Hiv-1整合酶突变体库的构建法_2

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的。另外,不同的突变插入盒能够保 证突变的多样性。这样,使用TDEM突变技术就可以得到一个饱和的、分辨率高的、多样的整 合酶突变库。
【附图说明】
[0057] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0058] 图1为本发明涉及质粒的结构示意图;
[0059] a为质粒pCompact-kana不意图,为质粒pCompact-kana-IN提供载体;
[0060] b 为质粒 pCompact-kana-IN 不意图;
[0061] c 为质粒 pMutationlnsert 不意图;
[0062] d 为质粒 pFrameCheck 不意图。
[0063] 图2为突变插入盒(mutation insert, MI)结构的示意图;
[0064] NNN代表编码20个氨基酸的密码子,分别是GCC,丙氨酸;CGC,精氨酸;AAC,天冬 酰胺;GAT,天冬氨酸;TGC,半胱氨酸;CAG,谷氨酰胺;GAA,谷氨酸;GGC,甘氨酸;CAT,组氨 酸;ATC,异亮氨酸;CTG,亮氨酸;AAA,赖氨酸;ATG,甲硫氨酸;TTT,苯丙氨酸;CCA,脯氨酸; AGC,丝氨酸;ACC,苏氨酸;TGG,色氨酸;TAC,酪氨酸;GTG,缬氨酸。通过BpmI和BsgI酶切、 平末端化、片段自连一系列过程,在一个转座事件中就可以得到20个突变,大大增加了突 变库的多样性。
[0065] 图3为TDEM流程图。
[0066] 表1是构建质粒时扩增片段所用的引物序列及模板。
[0067] I. BsaI识别位点,2. BsgI识别位点,3. NotI识别位点,4. BpmI识别位点,*NNN代 表除去GCC。
【具体实施方式】
[0068] 表1、构建质粒时扩增片段所用的引物序列及模板
[0069]
[0070]
[0071] ι·质粒的构建
[0072] I. I pCompact-Kana-IN
[0073] I. I. I pCompact-Kana
[0074] 质粒复制起点(Origin)和卡那霉素抗性基因 (Kanamycin R)由表1和图1所示 引物和模板通过聚合酶链式反应(PCR)扩增而来,得到的PCR产物是平末端的片段,这两个 片段由T4DNA连接酶催化连接得到质粒pCompact-Kana。
[0075] (1)扩增片段 Origin
[0076] PCR 反应体系:模板 pUC19 (Takara, 2ng/ μ 1),引物 0ri-up/0ri-lo (0· 5 μ Μ), l*Pfu DNA 聚合酶 Buffer,d ΝΤΡ(0· 2mM each),Pfu DNA 聚合酶(Promega,0. 05U/ μ 1),双 蒸水加至总体积50 μ 1。
[0077] (2)扩增片段 Kanamycin R :
[0078] PCR 反应体系:模板 pCR Blunt II-TOPO(Invitrogen,2ng/ μ 1),引物 Kan-up/ Kan-lo (0· 5 μ Μ),l*Pfu DNA 聚合酶 Buffer,d NTP (0· 2mM each),Promega Pfu DNA 聚合酶 (Promega,0· 05U/ μ I),双蒸水加至总体积50 μ I。
[0079] 两个片段PCR扩增程序相同:
[0080]
[0081] (3)连接反应体系及条件:Kanamycin R 片段(3pmol),Origin 片段(Ipmol), 1*T4DNA连接酶Buffer,T4DNA连接酶(Takara, 1 μ 1),双蒸水加至20 μ 1,16°C连接过夜 (约12小时,下同)。
[0082] I. I. 2 pCompact-Kana-IN
[0083] HIV-I整合酶基因(IN)由引物IN-up和IN-Io (包含BsaI酶切位点 GTGCAG (N) 16丨/丨H(N)CTGCAC)以HIV-I克隆质粒pNL4. 3 (由美国国立卫生院(NIH)艾 滋病研宄和参考试剂项目提供)为模板扩增IN片段(图1和表1),pCompact-Kana-IN质 粒载体部分是用引物Ori-Io和Kan-up,以I. I. 1所得质粒pCompact-Kana为模板扩增而 来,然后将两个片段由T4DNA连接酶催化连接得质粒pCompact-Kana-IN。
[0084] (1)扩增整合酶基因(IN)
[0085] PCR 反应体系:模板 pNL4-3 (2ng/ μ 1),引物 IN-up/IN-lo (0· 5 μ M),l*Pfu DNA 聚 合酶1?1^€61',(11'01:>(0.2111163(311),?;1!\1〇嫩聚合酶(?1'〇111683,0.0511/以1),双蒸水加至总体 积 50 μ 1。
[0086] 扩增程序:95°C 2min,1个循环
[0087]
[0088] ⑵扩增载体片段
[0089] PCR 反应体系:模板 pCompact-Kana (2ng/ μ 1),引物 IN-up/IN-lo (0· 5 μ M),l*Pfu DNA 聚合酶 Buffer,d ΝΤΡ(0· 2mM each),Pfu DNA 聚合酶(Promega,0. 05U/ μ I),双蒸水加 至总体积50 μ 1。
[0090] 扩增程序:95°C 2min,1个循环
[0091]
[0092] (3)将两个片段按以下体系和条件连接:整合酶片段(3pmol),载体片段(Ipmol), 1*T4DNA连接酶Buffer,T4DNA连接酶(Takara,1 μ 1),双蒸水加至20 μ 1,16°C连接过夜。
[0093] I. 2 pMutationinsert
[0094] 步骤1、PCR反应扩增质粒复制起点(Origin)和博来霉素抗性基因(zeocin),扩 增Origin片段的PCR反应体系及程序与I. I. I (1)方法一致。扩增zeocinR片段的PCR反 应体系是:模板 pZero-1 (Invitrogen, 2ng/ μ 1),引物 Zeo-up/Zeo-lo (0· 5 μ M),l*Pfu DNA 聚合酶1?1^€61',(11'01:>(0.2111163(311),?;1!\1〇嫩聚合酶(?1'〇111683,0.0511/4 1),双蒸水加至总 体积50 μ 1,扩增程序:
[0095]
[0096] 将这两个片段按以下体系由T4DNA连接酶催化连接:Zeocin片段(3pmol),0rigin 片段(Ipmol),1*T4DNA 连接酶 Buffer,T4DNA 连接酶(Takara,1 μ I),双蒸水加至 20 μ 1, 16 °C连接过夜。
[0097] 步骤2、PCR扩增质粒stuffer部分(图lc),PCR反应体系是模板 pET29a(Invitrogen,2ng/yl),引物 Stfl-up/Stfl-lo(0.5yM),l*Pfu DNA 聚合酶 Buffer,d NTP (0.2mM each),Pfu DNA 聚合酶(Promega,0.05U/μ 1),双蒸水加至总体积 50 μ 1,扩增程序:
[0098]
[0099] 步骤3、以上述步骤1连接产物为模板,反应体系是:模板Ong/yl),引物 0ri-up/Ze〇-up(0· 5 μΜ),l*Pfu DNA 聚合酶 Buffer,d NTP(0. 2mM each),Pfu DNA 聚合酶 (Promega,0· 05U/ μ I),双蒸水加至总体积50 μ I,扩增程序:
[0100]
[0101] 步骤4、通过步骤3的PCR得到图Ic所示Origin和Zeocin两个片段的连接片段, 然后与stuffer片段(步骤2所得)以以下体系和方法连接:步骤3的扩增片段(3pmol), stuffer 片段(Ipmol),1*T4DNA 连接酶 Buffer,T4DNA 连接酶(Takara, 1 μ 1),双蒸水加至 20 μ 1,16°C连接过夜。连接产物即为质粒pMutationlnsert。
[0102] 图Ic所示NNN部分是设计的将要取代原来目的基因三个碱基的部分(原理可见 图3步骤c)。为了保证突变的多样性,NNN三个碱基代表了编码20个氨基酸的密码子, 具体为:分别是GCC,丙氨酸;CGC,精氨酸;AAC,天冬酰胺;GAT,天冬氨酸;TGC,半胱氨酸; CAG,谷氨酰胺;GAA,谷氨酸;GGC,甘氨酸;CAT,组氨酸;ATC,异亮氨酸;CTG,亮氨酸;AAA, 赖氨酸;ATG,甲硫氨酸;TTT,苯丙氨酸;CCA,脯氨酸;AGC,丝氨酸;ACC,苏氨酸;TGG,色氨 酸;TAC,酪氨酸;GTG,缬氨酸。
[0103] 构建第一种pMutationinsert时,NNN是位于引物Ze〇-up 5'端的第一个GCC,即 编码丙氨酸的密码子。这个质粒构建完成之后,以其为模板,用引物MI-UP/MI-L0(表1,由 于NNN代表了 19个密码子,一共有19对MI-UP/MI-L0)来定点突变NNN碱基位置的GCC为 其他19个密码子,一共得到20种pMutationinsert质粒。
[0104] 定点突变 PCR 体系:模板(2ng/yl),引物 MI-UP/MI-L0(0.5yM),l*Pfu DNA 聚合 酶1?1^€61',(11'01:>(0.2111163(311),?;1!\1〇嫩聚合酶(?1'〇111683,0.0511/以1),双蒸水
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