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근접 단백질가수분해 반응에 기반한 표적물질 검출방법

  • 기술번호 : KST2022017792
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 근접 단백질가수분해 반응(proximity proteolysis reaction)에 기반한 표적물질 검출용 조성물 및 이를 이용한 표적물질 검출방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 제1결합제 및 제2결합제가 표적물질에 결합하면, 제1결합제에 연결된 ssDNA 및 프로테아제(protease)에 연결된 ssDNA가 혼성화하고, 제2결합제에 연결된 ssDNA 및 효소원(zymogen)에 연결된 ssDNA가 혼성화함으로써, 프로테아제 및 효소원의 근접 단백질가수분해 반응에 의해 발생하는 신호를 검출하는 단계를 포함하는 표적물질의 검출방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표적물질 검출방법은 근접 단백질가수분해 반응을 이용하여, 신속하고 간편하다. 또한, 표적물질이 나노 몰 이하의 농도인 경우에도 검출이 가능하므로 높은 민감도를 나타낸다. 또한, 결합제는 프로테아제 및 효소원에 직접적으로 결합하는 대신 2개의 ssDNA를 통해 연결되므로, 샘플과 혼합하기 전에 프로테아제-제1결합제 및 효소원-제2결합제 접합제를 제조할 필요가 없다는 장점이 있다. 따라서, 동일한 ssDNA-프로테아제 접합제 및 ssDNA-효소원 접합제를 반복적으로 사용하고, 결합제만 달리하여 다양한 바이오마커를 검출함으로써, 질병 진단 및 약물 농도 모니터링 등의 분야에서 활용이 가능하고 범용성이 뛰어난 기술이라는 점에서 의의가 있다. 또한, 단백질의 번역 후 변형이나 특정 위치에서 염색체의 후성적 변형을 검출하는 데 사용될 수 있다.
Int. CL G01N 33/531 (2006.01.01) G01N 21/64 (2006.01.01)
CPC G01N 33/531(2013.01) G01N 21/6486(2013.01) G01N 2333/71(2013.01) G01N 2021/6491(2013.01)
출원번호/일자 1020210032756 (2021.03.12)
출원인 아주대학교산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0128109 (2022.09.20) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2021.03.12)
심사청구항수 22

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 아주대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 영통구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 유태현 경기도 용인시 기흥구
2 박현지 경기도 수원시 영통구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 장제환 대한민국 서울특별시 강남구 언주로 ***, **층 (역삼동, 윤익빌딩)(*T국제특허법률사무소)
2 이처영 대한민국 서울특별시 강남구 언주로 ***, **층 (역삼동, 윤익빌딩)(*T국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2021.03.12 수리 (Accepted) 1-1-2021-0295388-46
2 보정요구서
Request for Amendment
2021.03.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2021-0046102-26
3 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2021.03.23 수리 (Accepted) 1-1-2021-0338801-55
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2022.03.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2022.06.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2022-0111940-30
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2022.06.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0471384-29
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2022.08.29 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-0903466-95
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2022.08.29 수리 (Accepted) 1-1-2022-0903465-49
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
i) 제1DNA와 제1결합제가 결합되어 있는 제1DNA-제1결합제 접합체;ii) 제1DNA에 상보적인 서열을 갖는 제1DNA'와 프로테아제(protease)가 결합되어 있는 제1DNA'-protease 접합체;iii) 제2DNA와 제2결합제가 결합되어 있는 제2DNA-제2결합제 접합체;iv) 제2DNA에 상보적인 서열을 갖는 제2DNA'와 효소원(zymogen)이 결합되어 있는 제2DNA'-zymogen 접합체; 및v) 상기 효소원에 특이적인 기질을 포함하는 표적물질 검출용 조성물
2 2
제1항에 있어서, 상기 제1결합제 및 제2결합제는 서로 동일 또는 상이한 것을 특징으로 하는 조성물
3 3
제1항에 있어서, 상기 결합제는 상기 표적물질에 결합할 수 있는 항체, 압타머, 항원, 소분자(small molecules) 또는 단백질인 것을 특징으로 하는 조성물
4 4
제3항에 있어서, 상기 항체는 트라스투주맙(trastuzumab), 퍼투주맙(pertuzumab) 또는 항-cTnI 항체이며; 상기 항원은 디곡시게닌(Digoxigenin; Dig) 또는 인간 융모성 생식선 자극호르몬(human chorionic gonadotropin; hCG)인 것을 특징으로 하는 조성물
5 5
제1항에 있어서, 상기 표적물질은 항원, 항체, 소분자(small molecules) 또는 단백질인 것을 특징으로 하는 조성물
6 6
제5항에 있어서, 상기 항원은 HER2, cTnI 또는 트롬빈(thrombin)이며; 상기 항체는 항-디곡시게닌(Digoxigenin; Dig) 항체 또는 항-인간 융모성 생식선 자극호르몬(human chorionic gonadotropin; hCG) 항체인 것을 특징으로 하는 조성물
7 7
제1항에 있어서, 상기 표적물질이 HER2인 경우, 상기 제1결합제는 트라스투주맙(trastuzumab)이고, 상기 제2결합제는 퍼투주맙(pertuzumab)인 것을 특징으로 하는 조성물
8 8
제1항에 있어서, 상기 표적물질이 심장 트로포닌 I(cardiac troponin I; cTnI)인 경우, 상기 제1결합제는 제1 항-cTnI 항체이고, 상기 제2결합제는 제2 항-cTnI 항체인 것을 특징으로 하는 조성물
9 9
제1항에 있어서, 상기 표적물질이 트롬빈(thrombin)인 경우, 상기 제1결합제는 트롬빈과 결합할 수 있는 제1압타머이고, 상기 제2결합제는 트롬빈과 결합할 수 있는 제2압타머인 것을 특징으로 하는 조성물
10 10
제9항에 있어서, 상기 제1압타머는 서열번호 7로 표시되고, 상기 제2압타머는 서열번호 8로 표시되며, 상기 제1DNA는 서열번호 5로 표시되고, 상기 제2DNA는 서열번호 6으로 표시되는 것을 특징으로 하는 조성물
11 11
제1항에 있어서, 상기 표적물질이 항-디곡시게닌(Digoxigenin; Dig) 항체인 경우, 상기 제1결합제 및 제2결합제는 디곡시게닌(Digoxigenin; Dig)인 것을 특징으로 하는 조성물
12 12
제1항에 있어서, 상기 표적물질이 항-인간 융모성 생식선 자극호르몬(human chorionic gonadotropin; hCG) 항체인 경우, 상기 제1결합제 및 제2결합제는 인간 융모성 생식선 자극호르몬(human chorionic gonadotropin; hCG)인 것을 특징으로 하는 조성물
13 13
제1항에 있어서, 상기 표적물질이 소분자(small molecules)인 경우, 상기 제1결합제 및 제2결합제는 상기 표적물질과 동일한 소분자이며, 항-소분자 항체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물
14 14
제13항에 있어서, 상기 소분자가 디곡시게닌(Digoxigenin; Dig)인 경우, 상기 항-소분자 항체는 항-Dig 항체인 것을 특징으로 하는 조성물
15 15
제1항에 있어서, 상기 제1DNA는 서열번호 1로 표시되고, 상기 제2DNA는 서열번호 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 조성물
16 16
제1항에 있어서, 상기 프로테아제는 Tobacco Etch Virus (TEV) protease, Hepatitis C Virus (HCV) protease, Tobacco vein mottling virus (TVMV) protease 또는 Human rhinovirus (HRV) 3c protease인 것을 특징으로 하는 조성물
17 17
제1항에 있어서, 상기 효소원은 효소와 효소 활성 저해제인 단백질이 상기 프로테아제에 의해 절단 가능한 펩타이드 링커를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 조성물
18 18
다음 단계를 포함하는 표적물질의 검출방법:(a) 제1항의 조성물에 표적물질을 함유하는 샘플을 혼합하는 단계; (b) 상기 표적물질을 제1DNA-제1결합제 접합체의 제1결합제 및 제2DNA-제2결합제 접합체의 제2결합제에 결합시킨 다음, 상기 제1결합제에 연결된 제1DNA를 프로테아제(protease)에 연결된 제1DNA'와 혼성화(hybridization)시키고, 상기 제2결합제에 연결된 제2DNA를 효소원(zymogen)에 연결된 제2DNA'와 혼성화시키는 단계; 및(c) 상기 제1결합제의 제1DNA와 혼성화된 제1DNA'-protease 접합체 및 제2결합제의 제2DNA와 혼성화된 제2DNA'-zymogen 접합체의 근접 단백질가수분해 반응(proximity proteolysis reaction)에 의해 발생하는 신호를 검출하는 단계
19 19
제18항에 있어서, 상기 효소원은 효소와 효소 활성 저해제인 단백질이 상기 프로테아제에 의해 절단 가능한 펩타이드 링커를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출방법
20 20
제18항에 있어서, 상기 (d)단계의 근접 단백질가수분해 반응은 상기 프로테아제에 의해 펩타이드 링커가 절단됨으로써 상기 효소원이 효소와 효소 활성 저해제인 단백질로 분리되어 효소가 활성화되는 단계; 및상기 활성화된 효소가 기질을 가수분해하여 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출방법
21 21
제18항에 있어서, 상기 프로테아제는 Tobacco Etch Virus (TEV) protease, Hepatitis C Virus (HCV) protease, Tobacco vein mottling virus (TVMV) protease 또는 Human rhinovirus (HRV) 3c protease인 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출방법
22 22
제18항에 있어서, 상기 효소원은 β-lactamase zymogen이고, 상기 기질은 CENTATM이며, 상기 샘플이 표적물질을 함유하는 경우, 405nm에서 흡광도의 변화량이, 표적물질을 함유하지 않은 경우의 흡광도의 변화량보다, 증가한 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출방법
23 23
제18항에 있어서, 상기 효소원은 β-lactamase zymogen이고, 상기 기질은 Nitrocefin이며, 상기 샘플이 표적물질을 함유하는 경우 빨간색 신호를 나타내고, 표적물질을 함유하지 않은 경우 노란색 신호를 나타내는 것을 특징으로 하는 표적물질의 검출방법
24 24
다음 단계를 포함하는 소분자(small molecules)의 검출방법:(a) 제13항의 조성물에 소분자를 함유하는 샘플을 혼합하는 단계; (b) 상기 제1결합제에 연결된 제1DNA를 프로테아제(protease)에 연결된 제1DNA'와 혼성화(hybridization)시키고, 상기 제2결합제에 연결된 제2DNA를 효소원(zymogen)에 연결된 제2DNA'와 혼성화시키는 단계; 및(c) 상기 혼성화된 제1DNA'-protease 접합체와 상기 혼성화된 제2DNA'-zymogen 접합체의 근접 단백질가수분해 반응(proximity proteolysis reaction)의 유발 유무를 기반으로 소분자의 유무를 검출하는 단계
25 25
제24항에 있어서, 상기 (a) 단계의 샘플이 소분자를 함유하는 경우, 상기 소분자가 항-소분자 항체에 결합함으로써, 상기 (c) 단계의 근접 단백질가수분해 반응은 일어나지 않고, 상기 반응에 의해 발생하는 신호가 없는 것을 특징으로 하는 소분자의 검출방법
26 26
제24항에 있어서, 상기 (a) 단계의 샘플이 소분자를 함유하지 않은 경우, 상기 항-소분자 항체가 제1DNA-제1결합제 접합체의 제1결합제 및 제2DNA-제2결합제 접합체의 제2결합제에 결합함으로써, 상기 (c) 단계의 혼성화된 제1DNA'-protease 접합체와 상기 혼성화된 제2DNA'-zymogen 접합체의 근접 단백질가수분해 반응에 의해 신호가 발생하는 것을 특징으로 하는 소분자의 검출방법
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 아주대학교 중견연구자지원사업 효소 자이모겐 기반 근접 가수분해 분석법
2 교육부 아주대학교 대학중점연구소지원사업 분자과학기술연구센터