[发明专利]归巢核酸酶I-PfoP3I及其编码基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种归巢核酸酶I-PfoP3I及其编码基因和应用。

背景技术

蓝藻是所有藻类生物中最简单、最原始的一种。在富营养化水体中，蓝藻大量繁殖引起水华，对生态环境和人类健康造成巨大灾难。除藻技术是水华治理的核心，但迄今为止却没有有效可行的治理方法。生物控藻是综合治理水华蓝藻的一个重要手段。蓝藻病毒（又称噬藻体）是生物控藻技术开发的一个重要方向。但是，目前却没有发现有效控制水华主要蓝藻-铜绿微囊藻的噬藻体。

核酶是一类具有自我剪接功能的RNA序列，广泛存在于真核生物的细胞器、细菌以及革兰氏阴性和阳性噬菌体中。但是，在短尾病毒科（如T奇数类噬菌体）中，由于基因组很小，一般只有几十kb，内含子比较少见。2004年，首次在T7类噬菌体ΦI和W31中发现了两个I型内含子。

通常情况下，在I型内含子以及某些内含肽的内部会编码归巢核酸酶(Homing Endonuclease，HEase)。这一类酶首先在双链或单链DNA上造成缺口，然后通过同源重组的方式，将内含子序列复制并插入特定位置。归巢核酸酶的主要功能是维持内含子序列的存在和延续，根据结构域不同可以分为五类：LAGLIDADG，HNH，His-Cys box，GIY-YIG和PD-(D/E)-XK。具有HNH结构域的酶类共分8个亚家族，HNH型归巢核酸酶属于第二亚家族（subset 2）。subset 2的特点是：①由细菌、病毒等基因组内含子编码；②绝大多数核心活性区HNH位于蛋白质的N端；③保守的核心序列为HNN；④通常只识别并切割内含子插入位点邻近序列。subset 2的作用特点：识别并切割不含有内含子的序列；在序列相近的基因组中识别位点具有一定的简并性；切割双链或单链造成3’/5’突出端，或形成缺口（nick）；识别的序列较长14-40bp，因此具有高度的序列特异性（one per genome），这一特点有利于在人类基因治疗中应用。

目前NEB公司已经商业化的归巢核酸酶有四种，新型归巢核酸酶的开发有利于人类基因治疗技术的应用。另外，该酶的研究也有助于揭示内含子在基因组中的转移和复制的机理。

发明内容

本发明的目的是提供一种归巢核酸酶I-PfoP3I及其编码基因和应用。

本发明提供了一种蛋白质（归巢核酸酶I-PfoP3I），是如下（a）或（b）：

（a）由序列表中序列5所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

（b）将序列5的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有归巢核酸酶活性的由序列1衍生的蛋白质。

为了使（a）中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1 标签的序列