System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 酪氨酸整合酶、核酸分子、载体、宿主细胞、应用、遗传操作工具制造技术_技高网

酪氨酸整合酶、核酸分子、载体、宿主细胞、应用、遗传操作工具制造技术

技术编号:40181693 阅读:76 留言:0更新日期:2024-01-26 23:47
本申请提供酪氨酸整合酶、核酸分子、载体、宿主细胞、应用、遗传操作工具,涉及基因技术领域。本申请提供一种新的酪氨酸整合酶,其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示,或SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有相同活性的由SEQ ID NO.1衍生的蛋白质。该酪氨酸整合酶弥补现有可用于开发为遗传操作工具的整合酶系统匮乏的问题,与先前的研究相比,本申请方案不仅鉴定到了一个新的可用于开发为遗传操作工具的酪氨酸整合酶,还鉴定出了其配套的attP特异结合序列,且该酪氨酸整合酶还可用做分子marker协助筛选新的细菌毒素,具有重要的科学价值和经济价值。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及基因,尤其涉及酪氨酸整合酶、核酸分子、载体、宿主细胞、应用、遗传操作工具


技术介绍

1、细菌的基因组高度特异,其上一般整合有多种移动遗传元件(mobile geneticelements,mges),这些移动遗传元件通过接合、转导、转化等水平基因转移(horizontalgene transfer,hgt)的方式在不同宿主间传播;这些移动遗传元件通常携带有增强宿主毒力、促进宿主定植以及耐药和降解抗菌药物的基因;可以说水平基因转移是细菌进化的重要动力,它增强了细菌对环境的适应性。基因岛(genomic island,gi)是移动遗传元件的一部分,其常插入在宿主染色体trna基因上,两侧有直接重复(direct repeat,dr)结构,基因岛通常携带有助于提高细菌环境适应性的特定基因。通过整合酶介导的位点特异重组既可以把基因岛整合到宿主或新的宿主基因组中,又可以从宿主基因组上切除,在切除过程中,基因岛边界的整合位点attl和attr之间发生位点特异重组,在宿主基因组上留下重组后形成的整合位点attb,切下的基因岛则形成环化中间体attp。

2、催化位点特异重组的整合酶依据其活性氨基酸的不同可以分为酪氨酸整合酶和丝氨酸整合酶两大类。酪氨酸整合酶是一个大的整合酶家族,根据结合臂结构域(arm-binding domain,ab domain)的有无可以将酪氨酸整合酶分为简单的酪氨酸整合酶和复杂的酪氨酸整合酶两大类。简单的酪氨酸整合酶通常由具有活性中心的催化结构域(catalytic domain,cat domain)和负责结合核心位点的核心结合结构域(core-bindingdomain,cb domain)组成,例如cre,xerc/d,flp。复杂的酪氨酸整合酶则在此基础上多了非保守的结合臂结构域,如λint,结合臂结构域也负责识别并结合特定的核酸序列。

3、酪氨酸整合酶的催化结构域通常有被称为催化五联体的五个保守氨基酸re/dkhr、arg(r i)、glu/asp(e/d ii)、lys(k iii)、his(h iv)、arg(rv)以及活性氨基酸酪氨酸tyr(y vi)。酪氨酸整合酶不仅催化基因岛的切除,也催化基因岛的整合。一些复杂的酪氨酸整合酶在催化位点特异性重组的过程中需要辅助因子的参与,例如λint在催化attl与attr重组的过程中需要重组方向因子xis的辅助。

4、少数的酪氨酸整合酶被开发为了遗传操作工具,例如用于gateway重组的cre酶,其生化和分子结构得到了广泛的研究。cre酶能够催化loxp位点之间的特异重组。loxp位点是由34个碱基对组成的dna序列,在loxp位点中,两个对称的13碱基对核心区域(ataacttcgtataa)是cre酶所识别和结合的关键区域,中间的8个核心碱基对(gtatgcta)则在cre酶介导的dna重组过程中发挥作用,允许核酸片段的切割、旋转和连接。cre通过催化特定核酸序列之间的位点特异重组,可以实现核酸序列的插入、删除或重排,从而在控制基因表达、研究基因功能、对模式原核和真核生物进行遗传操作等方面得到了广泛应用。

5、例如,通过在目标基因的上游和下游插入loxp位点,然后在含有cre酶的细胞或细菌中催化dna重组,就可以完成对目的基因敲除;将loxp位点插入到基因组中的特定位点,可以用来跟踪基因的转录、翻译以及定位等信息。通过将loxp位点插入到模型生物的基因组中通过杂交配种得到含有cre酶的生物体,可以实现其在特定组织或器官中基因的过表达或沉默,从而构建具有特定表型或功能的生物模型。而cre酶的表达,也可以通过分子生物学的手段加以调控,例如将tet-on或tet-off启动子与cre酶的编码序列连接,可以构建一个cre酶表达可控的载体。在四环素(tetracycline)存在条件下,tet-on系统可激活cre酶的表达,而tet-off系统则在药物存在时抑制cre酶的表达。简言之,cre酶作为较早投入应用的酪氨酸整合酶,经过多年的发展和改进,已经成为基因工程和遗传学研究中不可或缺的工具之一。

6、目前,国内由于起步较晚,对于此类遗传操作工具的研究落后于国际水平。国内对于整合酶以及其特定催化序列的研究处于一种割裂状态,鲜有可用于遗传操作的整合酶以及其特定序列的报道,急需发现一种新的可用于遗传操作工具的整合酶系统。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供酪氨酸整合酶、核酸分子、载体、宿主细胞、应用、遗传操作工具,以解决上述问题。

2、为实现以上目的,本申请采用以下技术方案:

3、本申请首先提供一种酪氨酸整合酶,所述酪氨酸整合酶的氨基酸序列如seq idno.1所示,或seq id no.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有相同活性的由seq id no.1衍生的蛋白质。

4、优选地,所述酪氨酸整合酶的氨基酸序列为与seq id no.1所示氨基酸序列具有至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少85%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或至少99.9%的同源性的蛋白质。

5、本申请还提供一种核酸分子,所述核酸分子编码上述的酪氨酸整合酶。

6、优选地,所述核酸分子的核苷酸序列为seq id no.2所示。

7、本申请还提供一种载体,所述载体包括上述的核酸分子。

8、本申请还提供一种宿主细胞,所述宿主细胞包括上述的核酸分子或上述的载体。

9、本申请还提供上述的酪氨酸整合酶在位点特异重组、筛选新的细菌毒素中的应用。

10、优选地,所述位点特异重组中attp整合所需的最小特异序列包括核心序列、位于所述核心序列上游的上游序列和位于所述核心序列下游的下游序列,所述核心序列的核苷酸序列为:atgctcgat,所述上游序列的核苷酸序列如seq id no.3所示,所述下游序列的核苷酸序列如seq id no.4所示。

11、优选地,所述筛选新的细菌毒素包括:将所述酪氨酸整合酶作为分子marker,上游以dusa基因作为边界,同时选取酪氨酸整合酶下游35kb的长度作为预设的基因岛,将酪氨酸整合酶作为坐标原点,用于对齐筛选出来的基因岛,注释基因岛上潜在的细菌毒素。

12、本申请还提供一种遗传操作工具,包括上述的酪氨酸整合酶和attp序列,所述attp序列包括核心序列、位于所述核心序列上游的上游序列和位于所述核心序列下游的下游序列,所述核心序列的核苷酸序列为:atgctcgat,所述上游序列的核苷酸序列如seq idno.3所示,所述下游序列的核苷酸序列如seq id no.4所示。

13、与现有技术相比,本申请的有益效果包括:

14、本申请提供一种新的酪氨酸整合酶,弥补现有可用于开发为遗传操作工具的整合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种酪氨酸整合酶,其特征在于,所述酪氨酸整合酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示,或SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有相同活性的由SEQ ID NO.1衍生的蛋白质。

2.根据权利要求1所述的酪氨酸整合酶,其特征在于,所述酪氨酸整合酶的氨基酸序列为与SEQ ID NO.1所示氨基酸序列具有至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少85%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或至少99.9%的同源性的蛋白质。

3.一种核酸分子,其特征在于,所述核酸分子编码权利要求1或2所述的酪氨酸整合酶。

4.根据权利要求3所述的核酸分子,其特征在于,所述核酸分子的核苷酸序列为SEQ IDNO.2所示。

5.一种载体,其特征在于,所述载体包括权利要求3或4所述的核酸分子。

6.一种宿主细胞,其特征在于,所述宿主细胞包括权利要求3或4所述的核酸分子或权利要求书5所述的载体。

7.权利要求1或2所述的酪氨酸整合酶在位点特异重组、筛选新的细菌毒素中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述位点特异重组中attP整合所需的最小特异序列包括核心序列、位于所述核心序列上游的上游序列和位于所述核心序列下游的下游序列,所述核心序列的核苷酸序列为:ATGCTCGAT,所述上游序列的核苷酸序列如SEQ IDNO.3所示,所述下游序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。

9.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述筛选新的细菌毒素包括:将所述酪氨酸整合酶作为分子marker,上游以dusA基因作为边界,同时选取酪氨酸整合酶下游35kB的长度作为预设的基因岛,将酪氨酸整合酶作为坐标原点,用于对齐筛选出来的基因岛,注释基因岛上潜在的细菌毒素。

10.一种遗传操作工具,其特征在于,包括权利要求1或2所述的酪氨酸整合酶和attP序列,所述attP序列包括核心序列、位于所述核心序列上游的上游序列和位于所述核心序列下游的下游序列,所述核心序列的核苷酸序列为:ATGCTCGAT,所述上游序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示,所述下游序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。

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【技术特征摘要】

1.一种酪氨酸整合酶,其特征在于,所述酪氨酸整合酶的氨基酸序列如seq id no.1所示,或seq id no.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有相同活性的由seq id no.1衍生的蛋白质。

2.根据权利要求1所述的酪氨酸整合酶,其特征在于,所述酪氨酸整合酶的氨基酸序列为与seq id no.1所示氨基酸序列具有至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少85%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或至少99.9%的同源性的蛋白质。

3.一种核酸分子,其特征在于,所述核酸分子编码权利要求1或2所述的酪氨酸整合酶。

4.根据权利要求3所述的核酸分子,其特征在于,所述核酸分子的核苷酸序列为seq idno.2所示。

5.一种载体,其特征在于,所述载体包括权利要求3或4所述的核酸分子。

6.一种宿主细胞,其特征在于,所述宿主细胞包括权利要求3或4所述的核酸分子或权利要求书5所述的载体。

7.权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘鸣傅暘刘颖
申请(专利权)人:南方科技大学
类型:发明
国别省市:

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