[發明專利]一種鋅指核酸酶及其應用

在審

• 申請號: 201910841509.1
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110484523A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 肖磊;吳昭;毛麗;劉婧睿
• 申請（專利權）人: 上海斯丹賽生物技術有限公司
• 主分類號: C12N9/22
• 分類號: C12N9/22;C12N15/55;C12N5/10
• 代理公司: 32346 江蘇瑞途律師事務所
• 代理人: 陳彬<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種鋅指核酸酶及其應用，屬于基因工程技術領域。本公開內容涉及鋅指核酸酶(ZFN)，包括與T細胞受體(TRAC)基因中的第一靶位點結合的第一鋅指蛋白(ZFP)和與TRAC基因中的第二靶位點結合的第二ZFP，能夠靶向識別切割特異目的DNA，切割效率高，所以向細胞內引入鋅指核苷酸酶切割基因組DNA可以有效地提高重組率。

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，更具體地說，涉及一種鋅指核酸酶(ZFN)及其應用。

背景技術

基因組編輯技術(genome editing technologies，GETs)能夠精確靶向修飾生物體基因組特定位點、人為改造生物體遺傳信息。以鋅指核酸酶(zinc finger nucleases，ZFN)、類轉錄激活因子效應物核酸酶(transcription activator-like effectornucleases，TALEN)和成簇的規律間隔短回文重復序列及其相關系統(clusteredregularly interspaced short palindromic repeats/Cas endonucleases，CRISPR/Cas)為代表的新型基因組編輯技術已經掀起了生命科學研究的熱潮，在生物學、醫學和農業等各領域被廣泛應用。與產生基因隨機位點整合的傳統轉基因修飾技術不同，人工構建的基因組編輯系統可以實現基因組靶序列的精確切割，激發細胞內源性DNA損傷修復繼而實現基因組定點修飾，成為研究基因功能、修改遺傳信息的重要手段，在動物模型建立、異種器官移植等生物醫學領域具有重要作用。盡管嚙齒類動物的生物學基礎研究價值無。鋅指蛋白(Zincfingerprotein，ZFP)是最為優異的基因調控和基因組修飾的工具，因為它們可以用于靶向幾乎在任何基因組的任何期望位置的功能性結構域。鋅指蛋白為設計具有新DNA-結合特異性的蛋白質提供了通用框架，這是由于它們具有模塊結構特征，并且當識別DNA堿基序列時，在堿基與氨基酸殘基之間具有堿基特異的相互作用。

鋅指核酸酶是一種人工合成的融合蛋白，由特異性識別靶DNA的鋅指蛋白結構域連接非特異性的FokI切割結構域構造而成，能夠在預定的DNA靶位點引起DNA雙鏈中斷，隨后依靠非同源末端連接和同源重組修復兩種途徑修飾該位點。在此基礎上，鋅指核酸酶技術應運而生，是近年來發展起來的一種對基因組DNA實現靶向修飾的新技術。ZFN通過作用于基因組DNA上特異的靶位點產生DNA雙鏈切口(double strand break，DSB)，然后經過非同源末端連接(non-homologous endjoining，NE)或同源重組(homologousrecombination，H)途徑實現對基因組DNA的靶向敲除或者替換。利用基因編輯技術治療疾病是近些年來的一個研究熱點。主要有兩種治療策略，一個是將病人的細胞分離出來培養，利用基因編輯技術修飾細胞，再將細胞輸回體內治療。另外一種策略是直接將CRISPR/Cas9導入體內編輯致病基因。