一种介导A到C突变或T到G突变的新型基因编辑系统及其应用技术方案

本发明专利技术涉及一种介导A到C突变或T到G突变的新型基因编辑系统及其应用，所述的基因编辑系统包含具有单碱基编辑功能的融合蛋白，所述具有单碱基编辑功能的融合蛋白包含如下功能嵌段：(1)一个或多个核定位信号多肽(bNLS)；(2)具有单碱基编辑功能的功能嵌段，该嵌段由如下结构组成：1)TadA

【技术实现步骤摘要】
一种介导A到C突变或T到G突变的新型基因编辑系统及其应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体的，涉及一种介导A到C突变或T到G突变的新型基因编辑系统及其应用。

技术介绍

[0002]人类遗传病发生的本质是由于基因突变，60％左右的遗传疾病由单个碱基突变引起，传统的利用基因组编辑技术介导的同源重组进行纠正这类遗传病非常低效(0.1％
‑
5％)
[1,2]。基于CRISPR系统衍生出来的单碱基编辑器是近年来新兴的高效碱基编辑技术,因不产生DNA双链断裂、无须重组模板、高效编辑等优势使其在基础研究和临床疾病治疗展示了巨大的应用前景。
[0003]经典的碱基编辑器主要分为胞嘧啶碱基编辑器(Cytosine Base Editors)和腺嘌呤碱基编辑器(Adenine Base Editors)，具体的：
[0004]CBE由活性受损的来源于酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)spCas9n、大鼠来源的胞嘧啶脱氨酶rAPOBEC1和尿嘧啶糖苷酶抑制剂组成，其中Cas9蛋白以NGG作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单碱基基因编辑系统，其特征在于，所述的单碱基基因编辑系统能引起靶向DNA的A到C定向突变，或T到G定向突变；优选的，所述靶向DNA是基因组DNA；所述的单碱基基因编辑系统包含gRNA，且所述的单碱基基因编辑系统的主要活性区域为所述gRNA的5
’
端的第5到第7个碱基；所述的基因编辑系统还包含具有单碱基编辑功能的融合蛋白，所述具有单碱基编辑功能的融合蛋白包含如下功能嵌段：(1)一个或多个核定位信号多肽(bNLS)；(2)具有单碱基编辑功能的功能嵌段，该嵌段由如下结构组成：1)TadA
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8e多肽，2)一个完整Cas9/Cas9n多肽或多个来自于同一Cas9/Cas9n多肽的二级多肽片段，和3)HDG4多肽(3
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甲基腺嘌呤糖苷酶，Aag)的变体；以及可选的4)，链接片段(linker)，用于链接各个多肽、多肽片段或多肽变体；所述的TadA
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8e多肽的序列如SEQ ID NO.2所示；所述的HDG4多肽的变体为：在SEQ ID NO.5所示的野生型小鼠3
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甲基腺嘌呤糖苷酶蛋白(Aag)序列的基础上，进一步含有如下任意点突变或点突变的组合的功能多肽：E145A/F、Y147A/F/W、D152F/W/H/F/W、R165E/A/F、Y177A/F/W、V178F/E、Y179A/W/F、Y182W/F/A、G183Q/F/H、M184F/W、Y185W/A/F。2.根据权利要求1所述的单碱基基因编辑系统，其特征在于，所述的核定位信号多肽位于所述具有单碱基编辑功能的融合蛋白的N端和/或C端；优选的，所述具有单碱基编辑功能的融合蛋白的N端和C端各有一个核定位信号多肽，所述核定位信号多肽的序列如SEQ ID NO.1所示。3.根据权利要求1所述的单碱基基因编辑系统，其特征在于，所述的链接片段的多肽序列如SEQ ID NO.3、10
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21任一所示，链接各个多肽的链接片段的序列可以相同或不同。4.根据权利要求1
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3任一所述的单碱基基因编辑系统，其特征在于，所述的具有单碱基编辑功能的功能嵌段，由如下结构组成：1)序列如SEQ ID NO.2所示的TadA
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8e多肽；2)一个完整Cas9多肽；3)HDG4多肽的变体；以及4)，可选的0
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2个链接片段(linker)，用于链接所述多肽或多肽变体；所述的完整Cas9多肽为spCas9n多肽(D10A)，其为SEQ ID NO.4所示的酿酒酵母spCas9n(D10A)多肽序列的2
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1368多肽序列；所述的HDG4的变体为：在SEQ ID NO.5所示的野生型小鼠Aag多肽序列的基础上，进一步含有如下任一组突变位点的功能多肽：(1)E145A、(2)E145F、(3)Y147A、(4)Y147F、(5)Y147W、(6)D152F、(7)D152W、(8)D152H、(9)A154F、(10)A154W、(11)R165E、(12)R165A、(13)R165F、(14)Y177A、(15)Y177F、(16)Y177W、(17)V178F、(18)V178E、(19)Y179A、(20)Y179W、(21)Y179F、(22)Y182W、(23)Y182F、(24)Y182A、(25)G183Q、(26)G183F、(27)G183H、(28)M184F、(29)M184W、(30)Y185W、(31)Y185A、(32)Y185F、(33)R165E&M184F、(34)R165E&
Y179F、(35)R165E&Y185F、(36)R165E&G183H、(37)R165E&G183Q、(38)R165E&M184W、(39)Y179F&M184F、(40)Y179F&Y185F、(41)Y179F&M184W、(42)Y179F&G183H、(43)Y179F&G183Q、(44)M184F&Y185F、(45)M184W&Y185F、(46)G183H&Y185F、(47)G183Q&Y185F、(48)G183H&M184W、(49)G183Q&M184W；优选的，所述的HDG4的变体为：在SEQ ID NO.5所示的野生型小鼠Aag多肽序列的基础上，进一步含有R165E&Y179F双突变的多肽；优选的，所述的链接片段的多肽序列都如SEQ ID NO.3所示。5.根据权利要求1
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3任一所述的单碱基基因编辑系统，其特征在于，所述具有单碱基编辑功能的功能嵌段，由如下结构组成：1)源自spCas9n多肽(D10A)的第一多肽片段；2)HDG4多肽的变体；3)序列如SEQ ID NO.2所示的TadA
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8e多肽；4)源自spCas9n多肽(D10A)的第二多肽片段；以及5)，可选的0
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3个链接片段(linker)，用于链接所述多肽、多肽片段或多肽变体；所述的源自spCas9n多肽(D10A)的第一多肽片段和源自spCas9n多肽(D10A)的第二多肽片段来自于SEQ ID NO.4所示的酿酒酵母spCas9n(D10A)多肽序列中的不同区域；优选的，所述的源自spCas9n多肽(D10A)的第一多肽片段为SEQ ID NO.4所示的酿酒酵母spCas9n(D10A)多肽序列中的2
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1248多肽；所述的源自spCas9n多肽(D10A)的第二多肽片段为SEQ ID NO.4所示的酿酒酵母spCas9n(D10A)多肽序列中的1249
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1368多肽；所述的HDG4多肽的变体为：在SEQ ID NO.5所示的野生型小鼠Aag多肽序列的基础上，进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，李大力，栾昌明，洪梦佳，刘明耀，
申请(专利权)人：上海邦耀生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：