抑制基因表达的组合物和方法技术

本披露涉及用于调节细胞中靶基因的表达的表达阻遏物和表达阻遏系统。的表达阻遏物和表达阻遏系统。的表达阻遏物和表达阻遏系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抑制基因表达的组合物和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年9月24日提交的美国临时申请63/082,555和2021年9月10日提交的63/242,957的权益。上述申请的内容特此通过引用以其全文并入。
[0003]序列表
[0004]本申请包含序列表，该序列表已以ASCII格式电子提交，并通过援引以其全文并入本文。于2021年9月17日创建的所述ASCII副本命名为O2057
‑
7017WO_SL.txt且大小为694,831字节。

技术介绍

[0005]基因表达的错误调控是许多疾病的根本原因(例如，在哺乳动物中，例如人类)。虽然存在短时间调节基因表达的技术，但许多疾病的治疗需要稳定、长期的基因表达调节。需要新的工具、系统和方法来稳定地改变(例如，减少)疾病相关基因的表达。

技术实现思路

[0006]本披露尤其提供可用于调节(例如，降低)靶基因表达的表达阻遏物和表达阻遏系统。
[0007]在一些方面，表达阻遏物包含DNA靶向部分和能够调节(例如，降低)靶基因表达的阻遏物结构域。在一些实施例中，表达阻遏物包含DNA靶向部分、第一阻遏物结构域和第二阻遏物结构域。在一些实施例中，第一阻遏物结构域不同于第二阻遏物结构域。在一些实施例中，第一阻遏物结构域与第二阻遏物结构域相同。
[0008]在一些方面，本披露的特征在于表达阻遏系统，其包含含有第一DNA靶向部分和第一阻遏物结构域的第一表达阻遏物，以及含有第二DNA靶向部分和第二阻遏物结构域的第二表达阻遏物。在一些实施例中，第一DNA靶向部分特异性结合第一DNA序列，并且第二DNA靶向部分特异性结合不同于第一DNA序列的第二DNA序列。在一些实施例中，第一阻遏物结构域不同于第二阻遏物结构域。在一些实施例中，表达阻遏系统包括：(i)包含第一DNA靶向部分、第一阻遏物结构域和第二阻遏物结构域的第一表达阻遏物，和(ii)包含第二DNA靶向部分和第一阻遏物结构域的第二表达阻遏物。在一些实施例中，所有三个阻遏物结构域都不同。在一些实施例中，至少两个阻遏物结构域是相同的。在一些实施例中，表达阻遏系统包括：(i)包含第一DNA靶向部分、第一阻遏物结构域和第二阻遏物结构域的第一表达阻遏物，和(ii)包含第二DNA靶向部分、第一阻遏物结构域和第二阻遏物结构域的第二表达阻遏物。在一些实施例中，所有四个阻遏物结构域都不同。在一些实施例中，至少两个阻遏物结构域是相同的。
[0009]通常，表达阻遏系统对靶基因表达的调节涉及第一表达阻遏物和第二表达阻遏物分别与第一和第二DNA序列的结合。第一和第二DNA序列的结合将第一和第二阻遏物结构域的功能定位于那些位点。不希望受理论的束缚，在一些实施例中，认为使用第一和第二阻遏物结构域的功能稳定地阻遏与第一和/或第二DNA序列相关或包含第一和/或第二DNA序列
的靶基因的表达，例如，其中第一和/或第二DNA序列是或包含靶基因或一个或多个可操作地连接的转录控制元件的序列。
[0010]在一些方面，本披露提供了表达阻遏物或表达阻遏系统，其包含：结合包含SEQ ID NO:1
‑
21序列的至少14、15、16、17、18、19或20个核苷酸的基因组基因座的靶向部分，其中表达阻遏物或表达阻遏系统能够降低靶基因的表达。
[0011]在一些方面，本披露提供了表达阻遏物，其包含：DNA靶向部分(其中任选地，DNA靶向部分包含CRISPR/Cas分子，例如无催化活性的CRISPR/Cas蛋白)，其结合可操作地连接至靶基因的转录调控元件(例如启动子或转录起始位点(TSS)))，或所述转录调控元件近侧的序列；和阻遏物结构域。在一些实施例中，表达阻遏物包含DNA靶向部分(其中任选地，DNA靶向部分包含CRISPR/Cas分子，例如无催化活性的CRISPR/Cas蛋白)，其结合可操作地连接至靶基因的转录调控元件(例如启动子或转录起始位点(TSS)))或所述转录调控元件近侧的序列；第一阻遏物结构域与第二阻遏物结构域。在一些实施例中，第一阻遏物结构域与第二阻遏物结构域相同。在一些实施例中，第一阻遏物结构域与第二阻遏物结构域不同。
[0012]在一些方面，本披露提供了表达阻遏系统，其包含：(i)第一表达阻遏物，该第一表达阻遏物包含第一DNA靶向部分(其中任选地，DNA靶向部分包含CRISPR/Cas分子，例如无催化活性的CRISPR/Cas蛋白)，其结合可操作地连接至靶基因的转录调控元件(例如启动子或转录起始位点(TSS)))，或所述转录调控元件近侧的序列；和第一阻遏物结构域，以及第二表达阻遏物，该第二表达阻遏物包含第二DNA靶向部分(其中任选地，DNA靶向部分包含CRISPR/Cas分子，例如无催化活性的CRISPR/Cas蛋白)，其结合可操作地连接至靶基因的转录调控元件(例如启动子或转录起始位点(TSS)))，或所述转录调控元件近侧的序列；和第一阻遏物结构域。在一些实施例中，第一表达阻遏物和第二表达阻遏物的第一阻遏物结构域相同。在一些实施例中，第一和第二表达阻遏物的第一阻遏物结构域不同。在一些实施例中，第一DNA靶向部分和第二DNA靶向部分相同。在一些实施例中，第一DNA靶向部分和第二DNA靶向部分不同。在一些实施例中，表达阻遏系统包含第一表达阻遏物和第二表达阻遏物，该第一表达阻遏物包含第一DNA靶向部分(其中任选地，DNA靶向部分包含CRISPR/Cas分子，例如无催化活性的CRISPR/Cas蛋白)，其结合可操作地连接至靶基因的转录调控元件(例如启动子或转录起始位点(TSS)))或所述转录调控元件近侧的序列；第一阻遏物结构域与第二阻遏物结构域；该第二表达阻遏物包含第二DNA靶向部分(其中任选地，DNA靶向部分包含CRISPR/Cas分子，例如无催化活性的CRISPR/Cas蛋白)，其结合可操作地连接至靶基因的转录调控元件(例如启动子或转录起始位点(TSS)))，或所述转录调控元件近侧的序列；第一阻遏物结构域和第二阻遏物结构域。在一些实施例中，第一表达阻遏物和第二表达阻遏物的第一阻遏物结构域相同。在一些实施例中，第一和第二表达阻遏物的第一阻遏物结构域不同。在一些实施例中，第一表达阻遏物和第二表达阻遏物的第二阻遏物结构域相同。在一些实施例中，第一和第二表达阻遏物的第二阻遏物结构域不同。
[0013]在一些方面，本披露的特征在于编码表达阻遏物或其组分(例如，gRNA)的核酸。在一些方面，本披露涉及编码第一表达阻遏物、第二表达阻遏物、两者或其组分(例如，gRNA)的核酸。在一些方面，本披露涉及包含本文描述的核酸的载体。在一些方面，本披露涉及包含本文所述的表达阻遏物、表达阻遏系统、核酸或载体的细胞。在一些方面，本披露涉及包含本文所述的载体、核酸、表达阻遏系统或表达阻遏物的脂质纳米颗粒。在一些方面，本披
露涉及包含本文所述的表达阻遏物、表达阻遏系统、核酸、载体或脂质纳米颗粒的反应混合物。在一些方面，本披露涉及包含本文所述的表达阻遏系统、核酸或载体的药物组合物。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种表达阻遏系统，其包含：包含第一DNA靶向部分和第一阻遏物结构域的第一表达阻遏物，和包含第二DNA靶向部分和第二阻遏物结构域的第二表达阻遏物，其中该第一DNA靶向部分特异性结合第一DNA序列，并且该第二DNA靶向部分特异性结合不同于该第一DNA序列的第二DNA序列，并且其中该第一阻遏物结构域不同于该第二阻遏物结构域。2.一种表达阻遏系统，其包含：包含第一DNA靶向部分和第一阻遏物结构域的第一表达阻遏物，和包含第二DNA靶向部分和第二阻遏物结构域的第二表达阻遏物，其中该第一或第二阻遏物结构域包含MQ1结构域或其功能变体或片段，其中该第一阻遏物结构域不同于该第二阻遏物结构域。3.如权利要求2所述的表达阻遏系统，其中该第一DNA靶向部分特异性结合第一DNA序列，并且该第二DNA靶向部分特异性结合不同于该第一DNA序列的第二DNA序列；或者该第一DNA靶向部分和该第二DNA靶向部分特异性结合相同的DNA序列。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一DNA靶向部分包含第一CRISPR/Cas分子，该第一CRISPR/Cas分子包含第一CRISPR/Cas蛋白和第一指导RNA，并且该第二DNA靶向部分包含第二CRISPR/Cas分子，该第二CRISPR/Cas分子包含第二CRISPR/Cas蛋白和第二指导RNA。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的表达阻遏系统：其中该第一CRISPR/Cas蛋白包含与该第二CRISPR/Cas蛋白不同的氨基酸序列。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一或第二DNA靶向部分包含CRISPR/Cas分子，该CRISPR/Cas分子包含选自表1的Cas蛋白或Cpf1蛋白或其任一项的变体(例如，突变体)。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一DNA靶向部分包含第一CRISPR/Cas分子，该第一CRISPR/Cas分子包含选自表1的Cas蛋白或Cpf1蛋白或其任一项的变体(例如，突变体)，并且该第二DNA靶向部分包含第二CRISPR/Cas分子，该第二CRISPR/Cas分子包含选自表1的不同Cas蛋白或Cpf1蛋白或其任一项的变体(例如，突变体)。8.如权利要求1
‑
7中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一或第二阻遏物结构域包含组蛋白甲基转移酶活性(例如，选自SETDB1、SETDB2、EHMT2(即G9A)、EHMT1(即GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2的蛋白质，或其任一项的功能变体或片段，例如，其任一项的SET结构域)，组蛋白去甲基化酶活性(例如，选自KDM1A(即LSD1)、KDM1B(即LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66的蛋白质，或其任一项的功能变体或片段)，组蛋白脱乙酰酶活性(例如，选自HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9的蛋白质，或其任一项的功能变体或片段)，DNA甲基转移酶活性(例如，选自MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L的蛋白质，或其任一项的功能变体或片段)，或转录阻遏物活性(例如，选自KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12的蛋白质，或其任一项的功能变体或
片段)。9.如权利要求1
‑
8中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一阻遏物结构域包含选自以下的蛋白质：SETDB1、SETDB2、EHMT2(即G9A)、EHMT1(即GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即LSD1)、KDM1B(即LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12或其功能变体或片段，并且该第二阻遏物结构域包含选自以下的不同蛋白质：SETDB1、SETDB2、EHMT2(即G9A)、EHMT1(即GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即LSD1)、KDM1B(即LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12或其功能变体或片段。10.如权利要求1
‑
9中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一阻遏物结构域包含KRAB，并且该第二阻遏物结构域包含DNMT3A(例如，人DNMT3A)。11.如权利要求1
‑
9中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一阻遏物结构域包含KRAB，并且该第二阻遏物结构域包含细菌MQ1。12.如权利要求1
‑
11中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一或第二DNA靶向部分选自TAL效应子分子、CRISPR/Cas分子、锌指结构域、tetR结构域、大范围核酸酶或寡核苷酸。13.如权利要求1
‑
12中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一或第二DNA靶向部分是或包含CRISPR/Cas分子，该CRISPR/Cas分子包含CRISPR/Cas蛋白(例如，该CRISPR/Cas蛋白是或包含选自表1的Cas蛋白或Cpf1蛋白或其任一项的变体(例如，突变体))和指导RNA。14.如权利要求1
‑
13中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一DNA靶向部分是或包含CRISPR/Cas分子，该CRISPR/Cas分子包含CRISPR/Cas蛋白，该CRISPR/Cas蛋白是或包含选自表1的Cas蛋白或Cpf1蛋白或其任一项的变体(例如，突变体)并且该第二DNA靶向部分是或包含CRISPR/Cas分子，该CRISPR/Cas分子包含不同CRISPR/Cas蛋白，该不同CRISPR/Cas蛋白是或包含选自表1的Cas蛋白或Cpf1蛋白或其任一项的变体(例如，突变体)。15.如权利要求1
‑
14中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一或第二DNA靶向部分特异性结合：启动子序列或启动子序列近侧的DNA，例如可操作地连接至靶基因的启动子序列；增强子序列或增强子序列近侧的DNA，例如，影响靶基因表达和/或可操作地连接至靶基因的增强子序列；靶基因，例如靶基因的转录起始位点和终止密码子之间包含的序列；靶基因的转录起始位点；
靶基因的内含子，例如与内含子相关联的剪接位点；或者靶基因的外显子。16.如权利要求1
‑
15中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一DNA序列是可操作地连接至靶基因的启动子内或近侧的第一位点，并且该第二DNA序列是可操作地连接至该靶基因的启动子内或近侧的第二位点。17.如权利要求1
‑
16中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一DNA序列和该第二DNA序列之间的距离是至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950或1000个碱基对或其间的任何大小，例如20
‑
500个碱基对。18.如权利要求1
‑
17中任一项所述的表达阻遏系统，其中该第一DNA序列和该第二DNA序列之间的距离不超过100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：旗舰先锋创新V股份有限公司，
类型：发明
国别省市：