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() 突变型逆转录酶及其应用制造技术_技高网

突变型逆转录酶及其应用制造技术

技术编号:41131131 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 18:00
本发明专利技术属于分子生物学技术领域,具体公开了一种突变型逆转录酶及其应用。本发明专利技术通过在野生型MMLV逆转录酶的DNA聚合酶活性结构域中引入E233R突变,提高了酶的耐热性以及对错配引物的耐受性。同时通过引入H204R突变以及在RNase H活性结构域中引入D524G突变,进一步提高了酶的热稳定性、降低或去除了RNase H活性。实验表明,逆转录酶突变体M4在50‑55℃下的逆转录活性以及对错配引物(3’端第1位或第3位错配)的耐受性均明显优于其他突变体和商品化酶,适用于一步法RT‑PCR检测,有利于提高检测的准确度、灵敏度和特异性,在分子诊断和精准医学检验领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子生物学,具体涉及一种突变型逆转录酶及其应用


技术介绍

1、mmlv逆转录酶由671个氨基酸组成,是一个功能性单体,由四个亚结构域(手指域、手掌域、拇指域和连接域)和核糖核酸酶h(rnase h)活性结构域组成,其中手指域由第41-124位和第160-192位氨基酸组成,手掌域由第1-40位、第125-159位和第193-275位氨基酸组成,也即第1-275位氨基酸共同组成手指/手掌域。拇指域、连接结构域和rnase h活性结构域分别由第276-361位、第362-496位和第497-671位氨基酸组成。研究表明,位于n末端的手指域、手掌域和拇指域组成rna和dna依赖的dna聚合酶活性结构域,其中手掌域包含核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸转移所需的催化残基,并形成模板-引物结合位点,手指域和拇指域包含与模板-引物复合物和脱氧核糖核苷酸相互作用的残基,形成核酸结合位点的侧面;位于c末端的rnase h活性结构域特异性降解rna-dna杂合链中的rna链。

2、在mmlv逆转录酶的诸多酶学性质中,热稳定性是影响其应用的重要特性。在以rna为模板合成cdna的过程中,提高反应温度可以减少rna的二级结构以及引物的非特异性结合,但mmlv酶的最适反应温度为37℃,因此需要提高酶的热稳定性。同时,野生型mmlv酶的抑制剂耐受性较低,在体系中存在42.9mm胍盐、2.6mm edta、8.7%v/v甲酰胺、13.1%v/v乙醇、0.035%w/v木聚糖或0.27%w/v果胶时,mmlv酶的活性下降50%,而提高抑制剂耐受性对建立rt-pcr直扩体系至关重要。为解决上述问题,中国专利cn113817707b(北京协和,杭州优思达)提供了一种重组突变型逆转录酶,具体是将野生型mmlv逆转录酶的氨基酸序列进行定点突变后、经密码子优化得到,定点突变为:将野生型mmlv酶的第67位氨基酸从s突变为t,第303位氨基酸从f突变为r,第312位从l突变为s,第432位从l突变为g,第479位从n突变为f,第524位从d突变为q,所得突变型酶具有高热稳定性,能够在最高65℃下合成cdna链,且逆转录活性及对常见抑制剂的耐受性明显提高。中国专利cn114480329b(广州达安基因)公开了一种mmlv酶突变体,耐高温且具有高逆转录效率,相较野生型mmlv酶的第313位氨基酸突变为q,第583位突变为n,第446位突变为c。中国专利cn110291196b(takara)也公开了一种耐热逆转录酶突变体,通过置换野生型mmlv酶的第55位氨基酸(甘氨酸置换苏氨酸)稳定序列中的环立体结构,从而提高酶的耐热性。然而,上述专利均不关注mmlv酶的错配耐受性,包括市面上的逆转录酶产品如invitrogen的superscript系列、neb的m-mulv、qiagen的omniscript和sensiscript、agilent的thermostable m-mlv-rt等,也都不涉及酶错配耐受性的改善。然而,病毒、细菌等病原微生物种类繁多且变异快,在检测时容易出现靶标与设计引物之间的错配,从而导致检测结果不准确,出现假阴或假阳性。同时,由于mmlv逆转录酶的rnase h活性会切割cdna合成产生的rna:cdna杂合链中的rna模板,从而降低cdna的产量。因此,在改善酶的性能时需要降低或去除rnase h活性以避免模板在全长逆转录完成之前被降解。

3、综上,有必要开发一种新型逆转录酶,在改善酶的热稳定性、降低或去除rnase h活性的同时提高mmlv逆转录酶的错配耐受性。


技术实现思路

1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种突变型逆转录酶,提高酶的耐热性以及对引物的错配耐受性,改善在病原微生物检测中的准确度、灵敏度和特异性。

2、其次,本专利技术提供一种突变型逆转录酶的编码基因。

3、再次,本专利技术提供一种包含突变型逆转录酶或其编码基因的生物材料。

4、最后,本专利技术提供一种突变型逆转录酶或其编码基因、生物材料在制备逆转录试剂、常规rt-pcr检测试剂、多重rt-pcr检测试剂、rna测序文库构建试剂、rna测序通用试剂等中的应用。

5、为解决上述技术问题,本专利技术采用以下技术方案:

6、一种突变型mmlv逆转录酶,与野生型mmlv逆转录酶的氨基酸序列(如seq id no:1所示)相比,包含以下突变:

7、突变1:e233r,即第233位的谷氨酸突变为丝氨酸。

8、作为本专利技术一种优选的实施方案,所述突变型mmlv逆转录酶与野生型mmlv逆转录酶具有90%以上的序列同源性。更优选地,具有95%以上、96%以上、97%以上、98%以上或99%以上的序列同源性。

9、作为本专利技术一种优选的实施方案,所述突变型mmlv逆转录酶与野生型mmlv逆转录酶的氨基酸序列相比,包含突变1,同时还包含以下突变中的一个或两个:

10、突变2:d524g,即第524位的天冬氨酸突变为甘氨酸;

11、突变3:h204r,即第204位的组氨酸突变为精氨酸。

12、作为本专利技术一种优选的实施方案,所述突变型mmlv逆转录酶还可以与sso7d、pcna融合,或者与蛋白质标签(如his、gst)融合,得到具有改进活性的融合蛋白。

13、一种突变型mmlv逆转录酶的编码基因。

14、作为本专利技术一种优选的实施方案,在不改变编码的突变型mmlv逆转录酶的氨基酸序列的前提下,可以根据宿主细胞对密码子的偏好性进行序列优化。

15、一种包含突变型mmlv逆转录酶或其编码基因的生物材料。

16、作为本专利技术一种优选的实施方案,所述生物材料包括但不限于重组表达载体(如质粒)、基因表达盒、重组菌等。

17、作为本专利技术一种优选的实施方案,所述重组表达载体的制备方法包括:将突变型mmlv逆转录酶的编码基因插入表达载体中,得到重组表达载体。

18、作为本专利技术一种优选的实施方案,所述重组菌的制备方法包括:将包含突变型mmlv逆转录酶的编码基因的重组表达载体转化到宿主菌(如大肠杆菌)中,得到重组菌。

19、具体的,所述重组菌的制备方法包括以下步骤:将重组表达载体转化到大肠杆菌中,培养后筛选出阳性克隆进行发酵,具体为将菌落接种到发酵培养基(lb或2×yt培养基)中,37℃培养至od600为0.6-0.8,加入iptg诱导表达后于16℃过夜培养;收集菌体并破碎(可以采用超声波破碎、弗氏压碎器破碎、玻璃珠破碎等物理破碎法,或者用溶菌酶裂解),在清液中加入pei以去除核酸,再加入硫酸铵沉淀蛋白,经过柱纯化、透析得到粗酶液。

20、一种突变型mmlv逆转录酶或其编码基因、生物材料的用途,所述用途包括以下一种或多种:

21、a)在逆转录合成cdna中的应用;

22、b)在常规rt-pcr检测中的应用;

23、c)在多重rt-pcr检测中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种突变型MMLV逆转录酶,其特征在于:所述突变型MMLV逆转录酶与野生型MMLV逆转录酶的氨基酸序列相比,包含以下突变:

2.根据权利要求1所述的突变型MMLV逆转录酶,其特征在于:所述突变型MMLV逆转录酶与野生型MMLV逆转录酶具有90%以上的序列同源性;

3.根据权利要求1所述的突变型MMLV逆转录酶,其特征在于:所述突变型MMLV逆转录酶与野生型MMLV逆转录酶的氨基酸序列相比,包含突变1,同时还包含以下突变中的一个或两个:

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的突变型MMLV逆转录酶的编码基因。

5.一种包含如权利要求1-3中任一项所述的突变型MMLV逆转录酶、或者如权利要求4所述的编码基因的生物材料。

6.一种如权利要求1-3中任一项所述的突变型MMLV逆转录酶、或者如权利要求4所述的编码基因、或者如权利要求5所述的生物材料的用途,其特征在于:所述用途包括以下一种或多种:

7.根据权利要求6所述的用途,其特征在于:所述用途包括以下一种或多种:

8.一种逆转录试剂、常规RT-PCR检测试剂、多重RT-PCR检测试剂、RNA测序文库构建试剂或RNA测序通用试剂,其特征在于:所述试剂包括至少一个容器,所述容器中包含如权利要求1-3中任一项所述的突变型MMLV逆转录酶。

9.根据权利要求8所述的试剂,其特征在于:所述试剂中突变型MMLV逆转录酶与反应缓冲液共同组成反应预混液;

10.根据权利要求9所述的试剂,其特征在于:所述反应缓冲液包括但不限于dNTPs、Mg2+、缓冲物质、RNase抑制剂、助溶剂、添加剂中的一种或多种。

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【技术特征摘要】

1.一种突变型mmlv逆转录酶,其特征在于:所述突变型mmlv逆转录酶与野生型mmlv逆转录酶的氨基酸序列相比,包含以下突变:

2.根据权利要求1所述的突变型mmlv逆转录酶,其特征在于:所述突变型mmlv逆转录酶与野生型mmlv逆转录酶具有90%以上的序列同源性;

3.根据权利要求1所述的突变型mmlv逆转录酶,其特征在于:所述突变型mmlv逆转录酶与野生型mmlv逆转录酶的氨基酸序列相比,包含突变1,同时还包含以下突变中的一个或两个:

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的突变型mmlv逆转录酶的编码基因。

5.一种包含如权利要求1-3中任一项所述的突变型mmlv逆转录酶、或者如权利要求4所述的编码基因的生物材料。

6.一种如权利要求1-3中任一项所述的突变型...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏喜换孙瑶张银张晓亮张瑞峰
申请(专利权)人:郑州玛特瑞斯生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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