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() 一种DNA聚合酶及其用途制造技术_技高网

一种DNA聚合酶及其用途制造技术

技术编号:41400097 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-20 19:24
本发明专利技术涉及基因工程领域,特别是涉及一种DNA聚合酶及其用途。本发明专利技术中DNA聚合酶包含野生型Phi29DNA聚合酶片段在第65位、第165位或第567位中任一位置或多个位置进行一种或多种氨基酸突变所形成的多肽片段;所述野生型Phi29DNA聚合酶片段的氨基酸序列如SEQ ID No.7所示。本发明专利技术通过分析野生型Phi29DNA聚合酶的结构与功能区域,针对现有的Phi29DNA聚合酶构建了大量的点突变,制备出一系列带有点突变位点的重组Phi29DNA聚合酶,并对其进行了包括3’‑5’核酸外切酶活性、保真性、聚合酶活性和链置换活性在内的测试分析,从中获得了3’‑5’核酸外切酶活性明显降低,且不影响其保真性,同时提高了聚合酶活性与链置换活性的突变体。根据本发明专利技术制备的DNA聚合酶,在应用于DNA扩增和测序时,可以在降低错误率的同时提高反应效率,从而实现准确高效的DNA聚合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因工程领域,特别是涉及一种dna聚合酶及其用途。


技术介绍

1、phi29聚合酶作为枯草芽孢杆菌噬菌体phi29的dna聚合酶,具有很强的持续合成能力、链置换活性和高保真度。通过基因克隆与蛋白表达纯化技术,可以获得重组的phi29dna聚合酶。重组的phi29聚合酶可进行等温扩增、随机引物扩增和滚环复制,目前在单细胞、病原微生物以及全基因组的扩增,核酸检测,单细胞测序模板制备和dna测序等方向有着广泛应用。phi29聚合酶全长572个氨基酸,包括核酸外切酶、手掌、tpr1、手指、tpr2和拇指六种结构域,其中n端第5-190位氨基酸对应核酸外切酶结构域,与其3’-5’核酸外切酶活性和链置换能力有关;c端第531-575位氨基酸对应的拇指结构域能够与蛋白或dna结合从而起始dna扩增,与其dna聚合活性有关。野生型phi29 dna聚合酶和已报道的部分突变体都具有较高的3’-5’外切酶校正能力,使其在体内外的扩增具有较高的保真度。然而,phi29dna聚合酶3’-5’的外切酶活性会造成引物片段降解,导致引物变短且浓度降低,影响引物特异性和扩增效率。另外,在测序信号收集过程中,phi29聚合酶3’-5’的外切酶活性会导致测序峰图产生噪音,影响测序的准确性。所以降低phi29 dna聚合酶3’-5’的核酸外切酶活性,可以提高其扩增效率和测序的准确性,对于phi29 dna聚合酶在测序过程中的应用有重要意义。

2、phi29 dna聚合酶的核酸外切酶结构域包含了exo i、exo ii和exo iii三段保守序列,部分氨基酸在发挥核酸外切酶活性中起到至关重要的作用。其中d12(第12位天冬氨酸)、e14(第14位谷氨酸)、d66(第66位的天冬氨酸)和d169(第169位的天冬氨酸)氨基酸残基中任何一个突变为丙氨酸都会使外切酶活性降低至野生型的0.01%,但同时会影响突变体的链置换活性。虽然也存在一些突变位点能够抑制外切酶活性的催化效率,而不显著影响其链置换活性;比如t15i(第15位苏氨酸突变位异亮氨酸)或n62d(第62位天冬氨酸突变位天冬酰胺)突变体在使核酸外切酶活性完全丧失的同时,仍保有良好的链置换能力;但这些位点与ssdna之间具有直接相互作用,突变位点的引入会显著改变dna聚合酶稳定ssdna的能力并且影响其保真度。此外拇指结构域的563-575残基位于外切酶活性位点的两个3'末端碱基之间并与它们相互作用,其缺失会使其外切酶活性降低到野生型水平的1%以下,但这一区域对于聚合酶的聚合活性有着重要影响。鉴于正常的链置换活性、聚合活性和高保真度对于保证phi29聚合酶在dna扩增和测序过程中的扩增效率与测序准确性有着重要作用,因此需要获得适宜的phi29聚合酶突变体,能够在维持其链置换活性、聚合活性与保真度的同时,降低其3’-5’的核酸外切酶活性,从而提升其工作性能与测序应用的匹配度。如能提供一种3’-5’核酸外切酶活性低但保有高链置换活性的phi29 dna聚合酶突变体,将扩大其在dna扩增及测序领域的应用范围,实现准确高效的dna聚合与dna测序。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种dna聚合酶及其用途,用于解决现有技术中的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种dna聚合酶,所述dna聚合酶包含如下特征中一种或多种:

3、1)所述dna聚合酶包含野生型phi29 dna聚合酶片段在第65位、第165位或第567位发生一种或多种氨基酸突变所形成的多肽片段;所述野生型phi29 dna聚合酶片段的氨基酸序列如seq id no.7所示;

4、2)与seq id no.7具有90%及以上的序列一致性,以及具有1)限定的所述dna聚合酶的功能的多肽片段。

5、优选地,所述氨基酸突变包含如下特征中的一种或多种:

6、i)酪氨酸突变为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、谷氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸或组氨酸;

7、ii)亮氨酸突变甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸或组氨酸;

8、iii)苯丙氨酸突变为谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸或组氨酸。

9、本专利技术还提供一种分离的多核苷酸,所述多核苷酸编码前述dna聚合酶。

10、本专利技术还提供一种核酸构建体,所述核酸构建体包含前述多核苷酸和骨架质粒。

11、本专利技术还提供一种细胞,所述细胞含有前述核酸构建体或前述多核苷酸。

12、本专利技术还提供一种组合物,所述组合物包含前述dna聚合酶和至少一种其他成分,所述其他成分包括局部用载体或防腐剂。

13、本专利技术还提供前述dna聚合酶、前述多核苷酸、前述核酸构建体或前述细胞在核酸的扩增或测序中,在制备核酸扩增产品或核酸测序产品的用途。

14、如上所述,本专利技术的一种dna聚合酶及其用途,具有以下有益效果:本专利技术通过分析野生型phi29 dna聚合酶的结构与功能区域(如图1),针对现有的phi29 dna聚合酶构建了大量的点突变,制备出一系列带有点突变位点的重组phi29 dna聚合酶,并对其进行了包括3’-5’核酸外切酶活性、保真性、聚合酶活性和链置换活性在内的测试分析,从中获得了3’-5’核酸外切酶活性明显降低,且不影响其保真性,同时提高了聚合酶活性与链置换活性的突变体。根据本专利技术制备的dna聚合酶,在应用于dna扩增和测序时,可以在降低错误率的同时提高反应效率,从而实现准确高效的dna聚合。

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【技术保护点】

1.一种DNA聚合酶,其特征在于,所述DNA聚合酶包含如下特征中一种或多种:

2.根据权利要求1所述的DNA聚合酶,其特征在于,所述氨基酸突变包含如下特征中的一种或多种:

3.根据权利要求2所述的DNA聚合酶,其特征在于,所述氨基酸突变为野生型Phi29 DNA聚合酶在第165位由酪氨酸突变为异亮氨酸;和/或,野生型Phi29 DNA聚合酶在第65位由苯丙氨酸突变为异亮氨酸;和/或,野生型Phi29 DNA聚合酶在第567位由亮氨酸突变为丙氨酸。

4.根据权利要求1所述的DNA聚合酶,其特征在于,所述DNA聚合酶包含如SEQ ID No.1-6任一所示的肽段。

5.根据权利要求1所述的DNA聚合酶,其特征在于,所述DNA聚合酶包含分泌标签。

6.一种分离的多核苷酸,其特征在于,所述多核苷酸编码权利要求1-5任一所述的DNA聚合酶。

7.一种核酸构建体,其特征在于,所述核酸构建体包含权利要求6所述的多核苷酸和骨架质粒。

8.一种细胞,其特征在于,所述细胞含有权利要求7所述的核酸构建体或权利要求6所述的多核苷酸。

9.一种组合物,其特征在于,所述组合物包含权利要求1-5任一所述的DNA聚合酶和至少一种其他成分,所述其他成分包括局部用载体或防腐剂。

10.权利要求1-5任一所述的DNA聚合酶、权利要求6所述的多核苷酸、权利要求7所述的核酸构建体或权利要求8所述的细胞在核酸的扩增或测序,在制备核酸扩增产品或核酸测序产品中的用途。

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【技术特征摘要】

1.一种dna聚合酶,其特征在于,所述dna聚合酶包含如下特征中一种或多种:

2.根据权利要求1所述的dna聚合酶,其特征在于,所述氨基酸突变包含如下特征中的一种或多种:

3.根据权利要求2所述的dna聚合酶,其特征在于,所述氨基酸突变为野生型phi29 dna聚合酶在第165位由酪氨酸突变为异亮氨酸;和/或,野生型phi29 dna聚合酶在第65位由苯丙氨酸突变为异亮氨酸;和/或,野生型phi29 dna聚合酶在第567位由亮氨酸突变为丙氨酸。

4.根据权利要求1所述的dna聚合酶,其特征在于,所述dna聚合酶包含如seq id no.1-6任一所示的肽段。

5.根据权利要求1所述的dna聚合酶,其特征在于,所述dn...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴凡胡春瑞王姝艾巩丽陈昌
申请(专利权)人:上海近观科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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