포함하는 프리트롬빈이 혼합되어 있다. 따라서, 프로트롬빈의 가수분해물로부터 프로트롬빈 크링글-1과 -2만을 분리정제하기 위하여, 다음과 같은 방법으로 이온교환 크로마토그래피를 실시하였다: 먼저, 전기 실시예 2로부터 수득한 프로트롬빈의 가수분해물을 10,000배 부피의 모노-큐 완충용액(50mM sodium phosphate, 1mM PMSF, pH 7.0)에 대하여 투석한 다음, 모노-큐 완충용액으로 평형화되어 있는 모노-큐 칼럼(Pharmacia, Sweden)에 로딩하고, 50mM 에서 700mM에 이르는 염화나트륨 직선농도구배를 형성시켜 단백질을 용출하였다. 이때, 280nm에서의 흡광도를 측정함으로써 프리트롬빈, 트롬빈, 프로트롬빈 크링글-1 및 -2를 각각 포함하는 것으로 예상되는 단백질 분획들을 회수하고(참조: 도 3), 각 분획들에 대하여 SDS-PAGE를 수행한 결과, 각 분획이 단일밴드로 나타남으로써 프리트롬빈, 트롬빈, 프로트롬빈 크링글-1 및 -2가 각각 성공적으로 분리정제되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 각 펩티드들의 N-말단 아미노산 서열 결정에 의해서도 재확인되었다.As shown in FIG. 2, the hydrolyzate of prothrombin is mixed with non-hydrolyzed prothrombin and kringle-2 sites in addition to prothrombin kringle-1, -2 and thrombin. Therefore, in order to separate and purify only prothrombin Kringle-1 and -2 from the hydrolyzate of prothrombin, ion exchange chromatography was performed in the following manner: First, the hydrolyzate of prothrombin obtained from Example 2 was 10,000-fold. Dialysed against a volume of mono-Q buffer (50 mM sodium phosphate, 1 mM PMSF, pH 7.0), then loaded into a mono-Q column (Pharmacia, Sweden) equilibrated with mono-Q buffer and loaded at 50 mM to 700 mM. Proteins were eluted by forming a sodium chloride linear thickener. At this time, by measuring the absorbance at 280nm to recover the protein fractions expected to include prethrombin, thrombin, prothrombin Kringle-1 and -2 (see Fig. 3), SDS-PAGE for each fraction As a result, each fraction was represented as a single band, and it was confirmed that prethrombin, thrombin, prothrombin kringle-1 and -2 were successfully separated and purified, respectively. This result was also confirmed by the N-terminal amino acid sequencing of each peptide.

실시예 4: 사람 프로트롬빈-유래 펩티드들의 내피세포 성장 억제활성 측정Example 4 Measurement of Endothelial Growth Inhibitory Activity of Human Prothrombin-Derived Peptides

소의 모세혈관 내피세포(BCE cell)의 초대배양(primary culture)을 열처리된 10% 송아지혈청(bovine calf serum)과 3ng/ml의 재조합 사람 bFGF(R&D Inc., USA)를 포함하는 성장배지를 사용하여 젤라틴으로 코팅된 플레이트에서 유지하였다. 전기 배양된 세포들을 0.05% 트립신(trypsin) 용액을 처리하여 분리시킨 다음, 10% 송아지혈청을 포함하는 성장배지로 0.5ml 당 약 12,500개의 세포를 포함하도록 희석하였다. 전기 희석된 세포액 0.5ml을 젤라틴으로 코팅된 24웰-플레이트의 각 웰에 가하고, 37℃에서 24시간 동안 배양한 다음, 배지를 5% 송아지혈청을 포함하는 신선한 성장배지 0.25ml로 교체하였다. 이어서, 전기 실시예 3으로부터 수득한 정제된 프로트롬빈 크링글-1, -2, 트롬빈 또는 전기 실시예 1에서 정제한 프로트롬빈을 각각 0.5, 1, 2, 4 및 10μg/ml의 농도로 전기 세포에 가하고, 30분 후에 배지의 부피를 0.5ml로 맞춘 다음, bFGF를 최종 1ng/ml의 농도로 처리하였다. 72시간이 경과한 다음, 세포들을 트립신으로 분리하여 세포수를 측정함으로써, 프로트롬빈으로부터 유도된 각종 펩티드들의 내피세포 성장 억제활성을 조사하였다. 그 결과, 프로트롬빈과 트롬빈은 내피세포 성장 억제활성이 거의 없는 반면, 프로트롬빈 크링글-1과 -2의 경우, 토끼 프로트롬빈 크링글-2나 앤지오스태틴과 같은 종래의 내피세포 성장억제 단백질과 유사하거나 혹은 다소 높은 내피세포 성장 억제활성을 가지고 있음이 확인되었다(참조: 도 4). 하기 표 1은 사람 프로트롬빈 크링글-1, -2 및 종래의 내피세포 성장억제 단백질들의 내피세포 성장 억제활성을 요약하여 나타낸 것이다.Primary cultures of bovine capillary endothelial cells (BCE cells) were grown using a growth medium containing heat treated 10% bovine calf serum and 3 ng / ml recombinant human bFGF (R & D Inc., USA). And maintained in a plate coated with gelatin. Electrocultured cells were isolated by treatment with 0.05% trypsin solution and then diluted to about 12,500 cells per 0.5 ml with growth medium containing 10% calf serum. 0.5 ml of the diluted cell solution was added to each well of gelatin-coated 24-well-plate, incubated at 37 ° C. for 24 hours, and then the medium was replaced with 0.25 ml of fresh growth medium containing 5% calf serum. Purified prothrombin Kringle-1, -2, thrombin or prothrombin purified in Example 1 were then added to the electric cells at concentrations of 0.5, 1, 2, 4 and 10 μg / ml respectively. After 30 minutes, the volume of the medium was adjusted to 0.5 ml, and then bFGF was treated to a final concentration of 1 ng / ml. After 72 hours, the cells were separated by trypsin and the cell number was measured to investigate the endothelial growth inhibitory activity of various peptides derived from prothrombin. As a result, prothrombin and thrombin have little endothelial growth inhibitory activity, whereas prothrombin kringle-1 and -2 are similar to conventional endothelial growth inhibitory proteins such as rabbit prothrombin kringle-2 and angiostatin. Or it was confirmed that it has a somewhat high endothelial growth inhibitory activity (see Fig. 4). Table 1 below summarizes the endothelial cell growth inhibitory activity of human prothrombin Kringle-1, -2 and conventional endothelial cell growth inhibitory proteins.

사람 프로트롬빈 크링글-1, -2 및 종래의 내피세포 성장억제 단백질들의 내피세포 성장 억제활성 비교Comparison of Endothelial Growth Inhibitory Activity of Human Prothrombin Kringle-1, -2 and Conventional Endothelial Growth Inhibitory Proteins 단백질protein ED50(nM)*ED 50 (nM) * 사람 프로트롬빈 크링글-1Human Prothrombin Kringle-1 100100 사람 프로트롬빈 크링글-2Person Prothrombin Kringle-2 120120 토끼 프로트롬빈 크링글-2Rabbit Prothrombin Kringle-2 155155 안지오스태틴Angiostatin 140140 안지오스태틴 크링글-1Angiostatin Kringle-1 320320 안지오스태틴 크링글-2Angiostatin Kringle-2 460460

*: 50% 세포성장저해 농도*: 50% cell growth inhibition concentration

실시예 5: 사람 프로트롬빈-유래 펩티드들의 혈관형성 억제활성 측정Example 5 Determination of Angiogenesis Inhibitory Activity of Human Prothrombin-Derived Peptides

시중에서 판매되는 닭의 수정란을 구입하여 70% 에탄올로 닦은 다음, 공기주머니가 있는 뭉툭한 쪽을 위로하여 37℃, 3% CO2조건에서 48시간 동안 배양하였다. 멸균된 주사기로 전기 수정란의 뾰족한 쪽에 구멍을 내고, 흰자질을 2 내지 3ml 정도 추출한 다음, 구멍을 테이프로 밀봉하고 37℃, 3% CO2조건에서 24시간 더 배양하였다. 그런 다음, 수정란의 공기주머니가 있는 부위에 칼을 이용하여 직경이 약 2cm인 창을 만들고, 직경 약 1cm 정도로 CAM(chick chorioallantoic membrane)이 형성된 수정란을 선별하여, 0.45% 메틸셀룰로즈 수용액 10μl와 사람 프로트롬빈 크링글-1, -2, 트롬빈, 프리트롬빈 또는 프로트롬빈 25μg을 각각 혼합하고 클린벤치 내에서 건조시켜 제조된 시료를, 전기 창에 얹고 창을 테이프로 밀봉한 다음, 37℃, 3% CO2조건에서 48시간 더 배양하였다. 이어서, CAM 아래로 인트라리포즈(Intralipose fat emulsion, 녹십자, 대한민국)를 주입하고, 전기 시료처리 부위 아래쪽의 혈관형성 정도를 관찰하였다. 이때, 대조군으로는 전기 시료 대신 PBS를 처리한 수정란을 사용하였다. 그 결과, 프로트롬빈과 프리트롬빈, 그리고 트롬빈을 처리한 경우에는 혈관형성이 억제되지 않은 반면, 프로트롬빈 크링글-1과 -2를 처리한 경우에는 혈관형성이 억제된 것을 확인하였다(참조: 도 5a, 5b 및 5c). 도 5a는 PBS를 처리한 대조군, 5b는 25μg 프로트롬빈 크링글-1 처리군, 그리고 도 5c는 25μg 프로트롬빈 크링글-2 처리군을 각각 나타낸다.Commercially available chickens were fertilized with eggs and washed with 70% ethanol, and then incubated for 48 hours at 37 ° C. and 3% CO 2 with the blunt side up with an air pocket. A sterile syringe was used to puncture the pointed side of the fertilized egg, extract 2-3 ml of white matter, seal the hole with tape, and incubate for another 24 hours at 37 ° C. and 3% CO 2 . Then, using a knife in the air bag portion of the fertilized egg using a knife to make a window about 2cm in diameter, and about 1cm in diameter fertilized egg formed with chick chorioallantoic membrane (CAM) was selected, 10μl 0.45% aqueous solution of methylcellulose and human prothrombin Samples prepared by mixing 25 μg of Kringle-1, -2, thrombin, prethrombin, or prothrombin, respectively, and drying in a clean bench were placed in an electric window and the window was sealed with tape, followed by 37 ° C., 3% CO 2 conditions. Incubated for 48 hours more. Subsequently, Intralipose fat emulsion (Green Cross, Korea) was injected under the CAM, and the degree of angiogenesis under the electrical sample treatment site was observed. In this case, a fertilized egg treated with PBS was used instead of the electric sample as a control. As a result, it was confirmed that angiogenesis was not inhibited when prothrombin, prethrombin, and thrombin were treated, whereas angiogenesis was inhibited when prothrombin kringle-1 and -2 were treated (see FIG. 5A, 5b and 5c). Figure 5a is a control group treated with PBS, 5b is a 25μg prothrombin Kringle-1 treatment group, and Figure 5c shows a 25μg prothrombin Kringle-2 treatment group, respectively.

실시예 6: 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA의 클로닝Example 6: Cloning of cDNAs of Human Prothrombin Kringle-1 and -2

사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA를 클로닝하기 위하여, 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2 각각의 N-말단 및 C-말단 아미노산 서열에 근거하여, 다음과 같은 염기서열을 가지는 올리고뉴클레오티드 프라이머들을 합성하였다:To clone cDNAs of human prothrombin kringle-1 and -2, based on the N-terminal and C-terminal amino acid sequences of human prothrombin kringle-1 and -2, respectively, oligonucleotide primers having the following sequencing: Were synthesized:

사람 프로트롬빈 크링글-1:Human Prothrombin Kringle-1:

N-말단 프라이머: 5'- GAATTCCTTCTGGGCCAAGTACACAGC -3'N-terminal primer: 5'- GAATTCCTTCTGGGCCAAGTACACAGC -3 '

EcoRIEcoRI

C-말단 프라이머: 5'- AAGCTTTTAGCGTGGAGTCATCGCTAC -3'C-terminal primer: 5'- AAGCTTTTAGCGTGGAGTCATCGCTAC -3 '

HindIIIHindIII

사람 프로트롬빈 크링글-2:Human Prothrombin Kringle-2:

N-말단 프라이머: 5´- CGAATTCCGAAGGCTCCAGTGTG -3´N-terminal primer: 5´- CGAATTCCGAAGGCTCCAGTGTG -3´

EcoRIEcoRI

C-말단 프라이머: 5'- GAAGCTTCTAACGCCCTTCGATGGC -3'C-terminal primer: 5'- GAAGCTTCTAACGCCCTTCGATGGC -3 '

HindIIIHindIII

이어서, 도 6a 및 6b에 보여지는 염기서열을 가지는 사람 프로트롬빈 cDNA를 주형으로 하고 전기 프라이머들을 이용하여, 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction)을 94℃, 57℃, 73℃에서 각각 1분씩 36회 반복실시하여, 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 -2의 cDNA를 각각 증폭시켰다. 증폭된 cDNA 절편들을 1.5% 아가로오스 젤로 전기영동하여 크기를 확인하고(참조: 도 7, 레인 1: 크링글-1 cDNA; 레인 2: DNA 크기마커; 레인 3: 크링글-2 cDNA), 이들을 각각 대장균 단백질 발현벡터인 pET22b+ 벡터(Invitrogen, USA)에 클로닝하여, 사람 프로트롬빈 크링글-1 cDNA를 포함하는 pEF-hK1 벡터 및 사람 프로트롬빈 크링글-2 cDNA를 포함하는 pEF-hK2 벡터를 제조하였으며, 목적 cDNA의 삽입여부를 제한효소 처리에 이은 아가로오스 젤 전기영동으로 확인하였다(참조: 도 8, 레인 1: pEF-hK1; 레인 2: pEF-hK2; 레인 3: DNA 크기마커). 한편, 전기 pEF-hK2 벡터로 형질전환된 대장균을 'E. coli BL21(DE3)/pLysS,phEF13'이라 명명하고, 이들을 1998년 8월 14일자로 국제기탁기관인 한국종균협회 부설 한국미생물보존센타(소재: 대한민국 서울시 서대문구 신촌동 134)에 기탁번호 'KCCM-10139'로 기탁하였다.Subsequently, using a human prothrombin cDNA having a nucleotide sequence shown in FIGS. 6A and 6B as a template and using electric primers, the polymerase chain reaction was performed 36 times for 1 minute at 94 ° C, 57 ° C, and 73 ° C, respectively. Repeatedly, cDNAs of human prothrombin Kringle-1 and -2 were amplified, respectively. The amplified cDNA fragments were electrophoresed with 1.5% agarose gel to confirm the size (see Figure 7, Lane 1: Kringle-1 cDNA; Lane 2: DNA size marker; Lane 3: Kringle-2 cDNA), These were cloned into the pET22b + vector (Invitrogen, USA), an E. coli protein expression vector, respectively, to prepare a pEF-hK1 vector containing human prothrombin Kringle-1 cDNA and a pEF-hK2 vector containing human prothrombin Kringle-2 cDNA. , Insertion of the target cDNA was confirmed by agarose gel electrophoresis followed by restriction enzyme treatment (see FIG. 8, lane 1: pEF-hK1; lane 2: pEF-hK2; lane 3: DNA size marker). Meanwhile, E. coli transformed with the pEF-hK2 vector was identified as' E. coli BL21 (DE3) / pLysS, phEF13 ', and the deposit number' KCCM-10139 'to the Korea Microbiological Conservation Center (134, Sinchon-dong, Seodaemun-gu, Seoul, Korea) as of 14 August 1998. Was deposited.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 사람 프로트롬빈으로부터 유래되었으며 내피세포 성장 억제활성을 가지는 사람 프로트롬빈 크링글-1과 사람 프로트롬빈 크링글-2 단백질 및 이를 암호하는 유전자를 제공한다. 본 발명의 사람 프로트롬빈 크링글-1과 사람 프로트롬빈 크링글-2는 모두 내피세포 성장 억제활성이 우수하며 혈관형성을 직접적으로 저해하므로, 류마티스나 암의 치료에 효과적으로 이용될 수 있으며, 또한 혈액응고 시의 프로트롬비나제 컴플렉스의 활성을 억제함으로써 혈전에 의한 질환의 치료제로도 유용하게 사용될 수 있을 것이다.As described and demonstrated in detail above, the present invention provides human prothrombin Kringle-1 and human prothrombin Kringle-2 proteins derived from human prothrombin and having endothelial growth inhibitory activity and genes encoding the same. Both human prothrombin kringle-1 and human prothrombin kringle-2 of the present invention have excellent endothelial growth inhibitory activity and directly inhibit angiogenesis, and thus can be effectively used for the treatment of rheumatism or cancer. By inhibiting the activity of the prothrombinase complex of may be useful as a therapeutic agent for diseases caused by blood clots.

Claims (10)

다음과 같은 아미노산 서열을 가지는 사람 프로트롬빈 크링글-1 단백질을 코딩하는 유전자:Genes encoding human prothrombin kringle-1 protein having the following amino acid sequences: FWAKYTACET ARTPRDKLAA CLEGNCAEGL GTNYRGHVNI TRSGIECQLW 50FWAKYTACET ARTPRDKLAA CLEGNCAEGL GTNYRGHVNI TRSGIECQLW 50 RSRYPHKPEI NSTTHPGADL QENFCRNPDS STTGPWCYTT DPTVRRQECS 100RSRYPHKPEI NSTTHPGADL QENFCRNPDS STTGPWCYTT DPTVRRQECS 100 IPVCGQDQVT VAMTPR 116IPVCGQDQVT VAMTPR 116 다음과 같은 아미노산 서열을 가지는 사람 프로트롬빈 크링글-2 단백질을 코딩하는 유전자:Gene encoding human prothrombin kringle-2 protein having the following amino acid sequence: SEGSSVNLSP PLEQCVPDRG QQYQGRLAVT THGLPCLAWA SAQAKALSKH 50SEGSSVNLSP PLEQCVPDRG QQYQGRLAVT THGLPCLAWA SAQAKALSKH 50 QDFNSAVQLV ENFCRNPDGD EEGVWCYVAG KPGDFGYCDL NYCEEAVEEE 100QDFNSAVQLV ENFCRNPDGD EEGVWCYVAG KPGDFGYCDL NYCEEAVEEE 100 TGDGLDEDSD RAIEGR 116TGDGLDEDSD RAIEGR 116 제 1항의 사람 프로트롬빈 크링글-1 단백질을 코딩하는 다음과 같은 염기서열을 가지는 사람 프로트롬빈 크링글-1 cDNA:Human prothrombin kringle-1 cDNA having the following nucleotide sequence encoding human prothrombin kringle-1 protein of claim 1: TTCTGGGCCA AGTACACAGC TTGTGAGACA GCGAGGACGC CTCGAGATAA 50TTCTGGGCCA AGTACACAGC TTGTGAGACA GCGAGGACGC CTCGAGATAA 50 GCTTGCTGCA TGTCTGGAAG GTAACTGTGC TGAGGGTCTG GGTACGAACT 100GCTTGCTGCA TGTCTGGAAG GTAACTGTGC TGAGGGTCTG GGTACGAACT 100 ACCGAGGGCA TGTGAACATC ACCCGGTCAG GCATTGAGTG CCAGCTATGG 150ACCGAGGGCA TGTGAACATC ACCCGGTCAG GCATTGAGTG CCAGCTATGG 150 AGGAGTCGCT ACCCACATAA GCCTGAAATC AACTCCACTA CCCATCCTGG 200AGGAGTCGCT ACCCACATAA GCCTGAAATC AACTCCACTA CCCATCCTGG 200 GGCCGACCTA CAGGAGAATT TCTGCCGCAA CCCCGACAGC AGCAACACGG 250GGCCGACCTA CAGGAGAATT TCTGCCGCAA CCCCGACAGC AGCAACACGG 250 GACCCTGGTG CTACACTACA GACCCCACCG TGAGGAGGCA GGAATGCAGC 300GACCCTGGTG CTACACTACA GACCCCACCG TGAGGAGGCA GGAATGCAGC 300 ATCCCTGTCT GTGGCCAGGA TCAAGTCACT GTAGCGATGA CTCCACGC 348ATCCCTGTCT GTGGCCAGGA TCAAGTCACT GTAGCGATGA CTCCACGC 348 제 2항의 사람 프로트롬빈 크링글-2 단백질을 코딩하는 다음과 같은 염기서열을 가지는 사람 프로트롬빈 크링글-2 cDNA:Human prothrombin Kringle-2 cDNA having the following nucleotide sequence encoding human prothrombin Kringle-2 protein of claim 2: TCCGAAGGCT CCAGTGTGAA TCTGTCACCT CCATTGGAGC AGTGTGTCCC 50TCCGAAGGCT CCAGTGTGAA TCTGTCACCT CCATTGGAGC AGTGTGTCCC 50 TGATCGGGGG CAGCAGTACC AGGGGCGCCT GGCGGTGACC ACACATGGGC 100TGATCGGGGG CAGCAGTACC AGGGGCGCCT GGCGGTGACC ACACATGGGC 100 TCCCCTGCCT GGCCTGGGCC AGCGCACAGG CCAAGGCCCT GAGCAAGCAC 150TCCCCTGCCT GGCCTGGGCC AGCGCACAGG CCAAGGCCCT GAGCAAGCAC 150 CAGGACTTCA ACTCAGCTGT GCAGCTGGTG GAGAACTTCT GCCGCAACCC 200CAGGACTTCA ACTCAGCTGT GCAGCTGGTG GAGAACTTCT GCCGCAACCC 200 AGACGGGGAT GAGGAGGGCG TGTGGTGCTA TGTGGCCGGG AAGCCTGGCG 250AGACGGGGAT GAGGAGGGCG TGTGGTGCTA TGTGGCCGGG AAGCCTGGCG 250 ACTTTGGGTA CTGCGACCTC AACTATTGTG AGGAGGCCGT GGAGGAGGAG 300ACTTTGGGTA CTGCGACCTC AACTATTGTG AGGAGGCCGT GGAGGAGGAG 300 ACAGGAGATG GGCTGGATGA GGACTCAGAC AGGGCCATCG AAGGGCGT 348ACAGGAGATG GGCTGGATGA GGACTCAGAC AGGGCCATCG AAGGGCGT 348 제 3항의 사람 프로트롬빈 크링글-1 cDNA를 포함하는 재조합 발현벡터 pEF-hK1.Recombinant expression vector pEF-hK1 comprising the human prothrombin Kringle-1 cDNA of claim 3. 제 4항의 사람 프로트롬빈 크링글-2 cDNA를 포함하는 재조합 발현벡터 pEF-hK2.Recombinant expression vector pEF-hK2 comprising the human prothrombin Kringle-2 cDNA of claim 4. 제 6항의 발현벡터 pEF-hK2로 형질전환된 재조합 대장균E. coliBL21(DE3)/pLysS,phEF13(KCCM-10139).Recombinant Escherichia coli E. coli BL21 (DE3) / pLysS, phEF13 (KCCM-10139) transformed with the expression vector pEF-hK2 of claim 6. 사람의 혈장으로부터 프로트롬빈 단백질을 분리정제하는 단계;Isolating and purifying prothrombin protein from human plasma; 전기 정제된 프로트롬빈을 Factor Xa로 가수분해하여 프로트롬빈 크링글-1과 프로트롬빈 크링글-2를 생성시키는 단계; 및,Hydrolyzing the electropurified prothrombin with Factor Xa to produce prothrombin kringle-1 and prothrombin kringle-2; And, 전기 가수분해물을 이온교환수지 크로마토그래피에 적용하고, 염화나트륨 직선농도구배를 형성시켜 단백질을 용출시킴으로써 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 사람 프로트롬빈 크링글-2를 수득하는 단계를 포함하는Applying the hydrolyzate to ion exchange resin chromatography, forming a sodium chloride linear thickener to elute the protein to obtain human prothrombin kringle-1 and human prothrombin kringle-2; 사람 프로트롬빈 크링글-1 및 사람 프로트롬빈 크링글-2의 정제방법.Purification Method of Human Prothrombin Kringle-1 and Human Prothrombin Kringle-2. 사람 프로트롬빈 크링글-1을 이용한 사람을 제외한 포유동물의 내피세포 성장 억제방법.Method for inhibiting endothelial cell growth in mammals except humans using human prothrombin kringle-1. 사람 프로트롬빈 크링글-2를 이용한 사람을 제외한 포유동물의 내피세포 성장 억제방법.Method of inhibiting endothelial cell growth in mammals except humans using human prothrombin kringle-2.
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