利用ppr基序的dna结合性蛋白质及其应用_2

文档序号:9634756阅读:来源:国知局
的识别。
[0043] 基于这些发现明确了,通过使用作为DNA结合型PPR蛋白质的上述p63 (SEQ ID NO :1的氨基酸序列)、拟南芥的GUNl蛋白质(SEQ ID NO :2的氨基酸序列)、拟南芥 的pTac2(SEQ ID N0:3的氨基酸序列)、DG1(SEQ ID N0:4的氨基酸序列)、拟南芥的 GRP23 (SEQ ID NO :5的氨基酸序列)作为模板,对这些PPR蛋白质应用RNA结合型PPR基 序的研究结果得到的发现,配置3处氨基酸(第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基 酸),能够制作与任意DNA序列结合的定制DNA结合蛋白质。
[0044] 即,本发明人通过提供一种能够选择性地结合DNA碱基或者能够特异性地结合 DNA碱基序列的蛋白质而完成了本发明,该蛋白质含有多个、优选2~30个、更优选5~25 个、特别优选9~15个的PPR基序,该PPR基序是以SEQ ID NO :1的氨基酸序列、SEQ ID NO : 2的氨基酸序列、SEQ ID NO : 3的氨基酸序列、SEQ ID NO :4的氨基酸序列、SEQ ID NO : 5的氨基酸序列为代表的、使各PPR基序中的3处氨基酸(第1氨基酸、第4氨基酸和第 "ii"(-2)氨基酸)为后述的特定氨基酸的PPR基序。
[0045] 本发明提供下述方案:
[0046] [1] 一种能够选择性地结合DNA碱基或者能够特异性地结合DNA碱基序列的蛋白 质,其为含有1个以上的具有下述式1结构的PPR基序的蛋白质,
[0047] 【化1】
[0048] (螺旋 A) -X-(螺旋 B) -L (式 1)
[0049] (式 1 中:
[0050] 螺旋A为能够形成α螺旋结构的部分;
[0051] X不存在或者为由长度1~9个的氨基酸构成的部分;
[0052] 螺旋B为能够形成α螺旋结构的部分;并且
[0053] L为由长度2~7个的氨基酸构成的部分)
[0054] 蛋白质中含有的一个PPR基序(Mn)为下述的PPR基序:
[0055] 在将螺旋A的起始氨基酸作为第1氨基酸、将第4位的氨基酸作为第4氨基酸、并 且将下述氨基酸作为第"ii"(-2)氨基酸时,所述PPR基序具有第1氨基酸、第4氨基酸和 第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸作为与对象DNA碱基或对象DNA碱基序列对应的特定的 氨基酸的组合,
[0056] 所述作为第"ii"(-2)氨基酸的氨基酸为:
[0057] ?在PPR基序(Mn)的C末端侧连续存在下一个PPR基序(Mn+1)时(在PPR基序间 无氨基酸插入时),从构成PPR基序(M n)的氨基酸的最后位(C末端侧)起的第-2位氨基 酸;
[0058] ?在PPR基序(Mn)与其C末端侧的下一个PPR基序(Mn+1)之间发现1~20个氨 基酸的非PPR基序时,从下一个PPR基序(M n+1)的第1氨基酸起向上游侧数2位、即第-2位 氨基酸;或者
[0059] ?在PPR基序(Mn)的C末端侧未发现下一个PPR基序(Mn+1)时、或者在与C末端 侧的下一个PPR基序(M n+1)之间发现21个氨基酸以上的构成非PPR基序的氨基酸的情况 下,从构成PPR基序(Mn)的氨基酸的最后位(C末端侧)起的第2位氨基酸。
[0060] [2]如[1]所述的蛋白质,该蛋白质中,使第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2) 氨基酸这3个氨基酸的组合与对象DNA碱基或对象DNA碱基序列对应,其中,氨基酸的组合 基于下述任意一种情况来确定:
[0061] (1-1)第4氨基酸为甘氨酸(G)的情况下,第1氨基酸可以为任意的氨基酸,并且 第"ii"(-2)氨基酸为天冬氨酸(D)、天冬酰胺(N)或丝氨酸(S);
[0062] (1-2)第4氨基酸为异亮氨酸⑴的情况下,第1氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸均 可以为任意的氨基酸;
[0063] (1-3)第4氨基酸为亮氨酸(L)的情况下,第1氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸均可 以为任意的氨基酸;
[0064] (1-4)第4氨基酸为甲硫氨酸(M)的情况下,第1氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸均 可以为任意的氨基酸;
[0065] (1-5)第4氨基酸为天冬酰胺(N)的情况下,第1氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸均 可以为任意的氨基酸;
[0066] (1-6)第4氨基酸为脯氨酸(P)的情况下,第1氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸均可 以为任意的氨基酸;
[0067] (1-7)第4氨基酸为丝氨酸⑶的情况下,第1氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸均可 以为任意的氨基酸;
[0068] (1-8)第4氨基酸为苏氨酸(T)的情况下,第1氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸均可 以为任意的氨基酸;
[0069] (1-9)第4氨基酸为缬氨酸(V)的情况下,第1氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸均可 以为任意的氨基酸。
[0070] [3]如[1]所述的蛋白质,该蛋白质中,使第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2) 氨基酸这3个氨基酸的组合与对象DNA碱基或对象DNA碱基序列对应,其中,氨基酸的组合 基于下述任意一种情况来确定:
[0071] (2-1)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意的 氨基酸、甘氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与G选择性地结合;
[0072] (2-2)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(_2)氨基酸这3个氨基酸依次为谷氨酸、 甘氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与G选择性地结合;
[0073] (2-3)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意的 氨基酸、甘氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与A选择性地结合;
[0074] (2-4)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(_2)氨基酸这3个氨基酸依次为谷氨酸、 甘氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与A选择性地结合;
[0075] (2-5)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意的 氨基酸、甘氨酸、丝氨酸时,该PPR基序与A选择性地结合,其次与C结合;
[0076] (2-6)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意的 氨基酸、异亮氨酸、任意的氨基酸时,该PPR基序与T和C选择性地结合;
[0077] (2-7)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意的 氨基酸、异亮氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与T选择性地结合,其次与C结合;
[0078] (2-8)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意的 氨基酸、亮氨酸、任意的氨基酸时,该PPR基序与T和C选择性地结合;
[0079] (2-9)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii" (-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意的 氨基酸、亮氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0080] (2-10)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、亮氨酸、赖氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0081] (2-11)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、甲硫氨酸、任意的氨基酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0082] (2-12)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、甲硫氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0083] (2-13)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为异亮 氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合,其次与C结合;
[0084] (2-14)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、天冬酰胺、任意的氨基酸时,该PPR基序与C和T选择性地结合;
[0085] (2-15)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、天冬酰胺、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0086] (2-16)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为苯丙 氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0087] (2-17)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为甘氨 酸、天冬酰胺、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0088] (2-18)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为异亮 氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0089] (2-19)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为苏氨 酸、天冬酰胺、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0090] (2-20)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为缬氨 酸、天冬酰胺、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合,其次与C结合;
[0091] (2-21)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为酪氨 酸、天冬酰胺、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合,其次与C结合;
[0092] (2-22)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、天冬酰胺、天冬酰胺时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0093] (2-23)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为异亮 氨酸、天冬酰胺、天冬酰胺时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0094] (2-24)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为丝氨 酸、天冬酰胺、天冬酰胺时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0095] (2-25)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为缬氨 酸、天冬酰胺、天冬酰胺时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0096] (2-26)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、天冬酰胺、丝氨酸时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0097] (2-27)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为缬氨 酸、天冬酰胺、丝氨酸时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0098] (2-28)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、天冬酰胺、苏氨酸时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0099] (2-29)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为缬氨 酸、天冬酰胺、苏氨酸时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0100] (2-30)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、天冬酰胺、色氨酸时,该PPR基序与C选择性地结合,其次与T结合;
[0101] (2-31)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为异亮 氨酸、天冬酰胺、色氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合,其次与C结合;
[0102] (2-32)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、脯氨酸、任意的氨基酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0103] (2-33)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、脯氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0104] (2-34)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为苯丙 氨酸、脯氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0105] (2-35)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为酪氨 酸、脯氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合;
[0106] (2-36)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、丝氨酸、任意的氨基酸时,该PPR基序与A和G选择性地结合;
[0107] (2-37)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、丝氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与A选择性地结合;
[0108] (2-38)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为苯丙 氨酸、丝氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与A选择性地结合;
[0109] (2-39)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为缬氨 酸、丝氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与A选择性地结合;
[0110] (2-40)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、苏氨酸、任意的氨基酸时,该PPR基序与A和G选择性地结合;
[0111] (2-41)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、苏氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与G选择性地结合;
[0112] (2-42)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为缬氨 酸、苏氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与G选择性地结合;
[0113] (2-43)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、苏氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与A选择性地结合;
[0114] (2-44)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为苯丙 氨酸、苏氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与A选择性地结合;
[0115] (2-45)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为异亮 氨酸、苏氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与A选择性地结合;
[0116] (2-46)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为缬氨 酸、苏氨酸、天冬酰胺时,该PPR基序与A选择性地结合;
[0117] (2-47)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、缬氨酸、任意的氨基酸时,该PPR基序与A、C和T结合,但不与G结合;
[0118] (2-48)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为异亮 氨酸、缬氨酸、天冬氨酸时,该PPR基序与C选择性地结合,其次与A结合;
[0119] (2-49)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、缬氨酸、甘氨酸时,该PPR基序与C选择性地结合;
[0120] (2-50)第1氨基酸、第4氨基酸和第"ii"(-2)氨基酸这3个氨基酸依次为任意 的氨基酸、缬氨酸、苏氨酸时,该PPR基序与T选择性地结合。
[0121] [4]如[1]~[3]中任一项所述的蛋白质,其含有2~30个[1]中定义的PPR基 序(M n)。
[0122] [5]如[1]~[3]中任一项所述的蛋白质,其含有5~25个[1]中定义的PPR基 序(M n)。
[0123] [6]如[1]~[3]中任一项所述的蛋白质,其含有9~15个[1]中定义的PPR基 序(M n)。
[0124] [7]如[6]所述的PPR蛋白质,其由选自具有9个PPR基序的SEQ ID NO: 1的氨基 酸序列、具有11个PPR基序的SEQ ID NO :2的氨基酸序列、具有15个PPR基序的SEQ ID NO :3的氨基酸序列、具有10个PPR基序的SEQ ID NO :4的氨基酸序列、具有11个PPR基 序的SEQ ID NO :5的氨基酸序列中的序列构成。
[0125] [8] -种对作
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