【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种5’-utr元件及其在提高蛋白表达量中的应用，属于生物。
技术介绍
1、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程。其中，转录是指在细胞核内，以dna一条链(称之为反义链)为模板，按照碱基互补配对原则，合成携带遗传信息能指导蛋白质合成的信使rna(mrna)的过程。翻译是指在细胞质中，以信使rna为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、5’非翻译区(5’-utr)是指成熟mrna位于编码区(cds)上游不被翻译为蛋白质的区域。5’-utr从转录起始位点开始，在起始密码子的前一个核苷酸处结束，可以包含很多控制mrna稳定性和翻译效率的元件。mrna 5’-utr的二级结构会影响核糖体的募集过程和起始密码子的扫描过程，因此，5’-utr对于蛋白的翻译效率以及稳定性来说是非常重要的。
3、目前，常见的几种mrna 5’-utr元件大多来自于有限的几种已知天然非翻译区(utr)，例如，来自人血红蛋白α亚基的5’-utr元件ag和来自人类β-珠蛋白基因的5’-utr元件hbb等。这些mrna 5’-utr元件在哺乳动物细胞内表达不稳定且表达量不够高，存在在哺乳动物细胞中表达效果不理想的问题，给mrna药物(mrna药物是指基于靶点或抗原的选择而对mrna进行编码，并通过特定递送系统递送入细胞质内，在细胞内产生特定目的蛋白，在细胞内或分泌到细胞外产生作用的药物)的研发和应用造成了阻碍。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种
2、(a)核苷酸序列如seq id no.1所示的核酸分子；
3、(b)以(a)的反义链作为模板转录而得的核酸分子；
4、或者，(c)在(a)或(b)限定的核苷酸序列中经过取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且保留其源自序列的生物学功能的由(a)或(b)衍生的核酸分子。
5、在本专利技术的一种实施方式中，所述5’-utr元件为：
6、(a)核苷酸序列如seq id no.1所示的核酸分子；
7、或者，(b)以(a)的反义链作为模板转录而得的核酸分子。
8、本专利技术还提供了一种编码目的蛋白的核酸分子，所述核酸分子包含上述5’-utr元件。
9、在本专利技术的一种实施方式中，所述核酸分子还包含启动子、kozak序列、编码目的蛋白的编码序列(coding sequence，cds)、3’-utr(3’utr)元件和/或poly(a)尾。
10、在本专利技术的一种实施方式中，所述核酸分子由启动子、上述5’-utr元件、kozak序列、编码目的蛋白的编码序列、3’-utr元件和poly(a)尾依次连接而得。
11、在本专利技术的一种实施方式中，所述编码目的蛋白的编码序列包括编码治疗性蛋白的编码序列和/或编码标记蛋白的编码序列。
12、在本专利技术的一种实施方式中，所述治疗性蛋白包括抗体、激素、干扰素和/或白细胞介素。
13、在本专利技术的一种实施方式中，所述标记蛋白包括荧光素酶和/或荧光蛋白。
14、在本专利技术的一种实施方式中，所述启动子包含t7启动子(t7 promoter)和/或cmv启动子(cmv promoter)。
15、在本专利技术的一种实施方式中，所述核酸分子包含mrna。
16、在本专利技术的一种实施方式中，所述mrna包括非复制线性mrna、自复制线性mrna和/或环状mrna。
17、在本专利技术的一种实施方式中，所述环状mrna的核苷酸序列如seq id no.3所示。
18、本专利技术还提供了一种重组质粒，所述重组质粒携带上述5’-utr元件，或者，所述重组质粒携带上述核酸分子。
19、在本专利技术的一种实施方式中，所述重组质粒的载体包含puc18载体、pcmv载体、重组慢病毒载体和/或重组腺相关病毒载体。
20、本专利技术还提供了一种宿主细胞，所述宿主细胞的基因组整合有上述5’-utr元件；或者，所述宿主细胞的基因组整合有上述核酸分子；或者，所述宿主细胞转染有上述重组质粒。
21、在本专利技术的一种实施方式中，所述宿主细胞包含hek293t细胞、jurkat细胞、cho-k1细胞、nih-3t3细胞、pc-12细胞、hela细胞、nci-60、hl-60细胞、mcf-7细胞、saos-2细胞和/或pc3细胞。
22、本专利技术还提供了上述5’-utr元件或上述核酸分子或上述重组质粒或上述宿主细胞在生产目的蛋白或制备mrna药物中的应用。
23、在本专利技术的一种实施方式中，所述目的蛋白包括治疗性蛋白和/或标记蛋白。
24、在本专利技术的一种实施方式中，所述治疗性蛋白包括抗体、激素、干扰素和/或白细胞介素。
25、在本专利技术的一种实施方式中，所述标记蛋白包括荧光素酶和/或荧光蛋白。
26、本专利技术还提供了一种生产目的蛋白的方法，所述方法包括：将上述宿主细胞接种至液体培养基中进行培养，得到培养液；从培养液中分离得到目的蛋白。
27、本专利技术还提供了一种mrna药物，所述mrna药物的成分包含上述核酸分子、上述重组质粒和/或上述宿主细胞。
28、在本专利技术的一种实施方式中，所述mrna药物的成分还包含递送系统。
29、在本专利技术的一种实施方式中，所述递送系统包含脂质体、脂质纳米颗粒(lnp)和/或外泌体。
30、本专利技术技术方案，具有如下优点：
31、本专利技术提供了一种5’-utr元件，此5’-utr元件包含核苷酸序列如seq id no.1所示的核酸分子，或者，以核苷酸序列如seq id no.1(gggttttagttaattagatttgagaacaaacttggtattgccacc)所示的核酸分子的反义链作为模板转录而得的核酸分子。此5’-utr元件能够有效提高mrna在哺乳动物细胞内表达目的蛋白的表达量，在生产目的蛋白或制备mrna药物中均具有极大的应用前景。
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1.一种5’-UTR元件，其特征在于，所述5’-UTR元件包含：
2.如权利要求1所述的5’-UTR元件，其特征在于，所述5’-UTR元件为：
3.一种编码目的蛋白的核酸分子，其特征在于，所述核酸分子包含权利要求1或2所述的5’-UTR元件。
4.如权利要求3所述的核酸分子，其特征在于，所述核酸分子还包含启动子、Kozak序列、编码目的蛋白的编码序列、3’-UTR元件和/或poly(A)尾。
5.如权利要求4所述的核酸分子，其特征在于，所述核酸分子由启动子、权利要求1或2所述的5’-UTR元件、Kozak序列、编码目的蛋白的编码序列、3’-UTR元件和poly(A)尾依次连接而得。
6.一种重组质粒，其特征在于，所述重组质粒携带权利要求1或2所述的5’-UTR元件，或者，所述重组质粒携带权利要求3～5任一项所述的核酸分子。
7.一种宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞的基因组整合有权利要求1或2所述的5’-UTR元件；或者，所述宿主细胞的基因组整合有权利要求3～5任一项所述的核酸分子；或者，所述宿主细胞转染有权
8.权利要求1或2所述的5’-UTR元件或权利要求3～5任一项所述的核酸分子或权利要求6所述的重组质粒或权利要求7所述的宿主细胞在生产目的蛋白或制备mRNA药物中的应用。
9.一种生产目的蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括：将权利要求7所述的宿主细胞接种至液体培养基中进行培养，得到培养液；从培养液中分离得到目的蛋白。
10.一种mRNA药物，其特征在于，所述mRNA药物的成分包含权利要求3～5任一项所述的核酸分子或权利要求6所述的重组质粒或权利要求7所述的宿主细胞。
...【技术特征摘要】
1.一种5’-utr元件，其特征在于，所述5’-utr元件包含：
2.如权利要求1所述的5’-utr元件，其特征在于，所述5’-utr元件为：
3.一种编码目的蛋白的核酸分子，其特征在于，所述核酸分子包含权利要求1或2所述的5’-utr元件。
4.如权利要求3所述的核酸分子，其特征在于，所述核酸分子还包含启动子、kozak序列、编码目的蛋白的编码序列、3’-utr元件和/或poly(a)尾。
5.如权利要求4所述的核酸分子，其特征在于，所述核酸分子由启动子、权利要求1或2所述的5’-utr元件、kozak序列、编码目的蛋白的编码序列、3’-utr元件和poly(a)尾依次连接而得。
6.一种重组质粒，其特征在于，所述重组质粒携带权利要求1或2所述的5’-utr元件，或者，所述重组质粒携带权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹佶聪，张贺，王佳，刘一鸣，马莉莉，
申请(专利权)人：北京衡昱生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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