通过理性设计在体内获得具有分子间剪切潜力的锤头型适体酶

周姗; 蒲沁琳; 黄鑫; 袁奕; 杜凤; 董娟; 陈刚毅; 崔欣; 唐卓

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锤头型适体酶目前已广泛用于基因表达调控,为了维持锤头型核酶高效自剪切的LoopⅠ和LoopⅡ之间的三级结构互作,现有的锤头型适体酶都是基于其stemⅢ或stemⅠ发展而来.为增加锤头型适体酶的多样性和通用性,探索基于stemⅡ的锤头型适体酶,通过理性设计基于stemⅡ的锤头型适体酶的链接体,基于毒蛋白基因ibsC报告体系,结合宿主的生长推测锤头型适体酶响应小分子调控的情况.设计了10种不同长度、不同碱基互补配对程度的链接体.其中7种链接体对应的锤头型适体酶无法发生自剪切;2种可以发生自剪切,但是不受茶碱调控;最终获得一个基于stemⅡ的锤头型适体酶T4,其链接体由4对完全互补配对碱基对组成,这表明由4对完全互补配对碱基对组成的链接体可能更容易获得小分子依赖的锤头型适体酶.在茶碱存在时,含有T4的宿主生长,而茶碱不存在时,其宿主不能生长,这表明锤头型适体酶T4的自剪切活性是受茶碱调控的,成功实现了利用小分子控制大肠杆菌中毒蛋白基因的表达.本研究表明T4是基于stemⅡ的依赖茶碱的锤头型适体酶,表明以锤头型核酶的stemⅡ也可以发展锤头型适体酶;此外,T4具有分子间剪切潜力,有望发展成为利用小分子调控内源性基因表达的工具.

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来源
《应用与环境生物学报》 |2021年第4期|1069-1077|共9页
作者
周姗; 蒲沁琳; 黄鑫; 袁奕; 杜凤; 董娟; 陈刚毅; 崔欣; 唐卓;
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作者单位

中国科学院成都生物研究所;

成都610041;

中国科学院大学;

北京100049;

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正文语种 chi
中图分类酶;
关键词
锤头型核酶; 锤头型适体酶; 茶碱; 分子间剪切; 基因治疗;

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