[发明专利]增强的hAT家族转座子介导的基因转移及相关组合物、系统和方法

说明书

本公开内容提供了各种TcBuster转座酶和转座子、系统和使用方法。

交叉引用

本申请要求2016年12月16日提交的第62/435,522号美国临时申请的权益，该美国临时申请通过引用整体并入本文。

背景技术

可转座遗传元件，也称为转座子，是可以在单细胞内从一个基因组位置移动到另一个基因组位置的DNA区段。转座子根据其转座机制可以被分为两大类：(1)对于被称为反转录转座子的元件，可以通过RNA中间体的反转录而发生转座，以及(2)对于DNA转座子，可以通过侧翼为末端反向重复序列(TIR)的DNA的直接转座而发生转座。活性转座子编码转座所需的一种或多种蛋白质。天然活性DNA转座子携带转座酶基因。

hAT家族中的DNA转座子广泛存在于植物和动物中。已经鉴定了许多活性hAT转座子系统，并且发现它们是功能性的，包括但不限于Hermes转座子、Ac转座子、hobo转座子和Tol2转座子。hAT家族由两个家族组成，这两个家族根据其转座酶的一级序列被分类为AC亚家族和Buster亚家族。hAT家族的成员属于II类转座因子。II类可动因子使用切割和粘贴转座机制。hAT元件共有相似的转座酶、短末端反向重复序列和基因组靶标的八碱基对复制序列。

发明内容

本公开内容的一个方面提供了一种突变TcBuster转座酶，其包含与全长SEQ IDNO：1至少70％相同的氨基酸序列，并且与SEQ ID NO：1相比具有增加在中性pH下的净电荷的一个或多个氨基酸置换。在一些实施方案中，与具有氨基酸序列SEQ ID NO：1的野生型TcBuster转座酶相比，所述突变TcBuster转座酶具有增加的转座效率。

本公开内容的另一方面提供了一种突变TcBuster转座酶，其包含与全长SEQ IDNO：1至少70％相同的氨基酸序列，并且在DNA结合和寡聚化域、插入域、Zn-BED域或其组合中具有一个或多个氨基酸置换。在一些实施方案中，与具有氨基酸序列SEQ ID NO：1的野生型TcBuster转座酶相比，所述突变TcBuster转座酶具有增加的转座效率。

本公开内容的又一方面提供了一种突变TcBuster转座酶，其包含与全长SEQ IDNO：1至少70％相同的氨基酸序列，并且具有来自表1的一个或多个氨基酸置换。

在一些实施方案中，与SEQ ID NO：1相比，所述突变TcBuster转座酶包含增加在催化域内或邻近处在中性pH下的净电荷的一个或多个氨基酸置换。在一些实施方案中，所述突变TcBuster转座酶与SEQ ID NO：1相比包含增加在中性pH下的净电荷的一个或多个氨基酸置换，并且当根据SEQ ID NO：1编号时，所述一个或多个氨基酸位于邻近D223、D289或E589处。在一些实施方案中，所述邻近是约80、75、70、60、50、40、30、20、10或5个氨基酸的距离。在一些实施方案中，所述邻近是约70至80个氨基酸的距离。

在一些实施方案中，所述突变TcBuster转座酶的氨基酸序列与全长SEQ ID NO：1至少80％、至少90％、至少95％、至少98％或至少99％相同。