RNA指导的核酸修饰酶及其使用方法技术

技术编号:22471989 阅读:48 留言:0更新日期:2019-11-06 13:13
本公开提供CasY蛋白、编码所述CasY蛋白的核酸,以及包含所述CasY蛋白和/或编码所述CasY蛋白的核酸的经修饰的宿主细胞。CasY蛋白可用于提供的各种应用中。本公开提供与所述CasY蛋白结合并提供针对所述CasY蛋白的序列特异性的CasY指导RNA,编码所述CasY指导RNA的核酸,以及包含所述CasY指导RNA和/或编码所述CasY指导RNA的核酸的经修饰的宿主细胞。CasY指导RNA可用于提供的各种应用中。本公开提供鉴定CRISPR RNA指导的内切核酸酶的方法。

RNA guided nuclease and its application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】RNA指导的核酸修饰酶及其使用方法交叉引用本申请要求2016年9月30日提交的美国临时专利申请号62/402,849的权益,所述申请以引用的方式整体并入本文。以引用的方式并入呈文本文件提供的序列表特此提供2017年9月28日创建的呈文本文件“BERK-343WO_SeqList_ST25.txt”的序列表并且所述序列表具有244KB的大小。文本文件的内容以引用方式整体并入本文。引言CRISPR-Cas系统是DNA测序时代之前科学界未知的途径的一个实例,现在被认为赋予细菌和古细菌针对噬菌体和病毒的获得性免疫力。过去十年的密集研究已揭示了此系统的生物化学性。CRISPR-Cas系统由Cas蛋白和CRISPR阵列组成,所述Cas蛋白参与外源DNA或RNA的获取、靶向和切割,所述CRISPR阵列包括将Cas蛋白引导至其靶标的侧接短间隔序列的正向重复序列。第2类CRISPR-Cas是精简型式,其中与RNA结合的单个Cas蛋白负责结合和切割靶向序列。这些最小系统的可编程性质使它们能够用作一种多功能技术,这种技术正在彻底变革基因组操纵领域。当前的CRISPR-Cas技术基于来自培养的细菌的系统,而使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物,其包含:a)CasY多肽或编码所述CasY多肽的核酸分子;以及b)CasY指导RNA或一种或多种编码所述CasY指导RNA的DNA分子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.30 US 62/402,8491.一种组合物,其包含:a)CasY多肽或编码所述CasY多肽的核酸分子;以及b)CasY指导RNA或一种或多种编码所述CasY指导RNA的DNA分子。2.如权利要求1所述的组合物,其中所述CasY多肽包含与SEQIDNO:1或SEQIDNO:2所示的氨基酸序列具有50%或更高的同一性的氨基酸序列。3.如权利要求1或权利要求2所述的组合物,其中所述CasY指导RNA包含与SEQIDNO:11-15中的任一个所示的crRNA序列具有80%或更高的同一性的核苷酸序列。4.如权利要求1或权利要求2所述的组合物,其中所述CasY多肽与NLS序列融合。5.如权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中所述组合物包含脂质。6.如权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中a)和b)在脂质体内。7.如权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中a)和b)在颗粒内。8.如权利要求1-7中任一项所述的组合物,其包含以下中的一种或多种:缓冲液、核酸酶抑制剂和蛋白酶抑制剂。9.如权利要求1-8中任一项所述的组合物,其中所述CasY多肽包含与SEQIDNO:1或SEQIDNO:2所示的氨基酸序列具有85%或更高的同一性的氨基酸序列。10.如权利要求1-9中任一项所述的组合物,其中所述CasY多肽是切口酶,其仅能切割双链靶核酸分子的一条链。11.如权利要求1-9中任一项所述的组合物,其中所述CasY多肽是无催化活性的CasY多肽(dCasY)。12.如权利要求10或权利要求11所述的组合物,其中所述CasY多肽在对应于选自以下的位置的位置处包含一个或多个突变:SEQIDNO:1的D672、E769和D935。13.如权利要求1-12中任一项所述的组合物,其还包含DNA供体模板。14.一种CasY融合多肽,其包含:与异源多肽融合的CasY多肽。15.如权利要求14所述的CasY融合多肽,其中所述CasY多肽包含与SEQIDNO:1或SEQIDNO:2所示的氨基酸序列具有50%或更高的同一性的氨基酸序列。16.如权利要求14所述的CasY融合多肽,其中所述CasY多肽包含与SEQIDNO:1或SEQIDNO:2所示的氨基酸序列具有85%或更高的同一性的氨基酸序列。17.如权利要求14-16中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述CasY多肽是切口酶,其仅能切割双链靶核酸分子的一条链。18.如权利要求14-17中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述CasY多肽是无催化活性的CasY多肽(dCasY)。19.如权利要求17或权利要求18所述的CasY融合多肽,其中所述CasY多肽在对应于选自以下的位置的位置处包含一个或多个突变:SEQIDNO:1的D672、E769和D935。20.如权利要求14-19中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽与所述CasY多肽的N末端和/或C末端融合。21.如权利要求14-20中任一项所述的CasY融合多肽,其包含NLS。22.如权利要求14-21中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽是靶向多肽,其提供与靶细胞或靶细胞类型上的细胞表面部分的结合。23.如权利要求14-21中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽表现出修饰靶DNA的酶活性。24.如权利要求23所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽表现出选自以下的一种或多种酶活性:核酸酶活性、甲基转移酶活性、脱甲基酶活性、DNA修复活性、DNA损伤活性、脱氨基活性、歧化酶活性、烷基化活性、脱嘌呤活性、氧化活性、嘧啶二聚体形成活性、整合酶活性、转座酶活性、重组酶活性、聚合酶活性、连接酶活性、解旋酶活性、光裂合酶活性和糖基化酶活性。25.如权利要求24所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽表现出选自以下的一种或多种酶活性:核酸酶活性、甲基转移酶活性、脱甲基酶活性、脱氨基活性、脱嘌呤活性、整合酶活性、转座酶活性和重组酶活性。26.如权利要求14-21中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽表现出修饰与靶核酸相关联的靶多肽的酶活性。27.如权利要求26所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽表现出组蛋白修饰活性。28.如权利要求26或权利要求27所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽表现出选自以下的一种或多种酶活性:甲基转移酶活性、脱甲基酶活性、乙酰基转移酶活性、脱乙酰酶活性、激酶活性、磷酸酶活性、泛素连接酶活性、去泛素化活性、腺苷酸化活性、脱腺苷酸化活性、SUMO化活性、脱SUMO化活性、核糖基化活性、脱核糖基化活性、豆蔻酰化活性、脱豆蔻酰化活性、糖基化活性(例如,来自O-GlcNAc转移酶)和脱糖基化活性。29.如权利要求28所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽表现出选自以下的一种或多种酶活性:甲基转移酶活性、脱甲基酶活性、乙酰基转移酶活性和脱乙酰酶活性。30.如权利要求14-21中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽是内体逃逸多肽。31.如权利要求30所述的CasY融合多肽,其中所述内体逃逸多肽包含选自以下的氨基酸序列:GLFXALLXLLXSLWXLLLXA(SEQIDNO:94)和GLFHALLHLLHSLWHLLLHA(SEQIDNO:95),其中每个X独立地选自赖氨酸、组氨酸和精氨酸。32.如权利要求14-21中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽是叶绿体转运肽。33.如权利要求32所述的CasY融合多肽,其中所述叶绿体转运肽包含选自以下的氨基酸序列:MASMISSSAVTTVSRASRGQSAAMAPFGGLKSMTGFPVRKVNTDITSITSNGGRVKCMQVWPPIGKKKFETLSYLPPLTRDSRA(SEQIDNO:83)、MASMISSSAVTTVSRASRGQSAAMAPFGGLKSMTGFPVRKVNTDITSITSNGGRVKS(SEQIDNO:84)、MASSMLSSATMVASPAQATMVAPFNGLKSSAAFPATRKANNDITSITSNGGRVNCMQVWPPIEKKKFETLSYLPDLTDSGGRVNC(SEQIDNO:85)、MAQVSRICNGVQNPSLISNLSKSSQRKSPLSVSLKTQQHPRAYPISSSWGLKKSGMTLIGSELRPLKVMSSVSTAC(SEQIDNO:86)、MAQVSRICNGVWNPSLISNLSKSSQRKSPLSVSLKTQQHPRAYPISSSWGLKKSGMTLIGSELRPLKVMSSVSTAC(SEQIDNO:87)、MAQINNMAQGIQTLNPNSNFHKPQVPKSSSFLVFGSKKLKNSANSMLVLKKDSIFMQLFCSFRISASVATAC(SEQIDNO:88)、MAALVTSQLATSGTVLSVTDRFRRPGFQGLRPRNPADAALGMRTVGASAAPKQSRKPHRFDRRCLSMVV(SEQIDNO:89)、MAALTTSQLATSATGFGIADRSAPSSLLRHGFQGLKPRSPAGGDATSLSVTTSARATPKQQRSVQRGSRRFPSVVVC(SEQIDNO:90)、MASSVLSSAAVATRSNVAQANMVAPFTGLKSAASFPVSRKQNLDITSIASNGGRVQC(SEQIDNO:91)、MESLAATSVFAPSRVAVPAARALVRAGTVVPTRRTSSTSGTSGVKCSAAVTPQASPVISRSAAAA(SEQIDNO:92),和MGAAATSMQSLKFSNRLVPPSRRLSPVPNNVTCNNLPKSAAPVRTVKCCASSWNSTINGAAATTNGASAASS(SEQIDNO:93)。34.如权利要求14-21中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽是增加或减少转录的蛋白质。35.如权利要求34所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽是转录阻遏物结构域。36.如权利要求34所述CasY融合多肽,其中所述异源多肽是转录激活结构域。37.如权利要求14-21中任一项所述的CasY融合多肽,其中所述异源多肽是蛋白质结合结构域。38.一种核酸分子,其编码如权利要求14-37中任一项所述的CasY融合多肽。39.如权利要求38所述的核酸分子,其中编码所述CasY融合多肽的所述核苷酸序列可操作地连接到启动子。40.如权利要求39所述的核酸分子,其中所述启动子在真核细胞中是功能性的。41.如权利要求40所述的核酸分子,其中所述启动子在以下中的一种或多种中是功能性的:植物细胞、真菌细胞、动物细胞、无脊椎动物细胞、苍蝇细胞、脊椎动物细胞、哺乳动物细胞、灵长类动物细胞、非人灵长类动物细胞和人细胞。42.如权利要求39-41中任一项所述的核酸分子,其中所述启动子是以下中的一种或多种:组成型启动子、诱导型启动子、细胞类型特异性启动子和组织特异性启动子。43.如权利要求38-42中任一项所述的核酸分子,其中所述DNA分子是重组表达载体。44.如权利要求43所述的核酸分子,其中所述重组表达载体是重组腺相关病毒载体、重组逆转录病毒载体或重组慢病毒载体。45.如权利要求39所述的核酸分子,其中所述启动子在原核细胞中是功能性的。46.如权利要求38所述的核酸分子,其中所述核酸分子是mRNA。47.一种或多种核酸分子,其编码:(a)CasY指导RNA;以及(b)CasY多肽。48.如权利要求47所述的一种或多种核酸分子,其中所述CasY多肽包含与SEQIDNO:1或SEQIDNO:2所示的氨基酸序列具有50%或更高的同一性的氨基酸序列。49.如权利要求47所述的一种或多种核酸分子,其中所述CasY多肽包含与SEQIDNO:1或SEQIDNO:2所示的氨基酸序列具有85%或更高的同一性的氨基酸序列。50.如权利要求47-49中任一项所述的一种或多种核酸分子,其中所述CasY指导RNA包含与SEQIDNO:11-15中的任一个所示的crRNA序列具有80%或更高的同一性的核苷酸序列。51.如权利要求47-50中任一项所述的一种或多种核酸分子,其中所述CasY多肽与NLS序列融合。52.如权利要求47-51中任一项所述的一种或多种核酸分子,其中所述一种或多种核酸分子包含编码所述CasY指导RNA的核苷酸序列,所述核苷酸序列可操作地连接到启动子。53.如权利要求47-52中任一项所述的一种或多种核酸分子,其中所述一种或多种核酸分子包含编码所述CasY多肽的核苷酸序列,所述核苷酸序列可操作地连接到启动子。54.如权利要求52或权利要求53所述的一种或多种核酸分子,其中可操作地连接到编码所述CasY指导RNA的所述核苷酸序列的所述启动子和/或可操作地连接到编码所述CasY多肽的所述核苷酸序列的所述启动子在真核细胞中是功能性的。55.如权利要求54所述的一种或多种核酸分子,其中所述启动子在以下中的一种或多种中是功能性的:植物细胞、真菌细胞、动物细胞、无脊椎动物细胞、苍蝇细胞、脊椎动物细胞、哺乳动物细胞、灵长类动物细胞、非人灵长类动物细胞和人细胞。56.如权利要求53-55中任一项所述的一种或多种核酸分子,其中所述启动子是以下中的一种或多种:组成型启动子、诱导型启动子、细胞类型特异性启动子和组织特异性启动子。57.如权利要求47-56中任一项所述的一种或多种核酸分子,其中所述一种或多种核酸分子是一种或多种重组表达载体。58.如权利要求57所述的一种或多种核酸分子,其中所述一种或多种重组表达载体选自:一种或多种腺相关病毒载体、一种或多种重组逆转录病毒载体或一种或多种重组慢病毒载体。59.如权利要求53所述的一种或多种核酸分子,其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·A·多德纳J·F·班菲尔德D·伯斯坦L·B·哈林顿
申请(专利权)人:加利福尼亚大学董事会
类型:发明
国别省市:美国,US

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