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() 多顺反子的自放大RNA及制备方法技术_技高网

多顺反子的自放大RNA及制备方法技术

技术编号:41513895 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-30 14:51
本发明专利技术提供了一种多顺反子的自放大RNA及制备方法。本发明专利技术基于甲病毒来源的saRNA的非结构蛋白序列和亚基因组启动子,在第一个与nsP1234部分重叠的亚基因组启动子后面连接第一个目的基因,然后反复连接亚基因组启动子和其他目的基因框架,不仅实现多个目的基因的表达,而且多个目的基因均可实现自放大的功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物,具体涉及一种多顺反子的自放大rna及制备方法。


技术介绍

1、mrna疫苗大致分为非复制性mrna疫苗和自放大rna疫苗。与非复制性mrna疫苗相比,自放大rna(self-amplifying rna,sarna)能够以自身的rna序列为模板,进行自我复制。较低剂量的sarna可以实现相似的免疫原蛋白表达水平和对病毒的同等保护效力。此外使用较低剂量的sarna将最大限度地减少递送材料(如阳离子脂质体)的使用,从而有助于控制成本和潜在的副作用。

2、sarna相对于传统的mrna的长度更长,可达9-12 kb。这是因为除了最基本的mrna元件,例如帽子、5'utr、3'utr、polya尾,sarna还包含一个的源于alphavirus的非结构蛋白(non-structural protein)序列和一个位于目标基因(gene of interest,goi)上游的26s亚基因组启动子(subgenomic promoter,sg-promoter),非结构蛋白(non-structuralprotein)序列编码来自病毒的4种非结构蛋白(nsp1,nsp2,nsp3,nsp4),结构参见图4中的a。病毒结构蛋白的缺失使 sarna 无法产生传染性病毒。在递送至细胞的胞质溶胶中后,释放的 sarna 具有翻译能力,并与宿主细胞核糖体结合以产生 rna 依赖性 rna 聚合酶(rdrp)或病毒基因组复制装置的四个功能组分:nsp1、nsp2、nsp3 和 nsp4。

3、如图1所示,sarna的非结构蛋白在宿主细胞内的翻译是一个多阶段的过程。sarna进入宿主细胞早期,使用细胞的翻译机制表达两种前体多蛋白p123和p1234,绝大多数翻译产物是p123,只有少数是p1234,p1234通过nsp2蛋白酶的活性顺式切割成为p123和nsp4。作为一种早期复制复合体, p123 + nsp4以正链rna为模板复制出负链rna。一旦p123 + nsp4复合物积累,p123反式断裂形成nsp1、p23和nsp4复合物,能够合成负链和正链rna。随着p23的顺式作用裂解(生成nsp2和nsp3),形成由所有非结构蛋白组成的稳定的晚期复制复合体。然后这四种单组分的非结构蛋白被转化为rdrp,它负责正链基因组和亚基因组mrna的合成。负链基因组rna的合成通过亚基因组启动子转录正链亚基因组mrna,然后翻译目的基因。与传统的 mrna 技术相比,sarna 确实具有巨大的潜力,可以显示出更好的 rna 方法。目前关于sarna的研究越来越多,但迄今尚未有利用sarna进行独立的多顺反子同时自放大和表达的尝试。

4、多顺反子常常存在于原核生物中,一个转录本,可以翻译出多个蛋白。而真核生物,则多利用单顺反子策略。在分子克隆中,我们可以模拟原核生物的这一特点,在真核生物之中使用多顺反子元件,将多个开放阅读框(open reading frame,orf)串联起来,同时表达多个基因。目前,真核细胞中广泛采用的是ires(internal ribosome entry site,ires)元件或自剪切多肽2a(self-cleaving 2a peptide,2a)元件。ires元件具有不依赖帽子结构而独立募集核糖体的功能,进而可以启动下游基因的翻译。但是,ires有一个主要的缺点,与上游顺反子相比,下游顺反子的表达水平比较低(通常为上游的10 %-20 %)。为了克服ires元件的一些缺点,科学家们将自剪切多肽2a改造到了多顺反子载体中。这些短肽被认为是通过使核糖体跳过2a元件c端肽键的合成来发挥作用的,由于其独特的“剪切”机制,导致最终分别得到一个融合有2a肽尾巴的上游蛋白和一个n端带有一个脯氨酸的下游蛋白。2a元件的优点是顺反子属于同一编码框架,表达强度趋于一致。但其缺点是会在目标蛋白的n端或c端增加额外的2a肽残留序列,这可能会对目的蛋白的功能造成一定的影响。但由于ires和2a肽两者各自存在的优缺点,在体外实验中人们有时仍需要寻找新方法来进行多顺反子的表达。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种多顺反子自放大rna,其结构如式(i)所示:

2、(i)

3、其中,sgp-n单元与goi-n单元组成重复框架,n为大于1的整数,且utr单元、nsp1234/sgp-1单元、重复框架内的各sgp-n单元的序列均来源于甲病毒。

4、本专利技术提供的重复框架,是指sgp单元与goi单元的组合,本专利技术提供的自放大rna,其中第一个sgp-1单元的5'端部分与nsp1234的3'末端部分重合,即第一个sgp-1单元与nsp1234单元存在部分重叠序列,除了与nsp1234重叠的sgp-1及与之相连的goi-1单元以外,sgp-n单元与goi-n单元则相互独立并以串联的形式存在,因此sgp-n单元与goi-n单元的组合被称为重复框架,但是每个重复框架的内的具体序列可以不相同。在一些实施方式中,自放大rna包含一个重复框架,即重复框架1(含sgp+goi-2),其中goi-1和goi-2分别表达不同的蛋白质。在一些实施方式中,自放大rna包含两个重复框架,分别是重复框架1(含sgp+goi-2)和重复框架2(含sgp+goi-3),其中goi-1、goi-2和goi-3分别表达不同的蛋白质。在一些实施方式中,自放大rna包含三个重复框架,分别是重复框架1(含sgp+goi-2),重复框架2(含sgp+goi-3),和重复框架3(含sgp+goi-4),其中goi-1、goi-2,goi-3和goi-4分别表达不同的蛋白质。sgp-1和sgp-n中的“-1”和“-n”用于标记sgp单元在式(i)中的序号,对goi单元也是如此。

5、本专利技术提供的多顺反子自放大rna(polycistronic / multicistronic self-amplifying rna, psarna / msarna),其中各单元的序列除nsp1234的3'末端和第1个sgp单元的5'端部分重合外,其他序列均相互独立。

6、甲病毒(alphavirus)是一类由蚊虫等节肢动物传播的、有囊膜、单链、正义rna病毒,属于披膜病毒科(togaviridae),能广泛感染人、鸟、鼠、马等多种动物并引起相关疾病,如委内瑞拉马脑炎病毒(venezuelan equine encephalitis virus,veev)、森林脑炎病毒(semliki forest virus,sfv)和辛德毕斯病毒( sindbis virus, sinv) 等。

7、本专利技术设计的多顺反子自放大rna(polycistronic / multicistronic self-amplifying rna, psarna / msarna),在保留传统单顺反子sarna自放大效果的同时,能够在一条rna链上进行多顺反子rna的独立自放大和蛋白表达。该方法简单易行,可以定制化无差别的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多顺反子自放大RNA,其结构如式(I)所示:

2.如权利要求1所述的自放大RNA,其中,所述n为2-5中的任意一个整数。

3.如权利要求1所述的自放大RNA,其中,所述甲病毒选自VEEV、SFV和SINV。

4.如权利要求1所述的自放大RNA,其中,所述UTR单元、所述nsP1234/SGP-1单元、所述各SGP单元的序列均来源于同一甲病毒。

5.如权利要求1所述的自放大RNA,其中,所述UTR单元、所述nsP1234/SGP-1单元、所述各SGP单元中至少一个单元的甲病毒来源与其它单元不同。

6.如权利要求1所述的自放大RNA,其中,所述GOI-1单元与所述重复框架内的各GOI-n单元分别为不同的目的基因。

7.如权利要求1所述的自放大RNA,其中,

8.一种质粒,包括权利要求1至权利要求7中任意一项所述的自放大RNA的编码序列。

9.如权利要求8所述的质粒,其中,所述质粒在所述自放大RNA的编码序列上游还包含T7启动子。

10.如权利要求9所述的质粒,其中,所述质粒在所述自放大RNA的编码序列上游还包含截短的人源RNA聚合酶I启动子。

11.权利要求1至权利要求7任意一项所述的自放大RNA的制备方法,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种多顺反子自放大rna,其结构如式(i)所示:

2.如权利要求1所述的自放大rna,其中,所述n为2-5中的任意一个整数。

3.如权利要求1所述的自放大rna,其中,所述甲病毒选自veev、sfv和sinv。

4.如权利要求1所述的自放大rna,其中,所述utr单元、所述nsp1234/sgp-1单元、所述各sgp单元的序列均来源于同一甲病毒。

5.如权利要求1所述的自放大rna,其中,所述utr单元、所述nsp1234/sgp-1单元、所述各sgp单元中至少一个单元的甲病毒来源与其它单元不同。

6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵晟赵志康孙秀莲
申请(专利权)人:南京鸿明生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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