[其他]調節基因表達的核被膜和核纖層結合嵌合體

在審

• 申請號: 112003000002361
• 申請日: 2003-01-17
• 公開（公告）號: CN1617732A
• 公開（公告）日: 2005-05-18
• 發明（設計）人: 世良尚
• 申請（專利權）人: 先正達合作有限公司
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 林曉紅

本發明涉及包含核被膜和/或和纖層結合結構域和DNA結合結構域的核酸靶特異性嵌合蛋白質。這些蛋白質，以及編碼這些蛋白質的核酸，可以用于阻抑或下調選定的基因的表達的方法中。所述DNA結合結構域優選來自天然存在的鋅指蛋白質(ZFP)或人工鋅指蛋白質(AZP)。本發明還提供了基因調節的分子開關系統。

技術領域

本發明涉及包含核被膜(nuclear-envelope)和/或核纖層(nuclear-lamina)結合結構域和DNA結合結構域的核酸靶特異性嵌合蛋白質。這些蛋白質，以及編碼這些蛋白質的核酸，可以用于調節基因表達的方法中，特別是用于阻抑或下調選定的靶基因的表達。所述DNA結合結構域優選來自天然存在的鋅指蛋白質(ZFP)或人工鋅指蛋白質(AZP)。本發明還涉及基因阻抑和去阻抑的分子開關系統。

背景技術

基因轉錄阻抑可以通過多種機制完成。一個經典的例子是lac阻抑子，當其結合在lac操縱子上的靶序列時，其阻止RNA聚合酶結合并由此阻止轉錄的起始。真核生物中，存在其它的機制控制基因阻抑。例如，組成性異染色質中發現的基因是轉錄沉默的。異染色質不是隨機定位的，其看來和核周邊(nuclear?periphery)有關[Cohen等，(2001)Trends?Biochem.Sci.26：41-47]，暗示將基因帶入異染色質附近或核周邊可能至少部分地在基因沉默中起作用。

轉錄阻抑子也發現于真核生物的核周邊中。某些情況下，看來這樣的蛋白質當位于核周邊時只具有阻抑子活性。高等真核生物(多細胞動物及以上)的核周邊由具有內膜和外膜的核被膜(NE)和核纖層組成。核纖層位于內層核膜的下面，由稱為核纖層蛋白和核纖層相關蛋白(LAP)的中間絲組成。某些LAP也是內層核膜的內在膜蛋白。Cohen等提供了關于幾個不同物種的核纖層組合物的討論。

Oct-1是一種老化相關膠原酶基因的阻抑子。實驗證明Oct-1從核周邊的解離誘導了膠原酶基因表達[Imai等(1997)Mol.Biol.Cell?8：2404-2419]。而且，當視網膜母細胞瘤蛋白(Rb)的活性形式和轉錄因子E2F關聯時，復合物和核纖層蛋白A/C體內共定位于核周邊并阻抑轉錄[Mancini等(1999)Dev.Biol.215：288-297]。也參與基因阻抑的小鼠germ-cell-less蛋白(germ-cell-less?protein，GCL)，[Nili等(2001)J.Cell.Sci.114：3297-3307]，被報道在核纖層結合LAP2 [Cohen等]。

轉錄因子和其它DNA結合蛋白質以序列特異性的方式結合它們的靶以調節基因表達因而激活或阻抑靶基因的表達。基因表達調節可以通過時間(例如，在發育或細胞周期的不同時間)和/或空間(例如，在不同的組織中)實現。一些情況下，可能希望在特定的時間或特定的細胞類型中關閉非所需基因的表達。例如，和腫瘤相關聯和腫瘤發生中激活的基因可能是阻抑的靶。因為異染色質和位于核周邊的基因已知是沉默的，一個攜帶基因進入與核周邊關聯的序列特異性的方法可以提供沉默或下調(阻抑)那個靶基因表達的途徑。或者，從阻抑狀態釋放基因(即去阻抑或激活這些基因)的方法也是有價值的。

然而，已知的轉錄因子具有有限的應用-這樣的蛋白質用于控制和它們的天然靶序列相關的基因或用于一組有限制的密切相關的靶序列。一個克服這個缺點的方法是設計和構建具有預先確定的序列特異性的DNA結合蛋白質，特別是對大的，復雜的基因組中的唯一的靶序列。一個顯示可以這樣操縱的特別種類的蛋白質是鋅指蛋白質(ZFP)。