[發明專利]原核細菌光誘導基因表達系統及其調控基因表達的方法

有效

• 申請號: 201210274040.6
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN103031327A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 楊弋;陳顯軍;馬正才;劉韌玫
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C12N15/70
• 分類號: C12N15/70;C12N15/75;C12R1/19;C12R1/125;C12R1/07
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 章鳴玉

1.一種原核細菌光誘導基因表達系統，包括：a）重組光敏轉錄因子編碼基因，所述重組光敏轉錄因子包括作為DNA結合結構域的第一多肽和作為光敏結構域的第二多肽；b）靶轉錄單元，包括被所述第一多肽識別/結合的包含至少一個反應元件的啟動子或啟動子-反應元件或反應元件-啟動子，及待轉錄核酸序列。

2.如權利要求1所述的原核細菌光誘導基因表達系統，其中所述第一多肽與第二多肽之間可直接或操作性連接，和/或所述靶轉錄單元中的所述啟動子或啟動子-反應元件或反應元件-啟動子與所述待轉錄核酸序列之間可直接或操作性連接。

3.如權利要求1所述的原核細菌光誘導基因表達系統，其中所述第一多肽選自螺旋-轉角-螺旋DNA結合結構域、鋅指基序或鋅簇DNA結合結構域、亮氨酸拉鏈DNA結合結構域、翼狀螺旋DNA結合結構域、翼狀螺旋-轉角-螺旋DNA結合結構域、螺旋-環-螺旋DNA結合結構域、高遷移率族DNA結合結構域，和B3DNA結合結構域。

4.如權利要求3所述的原核細菌光誘導基因表達系統，其中所述第一多肽選自大腸桿菌LexA?DNA結合結構域、λ噬菌體cI阻遏蛋白的DNA結合結構域、Lac阻遏蛋白LacI的DNA結合結構域、Gal4蛋白的DNA識別/結合域、四環素阻遏蛋白TetR的DNA結合結構域、色氨酸阻遏蛋白TrpR的DNA識別/結合域，及其截短體或/和氨基酸序列同源性80%-99%的突變體。

5.如權利要求1所述的原核細菌光誘導基因表達系統，其中所述第二多肽選自含黃素類生色團的光敏蛋白的光敏結構域和含LOV結構域的光敏蛋白的光敏結構域。

6.如權利要求5所述的原核細菌光誘導基因表達系統，其中所述第二多肽選自粗糙鏈孢霉菌的VIVID的LOV2結構域、燕麥光敏色素1基因的LOV2結構域AsLOV2和無隔藻金色素蛋白1的LOV結構域AulOV和假單胞菌的LOV結構域PpSB1-LOV及其截短體或氨基酸序列15%-99%相同或氨基酸序列36%-99%相似的突變體。

7.如權利要求1所述的原核細菌光誘導基因表達系統，其中還包含招募RNA聚合酶其他組分的第三多肽，所述第三多肽與第一、第二多肽直接或通過接頭肽相連。

8.如權利要求7所述的原核細菌光誘導基因表達系統，其中所述的第三多肽選自大腸桿菌的ω因子、α因子或氨基酸序列36%-99%相似的突變體。

9.如權利要求1所述的原核細菌光誘導基因表達系統，其中所述反應元件為可被所述第一多肽特異性識別和結合的DNA基序，選自LexA結合元件、cI結合元件、LacI結合元件、Gal4結合元件和TetR結合元件。

10.如權利要求1所述的原核細菌光誘導基因表達系統，其中所述的啟動子選自大腸桿菌的colE啟動子、sulA啟動子、recA啟動子、umuDC啟動子、lac最小啟動子、T7噬菌體的T7啟動子、λ噬菌體的O12啟動子，枯草芽孢桿菌的grac啟動子。

11.含有權利要求1-10之一所述原核細菌光誘導基因表達系統中所述重組光敏轉錄因子編碼基因和/或所述靶轉錄單元的原核細菌表達載體。

12.如權利要求11所述的原核細菌表達載體，其中所述靶轉錄單元中待轉錄核酸序列空缺。

13.如權利要求12所述的原核細菌表達載體，其中所述重組光敏轉錄因子編碼基因的核苷酸序列選自序列48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、109；氨基酸序列選自序列49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、87、89、91、93、95、97、99、101、103、105、107、110。

14.用權利要求1-10之一所述原核細菌光誘導基因表達系統在原核細菌細胞中調控基因表達的方法，包括步驟：

a）將所述原核細菌光誘導基因表達系統構建在原核細菌表達載體中；

b）引入含被調控基因的原核細菌細胞；和

c）光照誘導所述原核細菌細胞，使所述原核細菌細胞中的被調控的核苷酸進行表達。