【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，涉及一种可控制的rna m6a去甲基化编辑系统及其应用。
技术介绍
1、rna修饰是一种转录后的调控方式，广泛存在于信使rna、转运rna、核糖rna和非编码rna等各种rna上(qiu l.et al.,mol.biomed.2023,4,25；zhang y.et al.,rnabiol.2023,20,603-613；barbieri i&kouzarides t,nat.rev.cancer 2020,20,303-322)。目前已经鉴定到超过150种rna修饰，其中n6-腺嘌呤甲基化(m6a)是最多的rna修饰之一，也是目前研究最为透彻的一种rna修饰类型。rna的m6a调控过程分为三个部分：甲基化酶(如mettl3、mettl14等)、去甲基化酶(如fto、alkbh5等)以及结合蛋白(如ythdf1、ythdf2等)。m6a和其调控蛋白的动态变化对于rna的定位、转运、剪切和转录有着举足轻重的影响，对于细胞内外的信号传导以及细胞重编程和细胞命运有着决定性的作用(zaccara s.,etal.nat.rev.mol.cell biol.2019,20,608-624；he pc&he c.embo j.2021,40,e105977)。m6a及其调控蛋白的失调与多种疾病的发生和发展关系密切(wang t.,et al.mol.cancer2020,19,88；jiang x.,et al.signal trans.target ther.2021,6,74)。
2、随
3、第二代的m6a甲基化和去甲基化编辑系统中设计了开关用以控制系统的m6a甲基化和去甲基化功能的开启和关闭。编辑系统在多数情况下处于关闭状态，不具备m6a甲基化和去甲基化功能，但是加入诱导剂(光诱导剂或化学诱导剂)后，可以启动编辑系统从而行驶m6a甲基化和去甲基化功能。zhao j等人将光敏蛋白分别与cas13b、m6a甲基化酶mettl3-mettl14和去甲基化酶fto组装在一起，通过蓝光控制m6a的精准编辑(zhao j.et al.,small 2020,16,e1907301)。而shi h等人将cas13b切割成n端结构域和c端结构域，将落叶酸结合蛋白pyl和abi分别融合到两者中，当落叶酸结合的情况下，cas13b可以被正确组装从而具备编辑功能(shi h.et al.,nat.commun.2022,13,1958)。第二代的m6a甲基化和去甲基化编辑系统虽然可以实现编辑功能的可控性，但是其使用的诱导剂(光照或者化学诱导剂)对于细胞来说有一定的影响，可以扰乱基因表达和rna的修饰状态。
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、基于现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是开发一种新型的可控制m6a甲基化和去甲基化编辑系统，不需要额外的光诱导剂或化学诱导剂，且仅在癌细胞中具备m6a去甲基化编辑能力，不会影响正常细胞的m6a去甲基化调控。
3、用于解决问题的方案
4、本专利技术提供了一种可控制的rna m6a去甲基化编辑系统，所述编辑系统包括靶向元件和编辑元件；
5、其中，所述靶向元件包含失活型cas13蛋白，所述编辑元件包含fto和/或alkbh5的甲基转移酶结构域。
6、优选地，所述失活型cas13蛋白选自失活型cas13a、失活型cas13b、失活型cas13c、失活型cas13d、失活型cas13f、失活型cas13x和失活型cas13y的野生型或突变体的全长或部分序列；
7、优选地，所述失活型cas13蛋白选自失活型cas13a、失活型cas13b和失活型cas13x的野生型或突变体的全长或部分序列；
8、优选地，所述失活型cas13蛋白选自失活型cas13x的野生型或突变体的全长或部分序列；
9、优选地，所述失活型cas13蛋白选自失活型cas13x.1的野生型或突变体的全长或部分序列；
10、优选地，所述失活型cas13蛋白包含以下序列中的一种或多种：
11、(1)seq id no.1所示的氨基酸序列；
12、(2)与seq id no.1所示的氨基酸序列具有至少80％、82％、85％、87％、90％、92％、95％、96％、97％、98％、99％同一性的氨基酸序列，并且其保留如seq id no.1所示的氨基酸序列的活性；
13、(3)在seq id no.1所示的氨基酸序列中添加、取代、缺失或插入1个或多个氨基酸残基的氨基酸序列，并且其保留如seq id no.1所示的氨基酸序列的活性；
14、优选地，所述失活型cas13蛋白包含野生型cas13x.1的第198-614位氨基酸序列，更优选地，所述失活型cas13蛋白包含seq id no.8所示的氨基酸序列。
15、优选地，所述fto甲基转移酶结构域包含以下序列中的一种或多种：
16、(1)seq id no.2所示的氨基酸序列；
17、(2)与seq id no.2所示的氨基酸序列具有至少80％、82％、85％、87％、90％、92％、95％、96％、97％、98％、99％同一性的氨基酸序列，并且其保留如seq id no.2所示的氨基酸序列的活性；
18、(3)在seq id no.2所示的氨基酸序列中添加、取代、缺失或插入1个或多个氨基酸残基的氨基酸序列，并且其保留如seq id no.2所示的氨基酸序列的活性。
19、优选地，所述alkbh5的甲基转移酶结构域包含以下序列中的一种或多种：
20、(1)seq id no.3所示的氨基酸序列；
21、(2)与seq id no.3所示的氨基酸序列具有至少80％、82％、85％、87％、90％、92％、95％、96％、97％、98％、99％同一性的氨基酸序列，并且其保留如seq id no.2所示的氨基酸序列的活性；...
【技术保护点】
1.一种可控制的RNAm6A去甲基化编辑系统，其特征在于，所述编辑系统包括靶向元件和编辑元件；
2.根据权利要求1所述的编辑系统，其特征在于，所述失活型Cas13蛋白选自失活型Cas13a、失活型Cas13b、失活型Cas13c、失活型Cas13d、失活型Cas13f、失活型Cas13X和失活型Cas13Y的野生型或突变体的全长或部分序列；
3.根据权利要求1所述的编辑系统，其特征在于，所述FTO甲基转移酶结构域包含以下序列中的一种或多种：
4.根据权利要求1所述的编辑系统，其特征在于，所述ALKBH5的甲基转移酶结构域包含以下序列中的一种或多种：
5.根据权利要求1所述的编辑系统，其特征在于，所述编辑元件具有经式I所示的化合物修饰的活性氨基酸，
6.一种多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸编码根据权利要求1-5中任一项所述的甲基转移酶结构域；
7.一种载体，其特征在于，所述载体包含根据权利要求6所述的多核苷酸。
8.一种融合蛋白，其特征在于，所述融合蛋白包括根据权利要求1-5中任一项所述的靶向元件
9.一种基因工程细胞，其特征在于，所述细胞包含根据权利要求1-5中任一项所述的编辑系统、根据权利要求6所述的多核苷酸、根据权利要求7所述的载体和根据权利要求8所述的融合蛋白中的一种或多种。
10.一种根据权利要求1-5中任一项所述的编辑系统、根据权利要求6所述的多核苷酸、根据权利要求7所述的载体、根据权利要求8所述的融合蛋白和根据权利要求9所述的基因工程细胞在制备用于调节RNA去甲基化修饰的药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种可控制的rnam6a去甲基化编辑系统，其特征在于，所述编辑系统包括靶向元件和编辑元件；
2.根据权利要求1所述的编辑系统，其特征在于，所述失活型cas13蛋白选自失活型cas13a、失活型cas13b、失活型cas13c、失活型cas13d、失活型cas13f、失活型cas13x和失活型cas13y的野生型或突变体的全长或部分序列；
3.根据权利要求1所述的编辑系统，其特征在于，所述fto甲基转移酶结构域包含以下序列中的一种或多种：
4.根据权利要求1所述的编辑系统，其特征在于，所述alkbh5的甲基转移酶结构域包含以下序列中的一种或多种：
5.根据权利要求1所述的编辑系统，其特征在于，所述编辑元件具有经式i所示的化合物修饰的活性氨基酸，
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：王靖方，王莹，仝思雨，彭程，宋治东，
申请(专利权)人：苏州湃芮生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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