I. RNA as Ribozyme    |    II. RNA as Aptamer    |    III. RNA as Allosteric T/S Ribozyme
 


II. RNA as Aptamer

  일반적으로 DNA나 RNA 와 같은 oligonucleotide들은 세포의 구조 및 효소 등의 활성을 가진 단백질들을 발현하기 위한 정보의 저장체로서 알려져 왔다. 그러나 1982년 RNA가 특정 구조를 이룸으로써 catalytic activity의 성질도 갖고 있다는 보고가 나온 후로 이러한 oligonucleotide들이 구조적인 특성과 그에 따른 특정 기능을 가질 수 있다고 생각되었다.
1990년대에 들어서면서 Tuerk and Gold와 Ellington and Szostak에 의해서 Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment (SELEX)방법이 개발되어졌다. 이방법은? 다양한 염기순서로 배열된 oligonucleotide combinatorial library로부터 screening을 통하여 여러 molecular target과 높은 결합력과 특이성을 갖고 결합할 수 있는 핵산 aptamer들을 발굴할 수 있다. 이러한 RNA 나 single strand DNA molecule은 여러 다양한 염기순서에 의해 그에 따른 다양한 구조를 이룰 수 있으며 그러한 구조는 분자 내부의 염기결합 등에 의해 안정된 형태를 나타내어 단백질과 같은 특정 물질에 대한 ligand로써 강한 결합력과 특이성을 가지고 작용 할 수 있다. 현재? 이러한 특성을 가진 aptamer는 signal transduction pathway의 연구, Ligand controlled gene expression bio-sensors 그리고 therapeutic agent로 많은 연구가 되고 있다.
  우리 실험실에서는 이런 aptamer의 특징을 이용하여 암이나 면역질환과 같은 난치성 질환 및 Virus에 의한 질환과 심혈관계의 질환 에서 나타나는 특이적인 biomolecule에 대한 핵산 aptamer의 개발로 진단 및 치료에 이용하고자 한다.
   
 
   
 
   
 

Field of study
Therapeutic field
○ Viral Disease
-Hepatitis C virus : Nonstructural protein (NS5B, NS3)
○ Immune Disorder
-nuclear factor of activated T cell DNA binding domain C,P
○ Cancer
-metastasis : Carcinoembrionic antigen N-domain

Diagnostic field
○ Cancer diagnosis biomaker
-Liver cancer, Colon cancer, Prostate cancer.
○ Cardiovascular Disease biomaker
○ Cell specific maker

   
  Developed RNA Aptamers (Seong-Wook Lee, Ph.D. Dankook Univ.)
 
Target RNA Kd Function Publication/Patent
Autoantibody to insulin receptor 2’-NH2 ~30 nM Inhibit autoantibody-mediated downmodulation of receptor JEM (1996) 184: 315
Myasthenic Autoantibody 2’-NH2 ~60 nM Inhibit autoantibody-mediated downmodulation of ACh receptor Nat Biotechnol (1997) 15: 41
2’-NH2
Extended SELEX
~6 nM Increase in affinity and bioactivity BBRC (2002) 290: 656
2’-F ~25 nM Inhibit autoantibody-mediated downmodulation of ACh receptor JMB (2000) 10: 707
2’-F truncated PEG ~75 nM Inhibit autoantibody-mediated EAMG in rats FEBS Lett (2003) 548: 85
NFATc 2’-OH ~30 nM Inhibition of NFATc-driven promoter activity in cells BBRC (2002) 298: 486
Domestic patent 10-0468388
NFATp 2’-OH 10~100 nM Specific to NFAT DBD Mol Cells (2004) 18: 17
HCV NS3 helicase 2’-OH ~990 pM Inhibition of RNA helicase activity in vitro & HCV replication in cells.
Develop diagnostic method.
RNA (2004) 10: 1277
JMB (2005) 15: 660
Domestic patent 10-0390371
Jurkat T-leukemia cells 2’-F   Cancer cell-specific ligands GI (2005) 3: 77