[发明专利]一种修饰的Bach1基因及其应用

说明书

本发明涉及一种修饰的Bach1基因及其在干细胞多能性、自我更新、增殖、和/或重编程中的应用。通过修饰转录因子Bach1基因，使得细胞的BACH1蛋白活性或表达被抑制或者细胞的BACH1蛋白活性或表达增加，进而与去泛素化蛋白酶Usp7，多能性因子Nanog，Sox2和/或Oct4、PRC2复合体、Wnt/β‑catenin信号通路、和/或Nodal/Smad2/3信号通路相互作用，从而调节干细胞自我更新和/或增殖。

本申请为分案申请，其原申请的申请日为：2018年11月28日，申请号为：201811432995.3，以及发明名称为：一种修饰的Bach1基因及其应用。

一、技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种修饰的Bach1基因及其在调节干细胞多能性、自我更新、增殖、重编程和/或分化中的应用。

二、背景技术

干细胞最重要的特征就是具有自我更新能力和多向分化的潜能性。目前，调控人胚胎干细胞(Human Embryonic Stem Cells,hESCs)的自我更新和分化的分子机制尚未完全阐明。在胚胎发育的早期阶段，组蛋白修饰、染色质重塑等表观遗传学的修饰作用与细胞内各种信号通路的协调活动，在胚胎发育和干细胞分化中具有重要作用。转录因子Bach1(BTB and CNC homology 1,BTB-CNC同源体1)属于碱性亮氨酸拉链蛋白家族成员，其广泛存在于哺乳动物各种组织中，参与调控基因的转录。但是Bach1在干细胞自我更新和分化中的作用尚不清楚。

另外，人胚胎干细胞的培养方法目前主要使用成分复杂且价格昂贵的培养基，如mTesR1等，其中添加的生长因子等物质不易获得，制作流程复杂。因此，急需一种更为简单、成本低的方法对其进行培养。

三、发明内容

本发明研究了Bach1对干细胞多能性、自我更新、增殖、重编程或分化的作用和分子机制，发现通过修饰Bach1基因，可以调控干细胞的多能性、自我更新、增殖、重编程和/或分化，因此，

本发明的第一方面，涉及一种修饰的转录因子Bach1基因，其中转录因子Bach1基因被修饰，使得细胞的BACH1蛋白活性或表达被抑制或者细胞的BACH1蛋白活性或表达增加。

本发明的第二方面，涉及一种修饰的转录因子Bach1基因在调节干细胞多能性、自我更新、增殖、重编程和/或分化中的应用。

本发明的第三方面，涉及一种转录因子Bach1的调节试剂在调节干细胞多能性、自我更新、增殖、重编程和/或分化中的应用。

进一步，所述的调节试剂在基因、mRNA、蛋白等水平上对转录因子Bach1进行调节。

本发明的第四方面，涉及一种调节干细胞多能性、自我更新、增殖、重编程和/或分化的方法，其中，所述干细胞的Bach1基因被修饰，使得干细胞的BACH1蛋白活性或表达被抑制或者干细胞的BACH1蛋白活性或表达增加。

本发明的第五方面，涉及一种干细胞系，其中，所述干细胞系的Bach1基因被修饰，使得干细胞的BACH1蛋白活性或表达被抑制或者干细胞的BACH1蛋白活性或表达增加。

上述发明中，优选的，所述转录因子BACH1蛋白与去泛素化蛋白酶USP7，多能性因子NANOG，SOX2和/或OCT4、PRC2复合体、Wnt/β-catenin信号通路、和/或Nodal/Smad2/3信号通路相互作用，从而调节干细胞多能性、自我更新、增殖、重编程和/或分化。

进一步，所述基因修饰使得干细胞的BACH1蛋白活性或表达被抑制，从而抑制干细胞多能性、自我更新、增殖和/或重编程。

进一步的，所述基因修饰使得干细胞的Bach1基因的mRNA水平下降，进而BACH1蛋白表达被抑制。