[发明专利]一种远红光基因环路表达控制系统及其真核表达载体

权利要求书

1.一种远红光基因环路表达控制系统，其特征在于，所述系统包括：

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。

2.如权利要求1所述的远红光基因环路表达控制系统，其特征在于，

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；其中，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；

和/或，

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；所述效应器包括P_FRL-reporter；

和/或，

所述效应器包括启动子序列和待转录蛋白的核酸序列。

3.如权利要求2所述的远红光基因环路表达控制系统，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所述的远红光基因环路表达控制系统，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所述的远红光基因环路表达控制系统，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2所述的远红光基因环路表达控制系统，其特征在于，

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；

和/或，

所述作为核定位信号NLS的多肽，其可以为1-3拷贝多种形式，其氨基酸序列为选自序列54；

和/或，

所述作为连接功能域的多肽，其长度可以从0-30个氨基酸多种形式，其氨基酸序列选自序列55。

7.如权利要求2所述的远红光基因环路表达控制系统，其特征在于，

所述作为转录调控域的多肽，其为一切具有转录激活功能的结构域蛋白，包括NF-ΚB p65亚基转录激活结构域、热休克转录因子HSF1转录激活域、单纯疱疹病毒颗粒蛋白VP16转录激活结构域以及其4拷贝的转录激活结构域VP64；其氨基酸序列选自序列50、51、52、53；

和/或，

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；

和/或，

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。

8.如权利要求2所述的远红光基因环路表达控制系统，其特征在于，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；其中，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；其中，所述bldM和whiG启动子区域的部分序列，其为1-10拷贝。