[发明专利]一种远红光基因环路表达控制系统在治疗糖尿病中的应用

权利要求书

1.远红光基因环路表达控制系统或含有所述远红光基因环路表达控制系统的真核表达载体在制备糖尿病治疗药物中的应用；所述糖尿病包括I型糖尿病和/或II型糖尿病；其中，所述远红光基因环路表达控制系统包括：

感受远红光光源的光感受器；

处理所述光感受器所传递信号的处理器；及

应答所述处理器所传递信号的效应器；

所述光感受器包括光敏二鸟苷酸环化酶BphS，其在远红光条件下将GTP转变为c-di-GMP；

所述处理器包括：作为DNA结合域和c-di-GMP结合域的多肽、作为核定位信号NLS的多肽、作为连接域的多肽、以及作为转录调控域的多肽；所述作为DNA结合域和c-di-GMP结合域的多肽，其为与c-di-GMP结合后，能与特定的DNA序列结合的蛋白，包括BldD蛋白，该BldD蛋白的氨基酸序列选自序列49；

所述效应器包括P_FRL-reporter；所述效应器包括启动子序列和待转录蛋白的核酸序列；其中，所述启动子序列包含处理器BldD蛋白结合的DNA序列和启动基因表达的弱启动子，所述处理器BldD蛋白结合的DNA序列，其为DNA结合域和c-di-GMP结合域的多肽特异性识别并结合的DNA序列，为bldM和whiG启动子区域的部分序列，其中所述bldM的核苷酸序列选自序列18，所述whiG的核苷酸序列选自序列19。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述光感受器光敏二鸟苷酸环化酶BphS是由BphG蛋白的第1-511位氨基酸和Slr1143蛋白的第175-343位氨基酸融合，并且将融合蛋白的587位精氨酸突变为丙氨酸R587A制备得到。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述光感受器的构建形式包括：

a)人工合成的细菌光敏二鸟苷酸环化酶BphS编码基因BphS；

b)人工合成的细菌光敏二鸟苷酸环化酶BphS编码基因通过2A序列与c-di-GMP降解酶YhjH编码基因相连BphS-2A-YhjH；

c)人工合成的细菌光敏二鸟苷酸环化酶BphS编码基因通过2A序列与光敏色素合成酶BphO编码基因相连BphS-2A-BphO；

d)人工合成的细菌光敏二鸟苷酸环化酶BphS编码基因通过2A序列与光敏色素合成酶BphO编码基因相连，再通过2A序列与c-di-GMP降解酶YhjH编码基因相连BphS-2A-BphO-2A-YhjH；

其中，所述2A序列可以被内部核糖体进入位点序列IRES替代；

所述光敏色素合成酶BphO具有合成光敏色素胆绿素的功能；

所述c-di-GMP的降解酶YhjH具有将c-di-GMP降解为pGpG的功能。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述BphS、BphO、YhjH的氨基酸序列选自序列45、46、48。

5.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述表达光感受器的启动子包括：a)SV40；b)CMV；c)hEF1α；d)mPGK；e)CAG。

6.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述作为核定位信号NLS的多肽，其氨基酸序列选自序列54。

7.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述作为连接功能域的多肽，其氨基酸序列选自序列55。

8.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述作为转录调控域的多肽，其氨基酸序列选自序列50、51、52、53。

9.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述作为转录调控域的多肽置于所述DNA结合域和c-di-GMP结合域的多肽BldD的N端或C端。

10.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述处理器中不同功能域的多肽之间可直接连接或通过连接肽连接。