CRISPR与反转录子的组合物系统及用途技术方案

本发明专利技术提供了一种CRISPR与反转录子的组合物系统及用途，具体地，本发明专利技术提供一种融合蛋白和嵌合RNA，本发明专利技术的融合蛋白和嵌合RNA可显著提高细胞的基因编辑效率。显著提高细胞的基因编辑效率。

【技术实现步骤摘要】
CRISPR与反转录子的组合物系统及用途


[0001]本专利技术涉及生物
，具体地，涉及一种CRISPR与反转录子的组合物系统及用途。

技术介绍

[0002]自2013年CRISPR/Cas9被发表于应用真核生物细胞中的基因编辑。此后，基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术得到了极大的发展。该系统仅由两个部分组成：负责定位靶位点序列的引导RNA(guide RNA，gRNA)和核酸内切酶Cas9蛋白。二者配合能够高效特异的靶向切割目的位点，造成DNA双链断裂(Double Strain Break,BSD)，从而允许人们利用细胞自身的非同源重组修复(Non
‑
homologous end joining,NHEJ)途径产生DNA片段的缺失或引起移码突变，从而造成基因的敲除。人们也可以利用细胞的同源重组修复(Homology directed repair,HDR)途径对靶位点进行精确的DNA片段替换或者敲入。然而，传统的同源重组方法需要提供Cas9/gRNA的同时，还需要将供体DNA递送到细胞中去，这极大地限制了在体基因编辑的应用。
[0003]并且目前的编辑系统由于效率太低，迄今为止未能在人类细胞中进行基因编辑。
[0004]因此，通过筛选新的，更高效的反转录子来开发新型基因编辑系统对于基因治疗和作物育种等应用具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种新的，更高效的反转录子来开发新型基因编辑系统。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种融合蛋白，所述融合蛋白的结构如下式I或I
’
所示：
[0007]A
‑
L
‑
B
ꢀꢀꢀ
(I)
[0008]B
‑
L
‑
A
ꢀꢀꢀ
(I
’
)
[0009]式中，
[0010]A为基因编辑蛋白，
[0011]B为反转录酶，所述反转录酶选自下组：Ec73、Ec107、或其组合。
[0012]L为无或连接肽，
[0013]各
“‑”
独立地为连接肽或肽键或非肽键。
[0014]在另一优选例中，所述非肽键包括PEG。
[0015]在另一优选例中，所述基因编辑蛋白选自下组：Cas9、Cas12a、Cas12b、或其组合。
[0016]在另一优选例中，所述基因编辑蛋白包括野生型或突变型的基因编辑蛋白。
[0017]在另一优选例中，所述基因编辑蛋白选自下组：酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)、葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、氨基酸球菌属(Acidaminococcus sp)、毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)、或其组合。
[0018]在另一优选例中，所述连接肽的长度为1
‑
100aa，较佳地，10
‑
85aa，更佳地，15
‑
70aa。
[0019]在另一优选例中，所述连接肽的氨基酸序列选自下组：
[0020](1)氨基酸序列如SEQ ID NO.:1所示的多肽；
[0021](2)将SEQ ID NO.:1所示氨基酸序列经过一个或几个，优选1
‑
20个、更优选1
‑
15个、更优选1
‑
10个、更优选1
‑
8个、更优选1
‑
3个、最优选1个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，具有(1)所述多肽功能的由SEQ ID NO.1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。
[0022]在另一优选例中，所述基因编辑蛋白的氨基酸序列选自下组：
[0023](1)氨基酸序列如SEQ ID NO.:2所示的多肽；
[0024](2)将SEQ ID NO.:2所示氨基酸序列经过一个或几个，优选1
‑
20个、更优选1
‑
15个、更优选1
‑
10个、更优选1
‑
8个、更优选1
‑
3个、最优选1个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，具有(1)所述多肽功能(比如，具有双链DNA切割活性)的由SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。
[0025]在另一优选例中，所述反转录酶的氨基酸序列选自下组：
[0026](1)氨基酸序列如SEQ ID NO.:3
‑
4任一所示的多肽；
[0027](2)将SEQ ID NO.:3
‑
4任一所示的氨基酸序列经过一个或几个，优选1
‑
20个、更优选1
‑
15个、更优选1
‑
10个、更优选1
‑
8个、更优选1
‑
3个、最优选1个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，具有(1)所述多肽功能(比如，具有双链DNA切割活性)的由SEQ ID NO.3
‑
4任一所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。
[0028]在另一优选例中，所述融合蛋白还包括核定位信号片段。
[0029]在另一优选例中，所述核定位信号片段包括SV40 NLS。
[0030]在另一优选例中，所述核定位信号片段的氨基酸序列选自下组：
[0031](1)氨基酸序列如SEQ ID NO.:5所示的多肽；
[0032](2)将SEQ ID NO.:5所示的氨基酸序列经过一个或几个，优选1
‑
20个、更优选1
‑
15个、更优选1
‑
10个、更优选1
‑
8个、更优选1
‑
3个、最优选1个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，具有(1)所述多肽功能的由SEQ ID NO.5所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。
[0033]在另一优选例中，所述融合蛋白的氨基酸序列选自下组：
[0034](1)氨基酸序列如SEQ ID NO.:6
‑
7任一所示的多肽；
[0035](2)将SEQ ID NO.:6
‑
7任一所示的氨基酸序列经过一个或几个，优选1
‑
20个、更优选1
‑
15个、更优选1
‑
10个、更优选1
‑
8个、更优选1
‑
3个、最优选1个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，具有(1)所述多肽功能(比如，具有双链DNA切割活性)的由SEQ ID NO.6
‑
7任一所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。
[0036]在另一优选例中，所述融合蛋白具有SEQ ID NO.:6
‑
7中任一所示的氨基酸序列。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合蛋白，其特征在于，所述融合蛋白的结构如下式I或I
’
所示：A
‑
L
‑
B
ꢀꢀꢀ
(I)B
‑
L
‑
A
ꢀꢀꢀ
(I
’
)式中，A为基因编辑蛋白，B为反转录酶，所述反转录酶选自下组：Ec73、Ec107、或其组合。L为无或连接肽，各
“‑”
独立地为连接肽或肽键或非肽键。2.如权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于，所述基因编辑蛋白选自下组：Cas9、Cas12a、Cas12b、或其组合。3.如权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于，所述基因编辑蛋白选自下组：酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)、葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、氨基酸球菌属(Acidaminococcus sp)、毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)、或其组合。4.一种嵌合RNA，其特征在于，所述嵌合RNA具有式II所示的结构：C
‑
Z
‑
D
ꢀꢀꢀ
(II)式中，C为反转录子的非编码RNA(ncRNA)，所述反转录子选自下组：Ec73、Ec107、或其组合；Z为无或接头序列(Linker)；D为gRNA，所述gRN...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨辉，汪子康，
申请(专利权)人：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心，
类型：发明
国别省市：