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一对可分裂重组的末端脱氧核苷酸核酸转移酶及构建方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-09-07 11:51:09
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-09-14 12:07:17
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一对可分裂重组的末端脱氧核苷酸核酸转移酶及构建方法。所述一对可分裂重组的末端脱氧核苷酸核酸转移酶包括由TdT经切割得到的两个TdT蛋白结构域，所述两个TdT蛋白结构域分别记为TdT‑D1和TdT‑D2，当所述TdT‑D1和TdT‑D2分别单独存在时不独立表现出TdT催化活性；当所述TdT‑D1和TdT‑D2同时存在且靠近时，TdT‑D1和TdT‑D2会发生重组并表现出TdT催化活性。本发明设计可分裂重组的TdT，通过调控TdT‑D1和TdT‑D2的相对距离，实现TdT酶活性的灵活调控。基于TdT‑D1和TdT‑D2的酶法DNA合成不再需要依赖保护剂和去保护剂即可实现DNA合成酶活性的调控，从而明显简化了DNA人工合成的循环步骤。本发明为灵活、简便地调控TdT酶活性提供了新模式。
1.一对可分裂重组的末端脱氧核苷酸核酸转移酶，其特征在于，包括由TdT经切割得到的两个TdT蛋白结构域，所述两个TdT蛋白结构域分别记为TdT-D1和TdT-D2，当所述TdT-D1和TdT-D2分别单独存在时不独立表现出TdT催化活性；当所述TdT-D1和TdT-D2同时存在且靠近时，TdT-D1和TdT-D2会发生重组并表现出TdT催化活性。
2.根据权利要求1所述的一对可分裂重组的末端脱氧核苷酸核酸转移酶，其特征在于，所述TdT-D1的N端连接有pMag，记为pMag-TdT-D1；所述TdT-D2的C端连接有nMag，记为TdT-D2-nMag；
在蓝光照射前，所述pMag-TdT-D1和TdT-D2-nMag单独存在时不独立表现出TdT催化活性；
在蓝光照射下，pMag和nMag会二聚并使所述TdT-D1和TdT-D2靠近，TdT-D1和TdT-D2会发生重组并表现出TdT催化活性。
3.根据权利要求2所述的一对可分裂重组的末端脱氧核苷酸核酸转移酶，其特征在于，所述pMag-TdT-D1和TdT-D2-nMag的摩尔比为1:1。
DNA人工合成技术是现代基因技术的重要基础。DNA人工合成的关键方法包括：柱式化学寡核苷酸合成、芯片化学寡核苷酸合成、寡核苷酸纯化、寡核苷酸拼装、基因合成纠错与克隆筛选、大片段基因合成组装，以及DNA的新一代酶法合成。DNA人工合成的传统方法大多依赖亚磷酰胺化学完成反应。近年来以酶促合成为原理的第三代DNA人工合成逐渐崛起，成为前景广阔的DNA人工合成方法。其中以末端脱氧核糖核苷转移酶(TdT)为核心的酶促合成技术是极具前景的DNA合成策略。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
本发明所述的一对可分裂重组的末端脱氧核苷酸核酸转移酶催化DNA合成反应的应用。
有益效果：本发明提出的可分裂重组的TdT由两个TdT蛋白结构域(TdT-D1，TdT-D2)组成，其分别单独存在时不表现出可观测的DNA合成催化活性；但当两个蛋白结构域靠近后，TdT-D1和TdT-D2会发生重组，并表现出DNA合成催化活性。本发明设计可分裂重组的TdT，通过调控TdT-D1和TdT-D2的相对距离，实现TdT酶活性的灵活调控。基于TdT-D1和TdT-D2的酶法DNA合成不再需要依赖保护剂和去保护剂即可实现DNA合成酶活性的调控，从而明显简化了DNA人工合成的循环步骤。
技术合作
综上所述，本发明提供的一对可分裂重组的末端脱氧核苷酸核酸转移酶及构建方法与应用。本发明设计可分裂重组的TdT，通过调控TdT-D1和TdT-D2的相对距离，实现TdT酶活性的灵活调控。基于TdT-D1和TdT-D2的酶法DNA合成不再需要依赖保护剂和去保护剂即可实现DNA合成酶活性的调控，从而明显简化了DNA人工合成的循环步骤。该方法同时为灵活、简便地调控TdT酶活性提供了新模式。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
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