[发明专利]一种迷你启动子pATP1B1及其应用

说明书

本发明属于神经工程技术领域，具体涉及一种在神经元细胞特异性高效表达的迷你启动子pATP1B1。本发明提供了一种迷你启动子pATP1B1及其应用，所述启动子pATP1B1的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。本发明另一方面提供了应用该启动子pATP1B1在重组腺相关病毒载体、重组腺相关病毒、重组腺相关病毒的试剂盒、基因治疗载体中，以及在制备操控神经细胞、基因编辑和/或基因治疗试剂中的应用。本发明提供的迷你启动子pATP1B1使外源基因得以在全脑范围内的神经元中高效表达，在基因编辑和基因治疗领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于神经工程技术领域，具体涉及一种迷你启动子pATP1B1及其应用。

背景技术

腺相关病毒(AAV)是一种无包膜的单链DNA病毒。重组腺相关病毒(rAAV)是在野生型AAV基础上改造而成的重组型病毒。重组腺相关病毒由于其具有能介导基因在哺乳动物体内长期稳定表达、免疫原性低、宿主范围广等优点，是神经科学领域中和临床神经系统疾病基因治疗中广泛使用的基因递送载体。

在应用rAAV于神经科学研究及临床治疗的过程中，提高目的基因表达的时空特异性和表达水平是基因递送的关键。调控外源基因表达的策略直接影响了基因递送的效率和安全性。对于神经系统疾病的基因治疗而言，若要干预不同的神经系统疾病，就要对全脑或不同亚型的神经元进行操纵。其中一个重要的方法是选择不同血清型的rAAV病毒。目前已有的报道中，适用于神经系统的rAAV血清型包括：1型、2型、5型、6型、8型、9型、DJ、PHP.B、PHP.eB、PHP.S、Retro、rh10等十几种。不同血清型的病毒对不同的脑区具有不同的亲和性、感染效率及扩散能力，因此，我们可以根据研究对象及治疗靶点，选择不同的rAAV血清型作为基因递送载体。然而，鉴于中枢神经系统的复杂性，这些血清型远远无法满足当前基因递送特异性的需求。另一种方法是在rAAV基因组中应用组织特异性的启动子。启动子是基因表达调控过程中必要的顺式作用元件。在具有表达特异性启动子的调控下，外源基因一般只在某些特定的细胞类型或脑区中表达。在rAAV中使用特异性启动子来驱动基因表达，能提供基因表达的效率，降低rAAV感染过程中产生的免疫反应。

rAAV是递送治疗性基因元件至中枢神经系统的可靠病毒载体，但有两个重要因素阻碍了其在基因治疗策略中的开发应用。首先，rAAV的最大包装容量为5.2kb，极大限制了大的治疗性基因元件在单一AAV载体中的包装；其次，rAAV的低靶向性也是限制发展rAAV病毒工具的难题。目前常用的神经元特异性启动子hSyn大小为485bp，这一启动子长度在单一AAV载体的前提下进一步限制了功能蛋白的包装容量。

发明内容

本发明旨在提供一种迷你启动子pATP1B1及其应用。所述迷你启动子pATP1B1长度仅为120bp，能适用在重组腺相关病毒中，使外源基因得以在神经元细胞中高效表达，在基因编辑和基因治疗领域具有广泛的应用前景。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明第一目的是提供一种在神经元细胞特异性高效表达的迷你启动子pATP1B1，所述启动子pATP1B1长度为120bp，核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

GATTGGCCACCGGGCCGCTAGAGGGCGGGGCGCACGGCCGCCGGGGCGCGGTATATAGTAAAGGTAGGGCGGGCGCAGCCAATTCCTCGGCTCCTGGCGGGAGTGCCGGTGGCGCCCCGC(SEQ ID NO：1)

本发明的第二目的是提供一种含有上述启动子的重组腺相关病毒载体。

优选的，所述重组腺相关病毒载体pAAV-pATP1B1-X采用pAAV-hSyn-X作为骨架载体，将该载体中hSyn替换为pATP1B1启动子，得到重组腺相关病毒载体pAAV-pATP1B1-X，X是需要表达的蛋白序列。