KR20020083776A - Human protooncogene and protein encoded therein - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신규 원암 유전자 (proto-oncogene) 및 이에 의해 코드되는 단백질에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 보고된 원암 유전자와는 전혀 상동성을 나타내지 않는 인간 자궁경부암 (Human Cervical Cancer) 유래 신규 원암 유전자 HCC-6 및 이에 의해 코드되는 단백질에 관한 것이다.The present invention relates to a novel proto-oncogene and a protein encoded by it, and more particularly, to a novel primary cancer derived from human cervical cancer, which shows no homology with existing reported primary cancer genes. Gene HCC-6 and the protein encoded thereby.
인간을 포함한 고등동물은 약 100,000개의 유전자들을 갖고 있으나 이들 중 약 15%만이 각각의 개체에서 발현된다. 따라서, 어떠한 유전자가 선택되어 발현되느냐에 따라서 생명의 모든 현상 즉, 발생, 분화, 항상성 (homeostasis), 자극에 대한 반응, 세포분열 주기조절, 노화 및 아폽토시스 (apoptosis; programmed cell death) 등이 결정된다 (Liang, P. and A. B. Pardee,Science,257:967-971, 1992).Higher animals, including humans, have about 100,000 genes, but only about 15% of them are expressed in each individual. Thus, which gene is selected and expressed determines all phenomena of life: development, differentiation, homeostasis, response to stimuli, cell division cycle regulation, aging and apoptosis (program cell death). (Liang, P. and AB Pardee, Science, 257: 967-971, 1992).
종양발생과 같은 병리학적 현상은 유전자 변이과정으로 유발되어 결국에는 유전자 발현의 변화를 유도하게 된다. 따라서, 상이한 세포들 사이에서 나타나는유전자 발현들의 비교는 여러 생물학적 현상을 이해하는데 기본적이고 효과적인 접근방법이라고 할 수 있다.Pathological phenomena, such as tumorigenesis, are caused by genetic mutations that eventually lead to changes in gene expression. Thus, comparison of gene expressions between different cells is a fundamental and effective approach to understanding various biological phenomena.
예를 들면, 리앙과 파디 (Liang, P. and A. B. Pardee,Science,257:967-971, 1992)에 의해 제안된 mRNA 감별전개 (mRNA differential display) 방법은 현재 종양억제 유전자나 세포분열 주기 (cell cycle)에 관련된 유전자 및 아폽토시스에 관련된 전사조절 유전자 (transcriptional regulatory gene) 등의 탐색에 효과적으로 이용되고 있으며 또한 하나의 세포에서 일어나는 다양한 유전자들의 상호 관련성의 규명에도 다양하게 활용되고 있다.For example, the mRNA differential display method proposed by Liang, P. and AB Pardee, Science, 257: 967-971, 1992 currently uses tumor suppressor genes or cell division cycles. It is effectively used to search for genes related to the cycle and transcriptional regulatory genes related to apoptosis, and is also used for various correlations of various genes occurring in one cell.
종양발생에 대한 여러 연구 결과들을 종합하여 보면, 특정 염색체 부위의 소실 (loss of chromosomal heterozygosity), 원암 유전자들의 활성화 및 p53 유전자를 포함한 다른 종양억제 유전자들의 불활성화 등과 같은 여러 가지 유전적 변화들이 종양조직에 축적되어 인간에게 종양을 일으킨다고 보고되었다 (Bishop, J. M.,Cell,64:235-248, 1991; Hunter, T.,Cell,64:249-270, 1991). 또한, 암의 10 내지 30%는 원암 유전자가 증폭됨으로써 원암 유전자가 활성화되어 일어난다고 보고되어 있다.Taken together, the results of several studies on tumor development suggest that various genetic changes, such as loss of chromosomal heterozygosity, activation of primary cancer genes, and inactivation of other tumor suppressor genes, including the p53 gene, may be associated with tumor tissue. Has been reported to cause tumors in humans (Bishop, JM, Cell, 64: 235-248, 1991; Hunter, T., Cell, 64: 249-270, 1991). In addition, 10 to 30% of cancers are reported to be caused by activation of the primary cancer gene by amplification of the primary cancer gene.
원암 유전자의 활성화는 많은 암의 병인학 연구에 중요한 역할을 하며 암의 예방 및 치료를 위해서는 이를 규명하는 것이 매우 시급한 실정이다.The activation of primary cancer genes plays an important role in the etiology of many cancers, and it is very urgent to identify them for the prevention and treatment of cancers.
이에 본 발명자들은 자궁경부암의 발생기전을 원암 유전자 수준에서 접근한 결과, 인간 자궁경부암 유전자 6 (HCC-6)로 명명된 원암 유전자가 암세포에서만 특이하게 발현이 증가됨을 밝히고 상기 원암 유전자를 백혈병, 자궁암, 림프종, 대장암, 및 피부암 등과 같은 다양한 암의 진단, 예방 및 치료에 효과적으로 사용될 수 있음을 제시함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have approached the developmental mechanism of cervical cancer at the level of primary cancer, and revealed that the primary cancer gene named human cervical cancer gene 6 (HCC-6) is specifically increased only in cancer cells. The present invention has been completed by suggesting that it can be effectively used for the diagnosis, prevention and treatment of various cancers, such as lymphoma, colorectal cancer, and skin cancer.
본 발명의 목적은 다양한 암의 진단, 예방 및 치료에 효과적으로 사용될 수 있는 신규 원암 유전자 및 그에 의해 코드되는 단백질을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide novel primary cancer genes and proteins encoded thereby that can be effectively used for the diagnosis, prevention and treatment of various cancers.
도 1은 자궁경부 정상조직, 자궁경부 종양조직, 전이 임파절 종양조직 및 CUMC-6 암세포에서 CA245의 발현여부를 확인한 감별전개 역전사 중합효소 연쇄반응(DDRT-PCR)의 결과를 나타낸 것이며,Figure 1 shows the results of differential development reverse transcription polymerase chain reaction (DDRT-PCR) confirmed the expression of CA245 in cervical normal tissue, cervical tumor tissue, metastatic lymph node tumor tissue and CUMC-6 cancer cells,
도 2a는 자궁암 조직들에서 본 발명의 HCC-6 원암 유전자의 발현여부를 확인한 노던 블럿 분석 결과를 나타낸 것이며,Figure 2a shows the Northern blot analysis results confirming the expression of the HCC-6 primary cancer gene of the present invention in uterine cancer tissues,
도 2b는 도 2a와 동일한 시료들을 β-액틴으로 혼성화시켜 얻은 결과를 나타낸 것이며,Figure 2b shows the results obtained by hybridizing the same samples as in Figure 2a with β-actin,
도 3a는 정상의 인간 12-열 다중 조직에서 본 발명의 HCC-6 원암 유전자의 발현여부를 확인한 노던 블럿 분석 결과를 나타낸 것이며,Figure 3a shows the Northern blot analysis results confirming the expression of the HCC-6 primary cancer gene of the present invention in normal human 12-row multiple tissues,
도 3b는 도 3a와 동일한 시료들을 β-액틴으로 혼성화시켜 얻은 결과를 나타낸 것이며,Figure 3b shows the results obtained by hybridizing the same samples as in Figure 3a with β-actin,
도 4a는 인간 암 세포주들에서 본 발명의 HCC-6 원암 유전자의 발현여부를 확인한 노던 블럿 분석 결과를 나타낸 것이며,Figure 4a shows the results of Northern blot analysis confirming the expression of the HCC-6 primary cancer gene of the present invention in human cancer cell lines,
도 4b는 도 4a와 동일한 시료들을 β-액틴으로 혼성화시켜 얻은 결과를 나타낸 것이며,Figure 4b shows the result obtained by hybridizing the same samples as in Figure 4a with β-actin,
도 5는 본 발명의 HCC-6 원암 유전자를 대장균에 형질전환시킨 후 IPTG 유도 이전 및 이후에 발현되는 단백질의 크기를 SDS-PAGE (sodium dodecylsulfate acrylamide gel electrophorasis) 겔에 전기영동한 결과이다.FIG. 5 shows the results of electrophoresis of SDS-PAGE (sodium dodecylsulfate acrylamide gel electrophorasis) gels with the size of proteins expressed before and after IPTG induction after HCC-6 primary cancer gene of the present invention.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인간 자궁경부암 유래 신규 원암 유전자 및 그의 단편을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a novel primary cancer gene derived from human cervical cancer and fragments thereof.
또한, 본 발명은 상기 원암 유전자 또는 그의 단편을 포함하는 발현벡터 및 상기 발현벡터가 형질전환된 미생물을 제공한다.In addition, the present invention provides an expression vector comprising the primary cancer gene or fragment thereof and a microorganism transformed with the expression vector.
아울러, 본 발명은 상기 원암 유전자에 의해 코드되는 단백질 및 그의 단편을 제공한다.In addition, the present invention provides a protein encoded by the primary cancer gene and fragments thereof.
본 발명은 또한 상기 원암 유전자 또는 그의 단편을 포함하거나 상기 단백질 또는 그의 단편을 포함하는 암 진단용 키트를 제공한다.The present invention also provides a kit for diagnosing cancer comprising the original cancer gene or fragment thereof or comprising the protein or fragment thereof.
마지막으로, 본 발명은 상기 원암 유전자 또는 그의 단편으로부터 유도되는 mRNA에 상보적인 염기서열을 지닌 안티센스 유전자 및 그를 이용하여 암을 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다.Finally, the present invention provides an antisense gene having a base sequence complementary to mRNA derived from the primary cancer gene or fragment thereof and a method for treating or preventing cancer using the same.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 인간 자궁경부암 유래 신규 원암 유전자 및 그의 단편을 제공한다.The present invention provides novel primary cancer genes derived from human cervical cancer and fragments thereof.
상기 신규 원암 (原癌) 유전자 (protooncogene)는 인간 자궁경부암 유전자 6 (Human Cervical Cancer proto-oncogene 5, HCC-6, 이하 'HCC-6 원암 유전자'라고 약칭함)으로 명명되었으며 서열번호 1로 기재되는 913 bp 길이의 전체 염기서열을 가진다.The novel primary cancer gene (protooncogene) was named as human cervical cancer gene 6 (Human Cervical Cancer proto-oncogene 5, HCC-6, hereinafter abbreviated as 'HCC-6 primary cancer gene') and is described by SEQ ID NO: 1. Has a total sequence of 913 bp in length.
서열번호 1의 염기서열에서, 뉴클레오티드 번호 174 내지 317 부위 (315 - 317: 종료 코돈)에 해당하는 전사 해독 프레임 (open reading frame)은 전체 단백질 코딩 영역으로서 이로부터 유도되는 아미노산 서열은 서열번호 2로 기재되는 47개의 아미노산으로 이루어져 있다 (이하, 'HCC-6 단백질'이라고 약칭함).In the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, the open reading frame corresponding to nucleotide numbers 174 to 317 (315-317: end codon) is the entire protein coding region, and the amino acid sequence derived therefrom is SEQ ID NO: 2 It consists of 47 amino acids described (hereinafter abbreviated as 'HCC-6 protein').
그러나, 코돈의 축퇴성 (degeneracy)으로 인하여 또는 상기 원암 유전자를 발현시키고자 하는 생물에서 선호되는 코돈을 고려하여 본 발명의 HCC-6 원암 유전자는 코딩영역으로부터 발현되는 발암 단백질의 아미노산 서열을 변화시키지 않는 범위 내에서 코딩영역에 다양한 변형이 이루어질 수 있고 코딩영역을 제외한 부분에서도 유전자의 발현에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 다양한 변형 또는 수식이 이루어질 수 있으며, 그러한 변형 유전자 역시 본 발명의 범위에 포함된다. 따라서, 본 발명은 상기 서열번호 1의 HCC-6 원암 유전자와 실질적으로 동일한 염기 서열을 갖는 폴리뉴클레오티드 및 상기 유전자의 단편을 포함한다. 실질적으로 동일한 폴리뉴클레오티드란 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것들을 의미한다.However, due to the degeneracy of the codons or in view of the preferred codons in the organism to express the primary cancer gene, the HCC-6 primary cancer gene of the present invention does not change the amino acid sequence of the carcinogenic protein expressed from the coding region. Various modifications may be made to the coding region within a range that does not occur, and various modifications or modifications may be made within the range that does not affect the expression of the gene even in portions other than the coding region, and such modified genes are also included in the scope of the present invention. . Accordingly, the present invention encompasses polynucleotides having fragment sequences that are substantially identical to those of the HCC-6 primary cancer gene of SEQ ID NO: 1. By substantially identical polynucleotides are meant those having sequence homology of at least 80%, preferably at least 90% and most preferably at least 95%.
본 발명의 HCC-6 원암 유전자로부터 발현되는 HCC-6 단백질은 47개의 아미노산으로 이루어져 있고 서열번호 2와 같은 서열을 가지며 크기는 약 5 kDa이다. 그러나, 상기 HCC-6 단백질의 아미노산 서열에서도 역시 단백질의 기능에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 아미노산의 치환, 부가 또는 결실이 이루어질 수 있으며, 목적에 따라 단백질의 일부만이 사용될 수도 있으며 이와 같이 변형된 아미노산 서열 역시 본 발명의 범위에 포함된다. 따라서, 본 발명은 상기 HCC-6 발암 단백질과 실질적으로 동일한 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드 및 그의 단편을 포함하며, 실질적으로 동일한 폴리펩티드란 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것들을 의미한다.The HCC-6 protein expressed from the HCC-6 primary cancer gene of the present invention is composed of 47 amino acids, has the same sequence as SEQ ID NO: 2, and is about 5 kDa in size. However, even in the amino acid sequence of the HCC-6 protein, substitution, addition or deletion of amino acids may be made within a range that does not affect the function of the protein, and only a part of the protein may be used according to the purpose, and thus the modified amino acid Sequences are also within the scope of the present invention. Accordingly, the present invention encompasses polypeptides and fragments thereof having substantially the same amino acid sequence as the HCC-6 carcinogenic protein, wherein substantially identical polypeptides are at least 80%, preferably at least 90%, most preferably at least 95% By those having sequence homology.
본 발명의 HCC-6 원암 유전자 및 단백질은 사람의 암 조직으로부터 분리하거나, 공지의 DNA 또는 펩티드 합성 방법에 따라 합성할 수도 있다. 또한, 이렇게 제조된 유전자를 당 분야에 공지된 미생물 발현용 벡터에 삽입하여 발현 벡터를 제조한 후 이를 적절한 숙주 세포, 예를 들어, 대장균 또는 효모 세포 등에 도입시킬 수 있다. 이와 같이 형질전환된 숙주를 이용하여 본 발명의 유전자의 DNA를 대량으로 복제하거나 단백질을 대량 생산할 수 있다.The HCC-6 primary cancer gene and protein of the present invention may be isolated from human cancer tissue or synthesized according to known DNA or peptide synthesis methods. In addition, the gene thus prepared may be inserted into a microorganism expression vector known in the art to prepare an expression vector, and then introduced into a suitable host cell, for example, E. coli or yeast cell. Using the transformed host as described above, the DNA of the gene of the present invention can be replicated in large quantities or a large amount of protein can be produced.
본 발명에서는 바람직한 실시예로서 HCC-6 원암 유전자를 포함하는 벡터를 대장균 DH5α에 형질감염 (transfection)시키고, 이렇게 하여 얻어진 대장균 DH5α/HCC-6/pCEV-LAC를 2001년 4월 10일자로 한국생명공학연구원 유전자은행 (Korea Collection for Type Cultures, KCTC)에 기탁하였다 (수탁번호: KCTC 0989BP).In the present invention, as a preferred embodiment, the vector containing the HCC-6 primary cancer gene is transfected into E. coli DH5α, and the E. coli DH5α / HCC-6 / pCEV-LAC obtained in this way is dated April 10, 2001. It was deposited in the Korea Institute for Engineering Culture (KCTC) (Accession Number: KCTC 0989BP).
벡터의 제작 시에는, 상기 HCC-6 원암 유전자 또는 단백질을 생산하고자 하는 숙주 세포의 종류에 따라 프로모터 (promoter), 종결자 (terminator) 등과 같은 발현 조절 서열, 자가-복제 서열 및 분비 시그날 등을 적절히 선택하고 조합할 수 있다.When constructing a vector, appropriate expression control sequences such as promoters, terminators, self-replicating sequences, and secretion signals may be appropriately selected depending on the type of host cell intended to produce the HCC-6 primary cancer gene or protein. You can choose and combine.
본 발명의 HCC-6 원암 유전자는 노던 블럿 (Northern blot) 등의 분석방법에서 정상 자궁경부 조직에서는 발현이 거의 확인되지 않은 반면 자궁경부암 조직과 자궁암 세포주들에서는 그 과발현이 확인되므로 자궁암을 유발시키는 강력한 발암 유전자로 판단된다. 자궁경부암과 같은 상피성 조직 외에도 본 발명의 HCC-6 원암 유전자는 백혈병, 자궁암, 림프종, 대장암, 및 피부암 등과 같은 많은 다른 암 종양들에서 높게 발현된다 (도 2 내지 도 4 참조). 따라서, 본 발명의 HCC-6 원암 유전자는 다양한 암의 발생에 공통된 발암 유전자일 것으로 판단되며, 다양한 암의 진단, 형질전환된 동물의 제조 및 안티-센스 (anti-sense) 유전자 치료 등에 효과적으로 이용될 수 있다.The HCC-6 primary cancer gene of the present invention is hardly expressed in normal cervical tissues by Northern blot analysis, whereas the overexpression of cervical cancer tissues and cervical cancer cell lines is confirmed, thus it is a potent inducing uterine cancer. It is considered to be a carcinogenic gene. In addition to epithelial tissue such as cervical cancer, the HCC-6 primary cancer gene of the present invention is highly expressed in many other cancer tumors such as leukemia, uterine cancer, lymphoma, colon cancer, and skin cancer (see FIGS. 2-4). Therefore, the HCC-6 primary cancer gene of the present invention is considered to be a carcinogenic gene common to the development of various cancers, and can be effectively used for diagnosis of various cancers, production of transformed animals, and anti-sense gene therapy. Can be.
상기 HCC-6 원암 유전자를 이용한 암의 진단 방법은, 예를 들어, 상기 원암 유전자의 전부 또는 일부를 탐침 (probe)으로 사용하여 대상자의 체액으로부터 분리한 핵산과 혼성화 (hybridization)한 후 당 분야에 공지된 다양한 방법으로 이를 검출함으로써 대상자가 본 발명의 HCC-6 원암 유전자를 가지고 있는지를 판단하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 탐침을 방사선 동위원소 또는 효소 등으로 표지하면 용이하게 유전자의 존재를 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 HCC-6 원암 유전자의 전부 또는 일부를 포함하는 암 진단용 키트를 역시 제공한다.The method for diagnosing cancer using the HCC-6 primary cancer gene, for example, using all or a portion of the primary cancer gene as a probe (hybridization) after hybridization with the nucleic acid separated from the body fluids of the subject in the art Detecting them by a variety of known methods to determine whether the subject has the HCC-6 primary cancer gene of the present invention. At this time, if the probe is labeled with radioisotopes or enzymes, the presence of genes can be easily confirmed. Accordingly, the present invention also provides a kit for diagnosing cancer comprising all or part of the HCC-6 primary cancer gene.
형질전환 동물은 본 발명의 HCC-6 원암 유전자를 포유동물, 예를 들어, 래트 등의 설치류 동물에 도입함으로써 제조할 수 있으며, 이 유전자를 적어도 8 세포기 이전의 수정란 단계에서 도입하는 것이 바람직하다. 이렇게 제조된 형질전환 동물은 발암성 물질 또는 항산화제와 같은 항암성 물질의 탐색 등에 유용하게 사용될 수 있다.The transgenic animal can be produced by introducing the HCC-6 primary cancer gene of the present invention into a mammal, for example, a rodent animal such as a rat, and the gene is preferably introduced at the fertilized egg stage before at least 8 cell stages. . The transgenic animals thus prepared may be usefully used for the search for anticancer substances such as carcinogenic substances or antioxidants.
본 발명은 또한 유전자 치료에 효과적이고 HCC-6 원암 유전자 또는 그의 단편으로부터 유도되는 mRNA에 상보적인 염기서열을 지닌 안티-센스 유전자를 제공한다.The present invention also provides anti-sense genes that are effective in gene therapy and have base sequences complementary to mRNA derived from the HCC-6 primary cancer gene or fragment thereof.
본 발명에서, "안티센스 유전자 (anti-sense gene)"는 서열번호 1의 원암 유전자 또는 그의 일부로부터 전사되는 mRNA의 일부 또는 전부와 상보적인 서열을 가지는 폴리뉴클레오티드로서, 상기 mRNA의 단백질 결합부위에 결합하여 원암 유전자의 오픈 리딩 프레임 (open reading frame; ORF)을 파괴할 수 있는 서열을 갖는 DNA 서열을 환자의 체내로 도입함으로써 상기 원암 유전자의 발현으로 인한 암을 예방 또는 치료할 수 있다.In the present invention, the "anti-sense gene" is a polynucleotide having a sequence complementary to some or all of the mRNA transcribed from the primary cancer gene of SEQ ID NO: 1 or a part thereof, and binds to the protein binding site of the mRNA Thus, by introducing a DNA sequence having a sequence capable of destroying an open reading frame (ORF) of a primary cancer gene into a patient's body, cancer caused by the expression of the primary cancer gene can be prevented or treated.
본 발명은 또한 그 범위 내에 본 발명의 HCC-6 안티센스 유전자의 치료 유효량을 환자에게 투여하여 암을 치료 또는 예방하는 방법을 포함한다.The present invention also encompasses methods within the scope of treating or preventing cancer by administering to a patient a therapeutically effective amount of the HCC-6 antisense gene of the present invention.
본 발명의 HCC-6 안티센스 유전자 치료에서, 본 발명의 안티센스 유전자는 통상적인 방법으로 환자에게 투여되어 원암 유전자의 발현을 예방한다. 예를 들면, 김 등 (J. S. Kim et al.,J. Controlled Release, 53:175-182, 1998)의 방법에 따라 안티센스 HCC-6을 폴리-L-리신 유도체와 정전기적 인력에 의하여 혼합시키고, 상기 혼합체를 환자에게 정맥 투여할 수 있다.In the HCC-6 antisense gene therapy of the present invention, the antisense gene of the present invention is administered to a patient in a conventional manner to prevent the expression of the primary cancer gene. For example, antisense HCC-6 is mixed with a poly-L-lysine derivative by electrostatic attraction according to the method of JS Kim et al., J. Controlled Release , 53: 175-182, 1998, The mixture may be administered intravenously to the patient.
본 발명의 범위에는 또한, 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 경우에 따라 다른 첨가제와 함께 본 발명의 HCC-6 안티센스 유전자를 유효성분으로 포함하는 항암용 약학적 조성물을 포함한다. 본 발명의 항암용 약학적 조성물은 주사제로 제제화하는 것이 바람직하다.The scope of the present invention also includes an anticancer pharmaceutical composition comprising the HCC-6 antisense gene of the present invention as an active ingredient together with a pharmaceutically acceptable carrier, excipient or other additives as the case may be. The anticancer pharmaceutical composition of the present invention is preferably formulated as an injection.
실제로 투여되는 HCC-6 안티센스 유전자의 양은 치료되는 증상, 투여 경로, 환자의 연령 및 체중, 증상의 중증도와 같은 다양한 관련되는 인자를 고려하여 결정한다.The amount of HCC-6 antisense gene that is actually administered is determined by considering various related factors such as the condition being treated, the route of administration, the age and weight of the patient, and the severity of the condition.
본 발명의 HCC-6 원암 유전자로부터 유도되는 단백질은 진단 도구로서 항체를 생산하는데 유용하게 사용될 수 있다. 본 발명의 항체는, 본 발명의 HCC-6 원암 유전자로부터 발현된 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 단백질 또는 그의 단편을 이용하여 당 분야에 공지된 통상의 방법에 따라 모노클로날 항체 (monoclonal anticody) 또는 폴리클로날 항체 (polyclonal antibody)로서 제조할 수 있으며, 이러한 항체들을 이용하여 당 분야에 공지된 효소 면역측정법 (enzyme linked immunosorbent assay; ELISA), 방사선 면역측정법 (radioimmunoassay; RIA), 샌드위치 측정법 (sandwich assay), 폴리아크릴아미드 겔 상의 웨스턴 블럿 또는 면역 블럿 분석 등의 방법에 의해 대상자의 체액 시료 중에 상기 단백질이 발현되었는지를 확인함으로써 암을 진단할 수 있다.Proteins derived from the HCC-6 primary cancer gene of the present invention can be usefully used for producing antibodies as a diagnostic tool. The antibody of the present invention is a monoclonal antibody (monoclonal anticody) according to a conventional method known in the art using a protein having a amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 expressed from the HCC-6 primary cancer gene of the present invention or a fragment thereof Or as a polyclonal antibody, using these antibodies known enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), radioimmunoassay (RIA), sandwich assay (sandwich) known in the art. Cancer can be diagnosed by confirming whether the protein is expressed in a bodily fluid sample of a subject by a method such as assay), Western blot or immunoblot analysis on a polyacrylamide gel.
또한, 본 발명의 HCC-6 원암 유전자를 이용하여 지속적으로 증식할 수 있는 암 세포주를 확립할 수 있으며, 이러한 세포주는 예를 들어 상기 원암 유전자가 형질도입된 섬유모세포를 이용하여 누드 마우스 등에 형성시킨 종양조직으로부터 제조할 수 있다. 이러한 암 세포주는 항암제 등의 탐색에 유용하게 이용될 수 있다.In addition, cancer cell lines capable of continuously proliferating can be established using the HCC-6 primary cancer gene of the present invention, and these cell lines are formed in nude mice or the like, for example, using fibroblasts transduced with the primary cancer gene. It can be prepared from tumor tissue. Such cancer cell lines can be usefully used for the search for anticancer agents.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.The following examples are merely illustrative of the present invention, but the content of the present invention is not limited by the examples.
<실시예 1> 종양세포 배양 및 전체 RNA의 분리Example 1 Tumor Cell Culture and Isolation of Total RNA
<1-1> 종양세포 배양<1-1> Tumor Cell Culture
mRNA의 감별전개를 위하여, 자궁 적출술을 받은 자궁근종 환자로부터 정상자궁경부 조직을, 그리고 이전에 항암 요법과 방사선 치료를 받지 않은 자궁암 환자로부터 수술 시에 원발성 자궁경부 종양조직과 전이 임파절 종양조직을 취하였다. 감별전개에 사용된 인간 자궁경부암 세포주는 CUMC-6 (Kim, J. W. et al.,Gynecol. Oncol., 62:230-240, 1996)이었다.For differential development of mRNA, normal cervical tissue from hysterectomy patients and primary cervical and metastatic lymph node tumors during surgery from uterine cancer patients who have not previously received chemotherapy and radiation therapy It was. The human cervical cancer cell line used for differentiation was CUMC-6 (Kim, JW et al., Gynecol. Oncol. , 62: 230-240, 1996).
상기 기술된 조직 및 CUMC-6 세포주로부터 얻은 세포를 2 mM 글루타민, 100 IU/㎖ 페니실린, 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신 및 10% 우태아 혈청 (Gibco, USA)이 함유된 웨이마우쓰 (Waymouth's) MB 752/1 배양액 (Gibco)에서 증식시켰다. 실험에 사용한 배양 세포들은 지수적 증식 도중의 세포들로서 트리판 블루 (trypan blue) 염료로 염색할 때 95% 이상의 생존도를 보이는 세포를 이용하였다 (Freshney, "Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique" 2nd Ed., A. R. Liss, New York, 1987).Cells obtained from the tissues described above and from the CUMC-6 cell line were obtained from Waymouth's MB containing 2 mM glutamine, 100 IU / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 10% fetal bovine serum (Gibco, USA). Proliferation in 752/1 culture (Gibco). The cultured cells used in the experiments were cells during exponential growth using cells that showed 95% or more viability when stained with trypan blue dye (Freshney, "Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique"). 2nd Ed., AR Liss, New York, 1987).
<1-2> RNA의 분리 및 mRNA의 감별전개<1-2> Isolation of RNA and Differentiation of mRNA
상업적으로 판매되는 시스템인 RNeasy 총 RNA 키트 (Qiagen Inc., 독일)를 사용하여 상기 실시예 <1-1>에서 얻은 정상 자궁경부 조직, 원발성 자궁경부 종양조직, 전이 임파절 종양조직 및 CUMC-6 세포로부터 총 RNA를 추출하였다. 메시지 클린 키트 (Message clean kit)(GenHunter Corp., Brookline, MA)를 사용하여 RNA로부터 DNA 오염원을 제거하였다.Normal cervical tissue, primary cervical tumor tissue, metastatic lymph node tumor tissue and CUMC-6 cells obtained in Example <1-1> using RNeasy Total RNA Kit (Qiagen Inc., Germany), a commercially available system Total RNA was extracted from. DNA contaminants were removed from RNA using a Message clean kit (GenHunter Corp., Brookline, Mass.).
<실시예 2> 감별전개 역전사 중합효소 연쇄반응 (differential display reverse transcription, DDRT-PCR)Example 2 Differential Display Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (differential display reverse transcription, DDRT-PCR)
감별전개 역전사는 상기 리앙과 파디에 의해 기술된 역전사-중합효소 연쇄반응 (RT-PCR)을 약간 변형하여 수행하였다 (Liang, P. and A. B. Pardee,Science,257:967-971, 1992).Differentiation reverse transcription was performed with a slight modification of the reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) described by Liang and Paddy (Liang, P. and AB Pardee, Science, 257: 967-971, 1992).
먼저, 상기 실시예 <1-1>에서 얻은 총 RNA 0.2㎍ 씩을 주형으로 하고 고정된 올리고-dT 프라이머로서 H-T11G, H-T11C 또는 H-T11A의 세 가지 프라이머 (RNAimage kit, Genhunter, Cor., MA, USA) 중 하나인 서열번호 3으로 기재되는 H-T11A 프라이머를 사용하여 역전사를 수행하였다.First, 0.2 μg of total RNA obtained in Example <1-1> was used as a template, and three primers of H-T11G, H-T11C, or H-T11A (RNAimage kit, Genhunter, Cor. , MA, USA), reverse transcription was performed using the H-T11A primer set forth in SEQ ID NO: 3.
이어서, 0.5 mM [α-35S] dATP (1200 Ci/mmole) 존재 하에 서열번호 3의 동일한 고정 프라이머 및 서열번호 4의 무작위 5' 프라이머 (RNAimage primer sets 1-4, H-AP 1-32들 중 H-AP24 프라이머)를 사용하여 PCR을 수행하였다. PCR 반응의 조건은 95℃에서 40초 반응 후 40℃에서 2분, 72℃에서 40초를 40회 반응시키며 최종 연장 (final extension)을 위하여 72℃에서 5분간 더 반응시켰다.Then, the same fixed primer of SEQ ID NO: 3 and random 5 'primer of SEQ ID NO: 4 (RNAimage primer sets 1-4, H-AP 1-32s) in the presence of 0.5 mM [α- 35 S] dATP (1200 Ci / mmole) PCR was performed using H-AP24 primer). The PCR reaction conditions were 40 seconds at 95 ° C., 40 minutes at 40 ° C. for 2 minutes, and 40 seconds at 72 ° C. for 5 minutes at 72 ° C. for final extension.
이로부터 증폭된 PCR 단편을 6% 폴리아크릴아미드 시퀀싱 겔에 전기영동을 수행한 후 방사능 사진을 이용하여 서로 다른 발현 (differentially expressed) 정도를 보이는 밴드의 위치를 확인하였다.The PCR fragments amplified therefrom were subjected to electrophoresis on 6% polyacrylamide sequencing gel, and radiographs were used to identify the positions of bands showing different degrees of expression.
건조된 시퀀싱 겔로부터 147 bp 크기의 밴드, CA245 cDNA (서열 705-851 bp) 단편을 도려내고 이를 15분간 가열하여 CA245 cDNA를 용출시킨 후 [α-35S] dATP (1200 Ci/mmole) 및 20 μM dNTP를 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기와 동일한 프라이머 및 PCR 조건 하에서 증폭시켰다.From the dried sequencing gel, 147 bp band, CA245 cDNA (SEQ ID NO: 705-851 bp) fragments were cut out and heated for 15 minutes to elute CA245 cDNA, followed by [α- 35 S] dATP (1200 Ci / mmole) and 20 μM. Amplification was performed under the same primers and PCR conditions as above except that dNTP was not used.
<실시예 3> 클로닝Example 3 Cloning
상기에서 얻은 재증폭된 CA245 PCR 산물을 TA 클로닝 시스템 (Promega, USA)을 사용하여 제조사의 지침에 따라 pGEM-T Easy 벡터에 삽입하였다.The reamplified CA245 PCR product obtained above was inserted into the pGEM-T Easy vector using the TA cloning system (Promega, USA) according to the manufacturer's instructions.
<3-1> 연결반응<3-1> Connection reaction
상기 실시예 2에서 얻은 재증폭된 CA245 PCR 산물 2㎕, pGEM-T Easy 벡터 (50 ng) 1 ㎕, T4 DNA 연결효소 10 × 완충용액 1 ㎕ 및 T4 DNA 연결효소 (3 weiss units/㎕; T4 DNA ligase, Promega) 1 ㎕를 0.5 ㎖ 시험관에 넣은 후 증류수를 가하여 최종 부피가 10 ㎕가 되도록 하였다. 연결 반응 혼합물은 14℃에서 밤새 배양하였다.2 μl of the re-amplified CA245 PCR product obtained in Example 2, 1 μl of pGEM-T Easy vector (50 ng), 1 μl of T4 DNA ligase 10 × buffer and T4 DNA ligase (3 weiss units / μl; T4 1 μl of DNA ligase, Promega) was added to a 0.5 ml test tube, and distilled water was added to obtain a final volume of 10 μl. The ligation reaction mixture was incubated overnight at 14 ° C.
<3-2> TA 클로닝 형질전환<3-2> TA cloning transformation
TA 클로닝 형질전환은 하기와 같은 단계에 따라 수행되었다.TA cloning transformation was performed according to the following steps.
우선, 대장균 JM109 (Promega, WI, USA)를 10 ㎖의 LB 배지 (박토-트립톤 10 g, 박토-효모 추출물 5 g, NaCl 5 g) 중에서 600 ㎚에서의 흡광도 값이 약 0.3 - 0.6이 될 때까지 배양하였다. 배양 혼합물을 얼음에 약 10분간 방치한 후 4℃에서 10분간 4,000 rpm으로 원심분리하여 상등액을 버리고 균체만을 회수하였다. 회수된 균체 펠릿을 10 ㎖의 빙냉 0.1 M CaCl2에 30분 내지 1시간 가량 노출시켜 컴피턴트 세포 (competent cell)를 제조하였다. 결과물을 4℃, 4,000 rpm에서 10분 동안 다시 원심분리하여 상등액을 버리고 세포를 모아서 2 ㎖의 빙냉 0.1 M CaCl2에 현탁시켰다.First, E. coli JM109 (Promega, WI, USA) was subjected to absorbance at 600 nm in 10 ml of LB medium (10 g of bacto-tryptone, 5 g of bacto-yeast extract, 5 g of NaCl) to about 0.3-0.6. Incubate until. The culture mixture was left on ice for about 10 minutes and then centrifuged at 4,000 rpm for 10 minutes at 4 ° C to discard the supernatant and recover only the cells. The recovered cell pellets were exposed to 10 ml of ice-cold 0.1 M CaCl 2 for about 30 minutes to 1 hour to prepare competent cells. The resultant was centrifuged again at 4,000 rpm for 10 minutes to discard the supernatant, and the cells were collected and suspended in 2 ml of ice-cold 0.1 M CaCl 2 .
컴피턴트 세포 현탁액 200 ㎕를 새로운 마이크로퓨즈 (microfuge) 튜브에 옮기고, 여기에 상기 <3-1>에서 제조한 연결 반응 산물 2㎕를 가하였다. 혼합물을 42℃의 수조 (water bath)에서 90초간 배양시킨 후 0℃에서 급냉시켰다. 여기에, SOC 배지 (박토-트립톤 2.0 g, 박토-효모 추출물 0.5 g, 1 M NaCl 1 ㎖, 1 M KCl 0.25 ㎖, TDW 97 ㎖, 2M Mg2+1 ㎖, 2 M 글루코스 1 ㎖) 800 ㎕를 첨가하고, 혼합물을 37℃에서 220 rpm의 회전진탕 배양기에서 45분간 배양시켰다.200 μl of competent cell suspension was transferred to a new microfuge tube, and 2 μl of the ligation reaction product prepared in <3-1> was added thereto. The mixture was incubated in a water bath at 42 ° C. for 90 seconds and then quenched at 0 ° C. Here, SOC medium (2.0 g of bacto-tryptone, 0.5 g of bacto-yeast extract, 1 ml of 1 M NaCl, 0.25 ml of 1 M KCl, 97 ml of TDW, 1 ml of 2M Mg 2+, 1 ml of 2 M glucose) 800 Μl was added and the mixture was incubated for 45 minutes in a rotary shake incubator at 37 ° C. at 220 rpm.
37℃ 배양기에 미리 넣어둔, 앰피실린이 첨가된 LB 플레이트에 X-gal (40 ㎎/㎖ 디메틸포름아미드에 저장) 25 ㎕를 유리봉으로 확산시킨 후, 여기에 25 ㎕의 형질전환된 세포를 첨가하여 다시 유리봉으로 도말한 뒤 37℃에서 밤새 배양하였다. 배양 후 형성된 백색 콜로니를 3 내지 4개 선택하여 앰피실린이 첨가된 LB 플레이트에 각각 접종하여 배양하였다. 플라스미드를 제조하기 위하여 이들 중 삽입이 확인된 콜로니, 즉 형질전환된 대장균 JM109/CA245를 선택하여 10 ㎖의 테리픽 배지 (terrific broth; TDW 900 ml, 박토-트립톤 12 g, 박토-효모 추출물 24 g, 글리세롤 4 ㎖, 0.17 M KH2PO4, 0.72 N K2HPO4100 ㎖)에서 배양하였다.25 μl of X-gal (stored in 40 mg / ml dimethylformamide) was spread on a glass rod in an ampicillin-added LB plate, previously placed in a 37 ° C. incubator, and then 25 μl of transformed cells were added thereto. After adding the plate again with a glass rod and incubated overnight at 37 ℃. Three to four white colonies formed after the incubation were selected and inoculated on the LB plates to which ampicillin was added to incubate. To prepare the plasmid, a colony of which insertion was confirmed, that is, transformed Escherichia coli JM109 / CA245, was selected and 10 ml of territorial broth (900 ml of TDW, 12 g of bacto-tryptone, 12 g of bacto-yeast extract 24). g, glycerol 4 ml, 0.17 M KH 2 PO 4 , 0.72 NK 2 HPO 4 100 ml).
<실시예 4> 재조합 플라스미드 DNA의 분리Example 4 Isolation of Recombinant Plasmid DNA
위저드 플러스 미니프렙스 DNA 정제 키트 (WizardTMPlus Minipreps DNA Purificatin Kit, Promega, USA)를 사용하여 제조사의 지침에 따라 형질전환된 대장균으로부터 CA245 플라스미드 DNA를 분리하였다.Wizard Plus Mini repseu program by using the DNA purification kit (Wizard TM Plus Minipreps DNA Purificatin Kit, Promega, USA) were isolated CA245 plasmid DNA from E. coli transformed according to the manufacturer's instructions.
분리된 플라스미드 DNA의 일부를ECoRI제한효소로 처리한 후, 2% 겔에서 전기영동을 실시하여 CA245 부분서열이 플라스미드에 삽입되었음을 확인하였다.Part of the isolated plasmid DNA was treated with ECoRI restriction enzyme, followed by electrophoresis on 2% gel to confirm that the CA245 subsequence was inserted into the plasmid.
<실시예 5> DNA 염기서열 분석Example 5 DNA Sequence Analysis
상기 실시예 2에서 수득한 CA245 PCR 산물을 통상적인 방법에 따라 증폭시킨 후, 클로닝되고 재증폭된 CA245 PCR 단편을 시쿼나제 버전 2.0 DNA 서열분석 키트 (Sequenase version 2.0 DNA Sequencing kit; United States Biochemical, Cleveland, OH, USA)를 이용하여 디데옥시 사슬 종결법 (dideoxy chain termination)에 따라 서열 분석을 실시하였다.After amplifying the CA245 PCR product obtained in Example 2 according to a conventional method, the cloned and re-amplified CA245 PCR fragment was subjected to a Sequenase version 2.0 DNA Sequencing kit (United States Biochemical, Cleveland). , OH, USA) was used to sequence analysis according to the dideoxy chain termination (dideoxy chain termination).
상기 DNA의 염기 서열은 서열번호 1의 뉴클레오티드 번호 705 내지 851에 해당하며, 본 발명자들은 상기 DNA 단편을 "CA245"로 명명하였다.The base sequence of the DNA corresponds to nucleotide numbers 705 to 851 of SEQ ID NO: 1, and the inventors named the DNA fragment "CA245".
서열번호 3의 3' H-T11A 고정 프라이머 및 서열번호 4의 5' 무작위 프라이머 H-AP24를 사용하여 상기에서 수득한 147 bp cDNA 단편, 즉 CA245를 감별전개 역전사 중합효소 연쇄반응 (DDRT-PCR)시키고 전기 영동으로 확인하였다. 그 결과, 정상 자궁경부 조직, 전이 임파절 조직 및 CUMC-6 세포에서 전개 감별에 의한 유전자 발현이 상이한 것으로 확인되었다 (도 1). 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 147 bp cDNA 단편인 CA245는 자궁경부암, 전이 임파절 조직 및 CUMC-6 암 세포에서는 발현되었으나, 정상 조직에서는 발현되지 않았다.Differential Expansion Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (DDRT-PCR) of the 147 bp cDNA fragment obtained above, ie CA245, using the 3 'H-T11A fixed primer of SEQ ID NO: 3 and the 5' random primer H-AP24 of SEQ ID NO: 4 And confirmed by electrophoresis. As a result, gene expression by developmental differentiation was confirmed in normal cervical tissue, metastatic lymph node tissue, and CUMC-6 cells (FIG. 1). As can be seen in Figure 1, 147 bp cDNA fragment CA245 was expressed in cervical cancer, metastatic lymph node tissue and CUMC-6 cancer cells, but not in normal tissues.
<실시예 6> HCC-6 원암 유전자의 전체 cDNA 서열 분석Example 6 Analysis of Total cDNA Sequences of HCC-6 Primary Cancer Genes
32P-표지된 CA245를 탐침으로 사용하여 박테리오파지 λgt11 인간 폐 태아 섬유모세포 cDNA 라이브러리 (Miki, T. et al.,Gene,83:137-146, 1989)를 스크리닝하였다. 상기 인간 폐 태아 섬유모세포 cDNA 라이브러리로부터 pCEV-LAC 벡터 중에 913 bp가 삽입된 전체 cDNA 클론을 얻고 이를 HCC-6라 명명하였으며 2001년 4월 5일자로 미국 진뱅크 (GenBank)에 등록하였다 (GenBank NO: AF368271 ; 2002년 5월 1일자로 공개). The bacteriophage λgt11 human lung fetal fibroblast cDNA library (Miki, T. et al . , Gene, 83: 137-146, 1989) was screened using 32 P-labeled CA245 as a probe. From the human lung fetal fibroblast cDNA library, a full cDNA clone with 913 bp inserted into the pCEV-LAC vector was obtained and named HCC-6, and was registered in GenBank, USA on April 5, 2001 (GenBank NO). : AF368271; published May 1, 2002).
파지로부터 λpCEV 벡터에 삽입된 HCC-6 클론을NotI 절단에 의해 앰피실린 내성 pCEV-LAC 파지미드 (phagemid) 벡터 형태로 분리하였다 (Miki, T. et al.,Gene,83:137-146, 1989).HCC-6 clones inserted into λpCEV vectors from phage were isolated in the form of ampicillin resistant pCEV-LAC phagemid vectors by Not I cleavage (Miki, T. et al . , Gene, 83: 137-146, 1989).
상기 HCC-6 유전자를 함유하는 pCEV-LAC 벡터를 T4 DNA 연결효소로 연결시켜 HCC-6 플라스미드 DNA를 제조하고, 연결된 클론으로 대장균 DH5α를 형질전환시켰다.The pCEV-LAC vector containing the HCC-6 gene was linked with T4 DNA ligase to prepare HCC-6 plasmid DNA, and E. coli DH5α was transformed with the linked clone.
이로부터 수득한 대장균 형질전환체 DH5α/HCC-6/pCEV-LAC를 2001년 4월 10일자로 한국생명공학연구원 유전자은행 (Korea Collection for Type Cultures, KCTC)에 기탁하였다 (수탁번호: KCTC 0989BP호).E. coli transformant DH5α / HCC-6 / pCEV-LAC obtained therefrom was deposited in the Korea Collection for Type Cultures (KCTC) on April 10, 2001 (Accession No .: KCTC 0989BP). ).
913 bp로 이루어진 HCC-6의 전체 서열은 서열번호 1로 나타내었다.The entire sequence of HCC-6 consisting of 913 bp is shown in SEQ ID NO: 1.
서열번호 1의 염기서열에서, 본 발명의 HCC-6 원암 유전자의 전체 전사 해독 프레임 (open reading frame)은 뉴클레오티드 번호 174 내지 317에 해당하며, 서열번호 2의 47개의 아미노산으로 이루어진 단백질을 코드하는 것으로 예측된다.In the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, the full transcription reading frame of the HCC-6 primary cancer gene of the present invention corresponds to nucleotides 174 to 317, which encodes a protein consisting of 47 amino acids of SEQ ID NO: 2 It is predicted.
<실시예 7> 다양한 세포에서의 HCC-6 유전자의 노던 블롯 분석Example 7 Northern Blot Analysis of HCC-6 Gene in Various Cells
상기 실시예 1에서와 같이, 정상 자궁경부 조직, 자궁경부암 조직 및 자궁경부암 세포주 CaSki (ATCC CRL 1550) 및 CUMC-6으로부터 총 RNA를 추출하였다.As in Example 1 above, total RNA was extracted from normal cervical tissue, cervical cancer tissue and cervical cancer cell lines CaSki (ATCC CRL 1550) and CUMC-6.
HCC-6 유전자 발현 정도를 결정하기 위하여, 각각의 조직 및 세포주로부터 추출한 변성된 총 RNA 20 ㎍씩을 1% 포름알데히드 아가로즈 겔에서 전기영동한 후 나일론 막 (Boehringer-Mannheim, 독일)으로 옮겼다. 레디프라임 II (Rediprime II) 무작위 프라임 표지 시스템 (Amersham, 영국)을 사용하여 제조한32P-표지된 무작위 프라임된 HCC-6 전체 cDNA를 탐침으로 이용하여 나일론 막을 혼성화시켰다. 노던 블럿 분석을 2회 반복 실시한 후 농도계 (densitometry)를 사용하여 결과를 정량화하였고, β-액틴 (actin)으로 표준화시켰다.To determine the degree of HCC-6 gene expression, 20 μg of denatured total RNA extracted from each tissue and cell line was electrophoresed on a 1% formaldehyde agarose gel and then transferred to a nylon membrane (Boehringer-Mannheim, Germany). Nylon membranes were hybridized using 32 P-labeled random primed HCC-6 whole cDNA prepared as a probe using the Rediprime II random prime labeling system (Amersham, UK). Northern blot analysis was repeated twice and the results were quantified using densitometry and normalized to β-actin.
도 2a는 정상 자궁경부 조직, 자궁경부암조직 및 자궁경부암 세포주 (CaSki 및 CUMC-6)들에서 HCC-6 원암 유전자의 발현여부를 확인한 노던 블럿 분석 결과를 나타낸다. 도 2a에 나타난 바와 같이, 자궁경부암 조직 및 자궁경부암 세포주인CaSki와 CUMC-6 세포주들에서는 현저한 유전자 발현이 관찰되었으나, 정상조직에서는 발현 정도가 매우 낮거나 관찰되지 않았다. 도 2b는 동일한 시료를 β-액틴 탐침으로 혼성화시켜 mRNA의 존재를 확인한 것이다. 상기 도 2에서, 정상 (Normal) 레인은 정상 자궁경부 조직을, 암 (Cancer) 레인은 자궁경부암 조직을, 그리고 CaSki 레인 및 CUMC-6 레인은 각각 자궁암 세포주를 나타낸다.Figure 2a shows the results of Northern blot analysis confirming the expression of HCC-6 primary cancer genes in normal cervical tissue, cervical cancer tissue and cervical cancer cell lines (CaSki and CUMC-6). As shown in FIG. 2A, significant gene expression was observed in the cervical cancer tissues and the cervical cancer cell lines CaSki and CUMC-6 cell lines, but the expression level was not very low or observed in normal tissues. FIG. 2B hybridizes the same sample with β-actin probe to confirm the presence of mRNA. In FIG. 2, normal lanes represent normal cervical tissue, cancer lanes represent cervical cancer tissues, and CaSki lanes and CUMC-6 lanes represent uterine cancer cell lines, respectively.
도 3a는 정상의 인간 12-열 다중 조직 (Clontech), 뇌, 심장, 횡문근, 대장, 흉선, 비장, 신장, 간, 소장, 태반, 폐 및 백혈구 조직에서 HCC-6 원암 유전자의 발현여부를 확인한 노던 블럿 분석 결과를 나타낸 것이다. 도 3b는 동일한 시료를 β-액틴 탐침으로 혼성화시켜 mRNA의 존재를 확인한 것이다. 도 3a에 나타난 바와 같이, HCC-6 mRNA (약 1.0 kb)는 여러 정상조직들에서는 발현이 되지 않거나 아주 약하게 발현되고 있다.Figure 3a shows the expression of HCC-6 primary cancer gene in normal human 12-row multiple tissue (Clontech), brain, heart, rhabdomyo, colon, thymus, spleen, kidney, liver, small intestine, placenta, lung and leukocyte tissues Northern blot analysis results. 3b hybridizes the same sample with β-actin probe to confirm the presence of mRNA. As shown in Figure 3a, HCC-6 mRNA (about 1.0 kb) is not expressed or very weakly expressed in various normal tissues.
도 4a는 인간 암 세포주, HL-60, HeLa, K-562, MOLT-4, Raji, SW480, A549 및 G361 (Clontech)에서 HCC-6 원암 유전자의 발현여부를 확인한 노던 블럿 분석 결과를 나타낸 것이다. 도 4b는 동일한 시료를 β-액틴 탐침으로 혼성화시켜 mRNA의 존재를 확인한 것이다. 도 4a에 나타난 바와 같이, HCC-6은 전골수세포 백혈병 세포주인 HL-60, HeLa 자궁암 세포주, 만성 골수 백혈병 세포주인 K-562, 임파구 백혈병 세포주인 MOLT-4, 버키트 (Burkitt) 림프종 세포주인 Raji, 대장암 세포주 SW480 및 피부암 세포주 G361에서 높은 수준으로 발현되었다.Figure 4a shows the results of Northern blot analysis confirmed the expression of HCC-6 primary cancer genes in human cancer cell lines, HL-60, HeLa, K-562, MOLT-4, Raji, SW480, A549 and G361 (Clontech). 4b shows the presence of mRNA by hybridizing the same sample with β-actin probe. As shown in Figure 4a, HCC-6 is a promyeloid leukemia cell line HL-60, HeLa cervical cancer cell line, chronic myeloid leukemia cell line K-562, lymphocyte leukemia cell line MOLT-4, Burkitt lymphoma cell line High levels in Raji, colorectal cancer cell line SW480 and skin cancer cell line G361.
<실시예 8> HCC-6 원암 유전자를 대장균에 형질감염시킨 후 발현되는 단백질의 크기 결정Example 8 Determination of the size of protein expressed after transfection of HCC-6 primary cancer gene into E. coli
서열번호 1의 HCC-6 원암 유전자 전체를 pGEX-4T-3 벡터 (Amersham Pharmacia)의 다중 클로닝 부위에 삽입한 후 생성된 pGEX-4T-3/HCC-6 벡터를 대장균 BL21 (ATCC 47092)에 형질감염시켰다. pGEX-4T-3 벡터의 다중 클로닝 부위의 전방에는 발현 단백질인 글루타치온-S-전이효소 (glutathione-GST-transferase, GST)가 삽입되어 있다. 형질감염된 대장균을 LB 배지에서 진탕 배양한 후, 이를 1/100로 희석시켜 다시 3시간 동안 배양하였다. 여기에 1 mM의 이소프로필 β-D-티오갈락토피라노즈 (Isopropyl beta-D-thiogalacto-pyranoside, IPTG; Sigma)를 첨가하여 단백질 생산을 유도하였다.The entire HCC-6 primary cancer gene of SEQ ID NO: 1 was inserted into multiple cloning sites of the pGEX-4T-3 vector (Amersham Pharmacia), and the resulting pGEX-4T-3 / HCC-6 vector was transformed into Escherichia coli BL21 (ATCC 47092). Infected. An expression protein, glutathione-S-transferase (GST), is inserted in front of the multiple cloning site of the pGEX-4T-3 vector. The transfected E. coli was shaken in LB medium, then diluted to 1/100 and incubated for another 3 hours. 1 mM of isopropyl β-D-thiogalactopyranose was added thereto to induce protein production.
IPTG 유도 전후의 배양액 중의 대장균 세포를 초음파로 분쇄한 후, 12% SDS-PAGE 겔에 전기영동을 수행하였다. 도 5는 pGEX-4T-3/HCC-6 벡터로 형질감염된 대장균 BL21 균주의 단백질 발현 양상을 SDS-PAGE로 확인한 결과로서, IPTG 유도 후에 약 31 kDa의 융합 단백질 밴드가 뚜렷하게 관찰되었다. 상기 31 kDa의 융합 단백질은 pGEX-4T-3 벡터에 삽입되어 있는 약 26 kDa 크기의 GST 단백질과 약 5 kDa의 HCC-6 단백질을 함유하고 있다.E. coli cells in culture medium before and after IPTG induction were pulverized ultrasonically, followed by electrophoresis on a 12% SDS-PAGE gel. Figure 5 shows the results of SDS-PAGE expression of the protein expression of E. coli BL21 strains transfected with the pGEX-4T-3 / HCC-6 vector, a fusion protein band of about 31 kDa was clearly observed after IPTG induction. The 31 kDa fusion protein contains about 26 kDa GST protein and about 5 kDa HCC-6 protein inserted into the pGEX-4T-3 vector.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 HCC-6 원암 유전자는 기존의 보고된 발암 유전자와는 전혀 상동성을 나타내지 않는 신규 원암 유전자로서 백혈병, 자궁암, 림프종, 대장암, 폐암, 피부암 등을 비롯한 다양한 암의 진단, 형질전환 동물의 제조 및 안티-센스 (anti-sense) 유전자 치료 등에 효과적으로 이용될 수 있다.As described above, the HCC-6 primary cancer gene of the present invention is a novel primary cancer gene having no homology with existing reported oncogenic genes and various cancers including leukemia, uterine cancer, lymphoma, colon cancer, lung cancer, skin cancer, and the like. It can be effectively used for the diagnosis, the preparation of transgenic animals and the anti-sense gene therapy.
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