[其他]调节基因表达的核被膜和核纤层结合嵌合体

说明书

本发明涉及包含核被膜和/或和纤层结合结构域和DNA结合结构域的核酸靶特异性嵌合蛋白质。这些蛋白质，以及编码这些蛋白质的核酸，可以用于阻抑或下调选定的基因的表达的方法中。所述DNA结合结构域优选来自天然存在的锌指蛋白质(ZFP)或人工锌指蛋白质(AZP)。本发明还提供了基因调节的分子开关系统。

技术领域

本发明涉及包含核被膜(nuclear-envelope)和/或核纤层(nuclear-lamina)结合结构域和DNA结合结构域的核酸靶特异性嵌合蛋白质。这些蛋白质，以及编码这些蛋白质的核酸，可以用于调节基因表达的方法中，特别是用于阻抑或下调选定的靶基因的表达。所述DNA结合结构域优选来自天然存在的锌指蛋白质(ZFP)或人工锌指蛋白质(AZP)。本发明还涉及基因阻抑和去阻抑的分子开关系统。

背景技术

基因转录阻抑可以通过多种机制完成。一个经典的例子是lac阻抑子，当其结合在lac操纵子上的靶序列时，其阻止RNA聚合酶结合并由此阻止转录的起始。真核生物中，存在其它的机制控制基因阻抑。例如，组成性异染色质中发现的基因是转录沉默的。异染色质不是随机定位的，其看来和核周边(nuclear periphery)有关[Cohen等，(2001)Trends Biochem.Sci.26：41-47]，暗示将基因带入异染色质附近或核周边可能至少部分地在基因沉默中起作用。

转录阻抑子也发现于真核生物的核周边中。某些情况下，看来这样的蛋白质当位于核周边时只具有阻抑子活性。高等真核生物(多细胞动物及以上)的核周边由具有内膜和外膜的核被膜(NE)和核纤层组成。核纤层位于内层核膜的下面，由称为核纤层蛋白和核纤层相关蛋白(LAP)的中间丝组成。某些LAP也是内层核膜的内在膜蛋白。Cohen等提供了关于几个不同物种的核纤层组合物的讨论。

Oct-1是一种老化相关胶原酶基因的阻抑子。实验证明Oct-1从核周边的解离诱导了胶原酶基因表达[Imai等(1997)Mol.Biol.Cell 8：2404-2419]。而且，当视网膜母细胞瘤蛋白(Rb)的活性形式和转录因子E2F关联时，复合物和核纤层蛋白A/C体内共定位于核周边并阻抑转录[Mancini等(1999)Dev.Biol.215：288-297]。也参与基因阻抑的小鼠germ-cell-less蛋白(germ-cell-less protein，GCL)，[Nili等(2001)J.Cell.Sci.114：3297-3307]，被报道在核纤层结合LAP2 [Cohen等]。

转录因子和其它DNA结合蛋白质以序列特异性的方式结合它们的靶以调节基因表达因而激活或阻抑靶基因的表达。基因表达调节可以通过时间(例如，在发育或细胞周期的不同时间)和/或空间(例如，在不同的组织中)实现。一些情况下，可能希望在特定的时间或特定的细胞类型中关闭非所需基因的表达。例如，和肿瘤相关联和肿瘤发生中激活的基因可能是阻抑的靶。因为异染色质和位于核周边的基因已知是沉默的，一个携带基因进入与核周边关联的序列特异性的方法可以提供沉默或下调(阻抑)那个靶基因表达的途径。或者，从阻抑状态释放基因(即去阻抑或激活这些基因)的方法也是有价值的。

然而，已知的转录因子具有有限的应用-这样的蛋白质用于控制和它们的天然靶序列相关的基因或用于一组有限制的密切相关的靶序列。一个克服这个缺点的方法是设计和构建具有预先确定的序列特异性的DNA结合蛋白质，特别是对大的，复杂的基因组中的唯一的靶序列。一个显示可以这样操纵的特别种类的蛋白质是锌指蛋白质(ZFP)。