[发明专利]受DNA guide引导的具有核酸内切酶活性的RecJ蛋白及其在基因编辑中的应用

说明书

本发明提供一种受DNA guide引导的具有核酸内切酶活性的BaRecJ蛋白及其突变体BaRecJM在基因编辑中的应用。本发明提供的是一种来源于细菌的RecJ核酸酶，其能够结合磷酸化的小DNA,对互补的目标DNA特定位点发挥核酸内切酶作用，进行基因编辑；所述的BaRecJ核酸酶的氨基酸序列为SEQ ID NO:1。本发明另一个方面还提供上述BaRecJ核酸酶的突变体，从而有效的削弱其外切酶活性，增强受DNA guide引导对目标DNA的定点剪切能力；所述RecJ核酸酶的突变体BaRecJM，其氨基酸序列为SEQ ID NO:3。目前报道的受DNA片段引导进行剪切的Ago蛋白来自嗜热菌，需要大于65℃才能发挥作用。本发明的BaRecJ及其突变体BaRecJM能够在37℃的温和条件下对DNA双链进行剪切，从而更方便进行基因工程操作。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种受DNA guide引导的具有核酸内切酶活性的RecJ蛋白及其在基因编辑中的应用。

背景技术

RecJ蛋白属于一类磷酸二酯酶，广泛分布在细菌、古菌和真核生物。典型的RecJ,如大肠杆菌的RecJ,具有DHH、DHHA1和OB三个结构域，能够从5′-3′降解单链DNA。RecJ同源基因在几乎所有的真核生物、原核生物和古菌中都被发现了，表明从进化早期开始，就一直存在RecJ基因。RecJ蛋白除了能够特异地从单链DNA的5′端降解DNA外，还可以从单链RNA的3′端降解RNA。

到目前为止，所有被报道的RecJ，只能发挥外切酶的功能，且仅作用于单链DNA或RNA。申请人通过对来自嗜碱芽孢杆菌的RecJ蛋白的研究，发现来自嗜碱芽孢杆菌的RecJ不仅能够发挥核酸外切酶的功能，也能够发挥核酸内切酶的功能，能够内切质粒DNA成开环和线性化，并彻底降解，上述功能与已报道的RecJ截然不同。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种受DNA guide引导的具有核酸内切酶活性的RecJ蛋白及其突变体RecJM在基因编辑中的应用。

本发明提供的是一种来源于细菌的RecJ核酸酶，其能够结合磷酸化的小DNA,对互补的目标DNA特定位点发挥核酸内切酶作用，进行基因编辑；所述的RecJ核酸酶的氨基酸序列为SEQ ID NO:1：

MLNPKARWKIEEQKEEVVEQLIKELDIAPLVAKLLINRGLTTPEVASTFLNKNQIKYHDPFSLDGMDRVVERIHQAIEKKENILIFGDYDADGVSSTAVMVYTLQMLGAKFDYYIPNRFTEGYGPNEPALRKAKEAGFQLVVTVDTGISAVHEATVAKEIGLDFIVTDHHEAPPQLPDAYAIINPKKPGCPYPFKGLAGVGVAFKVAQALLGRVPKELLDIVVIGTIADLVPLVDENRLLAMEGLSALQSSSKPGLIAIKKVAGIEKETLEADHVGFAIGPRMNAAGRLGSANPAVDLLITDKSDEAKMLAEEIDGLNKERQHIVSAIAKEAIEMVENDFPPEDNAVLIIAKEGWNPGVIGIVASRLVEKFYRPTIVLSIDEEKGIAKGSARSIEGFDMFAELSKSRDILPHFGGHPMAAGLTISLEHLSELRDRLQVQAKESLSEEDFIPVKRVDLVAGVDEISLDIIKQMKQLAPFGVSNPTPKIMLQQANIGEMKKIGSEANHLKIQFKQNGSSLDGIGFHFGYVYEQMSVQDRVSAVGTLSINEWNGHIKPQLMIEDIAVTDWQLFDWRSVQKLRLEDKLKLISLPTQYLIAFNDETKVKLKLENEQIWTREQLSHIDSFENAAVVLLDLPASEQEIKQLFADKGRPSQIFCLFYQEEDSFFSASPNRETFKWFYAFLRKQKKFNLNEQGMKLISYKGWSKESVKFMVEVFVELNFIRQENGWLIIEENPEKKSLTDSVAFQRKENQRTLENDFVYSSFEHLKQLFTTIFEQNTNESTIKETV；