[发明专利]一种翻译水平基因表达调控的方法及应用

说明书

本发明属于生物医学和分子生物学领域，具体涉及一种增强型基因表达调控元件进行翻译水平调控基因表达的方法。公开了一种增强型基因表达调控元件，包含所述强型基因表达调控元件的嵌合编码结构，真核蛋白表达高效表达的方法，包含增强型基因表达调控元件和所述核苷酸嵌合编码结构的遗传重组载体，病毒转染系统，及其在在上调或激活转录后翻译水平调控基因表达和制备真核蛋白或治疗疾病的药物中的用途。本发明可用于解决转基因科研和应用中存在或可能存在的基因高转录，低表达问题，为基因的功能研究以及基因治疗提供更好的技术手段，进而促进基因工程产业和生物靶向治疗产业的发展。

技术领域

本发明属于生物医学和分子生物学领域，涉及一种基因表达调控方法，具体涉及一种增强型基因表达调控元件进行翻译水平基因表达调控的方法及应用。

背景技术

当前，基因工程技术已经成为生产包括药用蛋白的多种人类所需的药物和活性物质和基因靶向治疗产品的重要方法。在基因工程生产技术领域，基因表达水平是影响目标产物的收率的前期关键因素。高水平的基因表达是基因工程领域人员的重要目标。真核基因表达调控技术多年来已经成为在生物医学研究领域和基因工程领域的重要热门方向。当前基因工程领域的真核基因表达调控，最明显的特征是能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因，从而实现“预定”的，有序的，不可逆的分化和发育过程，并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常的生理功能。真核生物基因表达调控据其性质可分为两大类：第一类是瞬时调控或叫可逆调控，相当于原核生物对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种代谢底物浓度或激素水平升降时及细胞周期在不同阶段中酶活性和浓度调节。第二类是发育调节或称不可逆调控，这是真核生物基因表达调控的精髓，因为它决定了真核生物细胞分化，生长，和发育的全过程。据基因调控在同一时间中发生的先后次序，又可将其分为转录水平调控，转录后的水平调控，翻译水平调控及蛋白质加工水平的调控。通常认为基因产物的表达程度是和基因转录的强度成正比，常用的基于慢病毒为载体的转基因表达调节系统方案，大都是通过调节转染基因的转录从而实现对基因表达产物的调节。现有技术对真核基因表达的调控方式主要是组织特异性启动子在不同的细胞中的活性差异，驱动目的基因在靶器官组织中的特异性表达。在相关研究中常常发现，尽管期望的转染基因使用系统的方案实现了成功高效的转录，但并不是所有的基因转录产物都可以高效的表达为作为最终功能执行者的蛋白质。其中有较大的概率出现转录后不翻译或者翻译效率极低的现象，形成限制真核生物基因工程和靶向生物治疗发展的瓶颈。。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强型基因表达调控元件，及其与目标基因的嵌合编码结构和该嵌合编码结构的构建方法，上述结构和方法在上调或激活转录后翻译水平调控基因表达中和在制备真核蛋白或治疗疾病的药物中的应用。具体涉及在目标产物基因起始密码子上游加入本发明提供的增强型基因表达调控元件，从而在翻译水平激活目标产物的方法，解决基因工程领域中目标产物转录后不翻译或翻译水平低下的缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明的第一方面，提供了一种增强型基因表达调控元件。所述增强型基因表达调控元件可将目标基因转录后的翻译水平提高达10倍～20倍，所述增强型基因表达调控元件具有如SEQ No.1所示或与SEQ No.1所示序列同源性为65～99％的核苷酸序列。

进一步地，本发明的增强型基因表达调控元件(以下简称SEQ No.1)是与目标产物核苷酸序列连接为嵌合体后，通过病毒转染等手段整合在宿主染色体DNA上，进而发挥激活翻译的功能。

本发明的第二方面，提供了SEQ No.1与目标产物的核苷酸嵌合编码结构。其中所述核苷酸嵌合编码结构，包含5’到3’顺次连接的SEQ No.1和目标产物核苷酸编码序列。SEQNo.1是在所述目标产物核苷酸序列翻译起始密码子ATG的上游，SEQ No.1的3端与所述目标产物核苷酸翻译起始密码子之间间隔1～20个碱基，优选1～10个碱基，更优选1～5个碱基，最优选0个碱基。