[发明专利]遗传和表观遗传调节蛋白至特定基因组基因座的RNA引导的靶向

权利要求书

1.一种融合蛋白，其包含连接于异源功能性结构域的无催化活性的CRISPR相关9(dCas9)蛋白。

2.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中所述异源功能性结构域是转录激活结构域。

3.根据权利要求2所述的融合蛋白，其中所述转录激活结构域来自VP64或NF-κBp65。

4.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中所述异源功能性结构域是转录沉默子或转录抑制结构域。

5.根据权利要求4所述的融合蛋白，其中所述转录抑制结构域是Krueppel相关盒(KRAB)结构域、ERF抑制结构域(ERD)或mSin3A相互作用结构域(SID)。

6.根据权利要求4所述的融合蛋白，其中所述转录沉默子是异染色质蛋白1(HP1)，例如HP1α或HP1β。

7.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中所述异源功能性结构域是修饰DNA的甲基化状态的酶。

8.根据权利要求7所述的融合蛋白，其中修饰DNA的甲基化状态的酶是DNA甲基转移酶(DNMT)或TET蛋白。

9.根据权利要求8所述的融合蛋白，其中所述TET蛋白是TET1。

10.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中所述异源功能性结构域是修饰组蛋白亚单位的酶。

11.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中修饰组蛋白亚单位的酶是组蛋白乙酰转移酶(HAT)、组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)、组蛋白甲基转移酶(HMT)或组蛋白脱甲基酶。

12.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中所述异源功能性结构域是生物系链。

13.根据权利要求12所述的融合蛋白，其中所述生物系链是MS2、Csy4或λN蛋白。

14.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中所述无催化活性的Cas9蛋白来自化脓性链球菌。

15.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中所述无催化活性的Cas9蛋白在D10、E762、H983或D986；以及在H840或N863处包含突变。

16.根据权利要求15所述的融合蛋白，其中所述突变是：

(i)D10A或D10N，和

(ii)H840A、H840N或H840Y。

17.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中通过任选的间插接头将所述异源功能性结构域连接于无催化活性的Cas9蛋白的N末端或C末端，其中所述接头不干扰所述融合蛋白的活性。

18.根据权利要求1所述的融合蛋白，其还任选地通过一个或多个间插接头在N末端、C末端上和/或在所述无催化活性的CRISPR相关9(Cas9)蛋白与所述异源功能性结构域之间中包含核定位序列和一个或多个表位标签的一者或两者。

19.根据权利要求18所述的融合蛋白，其中所述表位标签是c-myc、6His或FLAG。

20.一种核酸，其编码权利要求1-19的任一项的融合蛋白。

21.一种表达载体，其包含权利要求20的核酸。

22.一种增加靶基因在细胞中的表达的方法，所述方法包括在所述细胞中表达权利要求2-3的融合蛋白，和一个或多个被导向所述靶基因的引导RNA。

23.一种减少细胞中的靶基因的方法，所述方法包括在所述细胞中表达权利要求4-6的融合蛋白，和一个或多个被导向所述靶基因的引导RNA。

24.一种减少细胞中的靶基因或其启动子或增强子的DNA甲基化的方法，所述方法包括在所述细胞中表达权利要求7-9的融合蛋白，和一个或多个被导向所述相关靶基因序列的引导RNA。

25.一种修饰细胞中与靶基因或其启动子或增强子相关的组蛋白的方法，所述方法包括在所述细胞中表达权利要求10-11的融合蛋白，和一个或多个被导向所述相关靶基因序列的引导RNA。