[发明专利]原核细菌光诱导基因表达系统及其调控基因表达的方法

权利要求书

1.一种原核细菌光诱导基因表达系统，包括：a）重组光敏转录因子编码基因，所述重组光敏转录因子包括作为DNA结合结构域的第一多肽和作为光敏结构域的第二多肽；b）靶转录单元，包括被所述第一多肽识别/结合的包含至少一个反应元件的启动子或启动子-反应元件或反应元件-启动子，及待转录核酸序列。

2.如权利要求1所述的原核细菌光诱导基因表达系统，其中所述第一多肽与第二多肽之间可直接或操作性连接，和/或所述靶转录单元中的所述启动子或启动子-反应元件或反应元件-启动子与所述待转录核酸序列之间可直接或操作性连接。

3.如权利要求1所述的原核细菌光诱导基因表达系统，其中所述第一多肽选自螺旋-转角-螺旋DNA结合结构域、锌指基序或锌簇DNA结合结构域、亮氨酸拉链DNA结合结构域、翼状螺旋DNA结合结构域、翼状螺旋-转角-螺旋DNA结合结构域、螺旋-环-螺旋DNA结合结构域、高迁移率族DNA结合结构域，和B3DNA结合结构域。

4.如权利要求3所述的原核细菌光诱导基因表达系统，其中所述第一多肽选自大肠杆菌LexA DNA结合结构域、λ噬菌体cI阻遏蛋白的DNA结合结构域、Lac阻遏蛋白LacI的DNA结合结构域、Gal4蛋白的DNA识别/结合域、四环素阻遏蛋白TetR的DNA结合结构域、色氨酸阻遏蛋白TrpR的DNA识别/结合域，及其截短体或/和氨基酸序列同源性80%-99%的突变体。

5.如权利要求1所述的原核细菌光诱导基因表达系统，其中所述第二多肽选自含黄素类生色团的光敏蛋白的光敏结构域和含LOV结构域的光敏蛋白的光敏结构域。

6.如权利要求5所述的原核细菌光诱导基因表达系统，其中所述第二多肽选自粗糙链孢霉菌的VIVID的LOV2结构域、燕麦光敏色素1基因的LOV2结构域AsLOV2和无隔藻金色素蛋白1的LOV结构域AulOV和假单胞菌的LOV结构域PpSB1-LOV及其截短体或氨基酸序列15%-99%相同或氨基酸序列36%-99%相似的突变体。

7.如权利要求1所述的原核细菌光诱导基因表达系统，其中还包含招募RNA聚合酶其他组分的第三多肽，所述第三多肽与第一、第二多肽直接或通过接头肽相连。

8.如权利要求7所述的原核细菌光诱导基因表达系统，其中所述的第三多肽选自大肠杆菌的ω因子、α因子或氨基酸序列36%-99%相似的突变体。

9.如权利要求1所述的原核细菌光诱导基因表达系统，其中所述反应元件为可被所述第一多肽特异性识别和结合的DNA基序，选自LexA结合元件、cI结合元件、LacI结合元件、Gal4结合元件和TetR结合元件。

10.如权利要求1所述的原核细菌光诱导基因表达系统，其中所述的启动子选自大肠杆菌的colE启动子、sulA启动子、recA启动子、umuDC启动子、lac最小启动子、T7噬菌体的T7启动子、λ噬菌体的O12启动子，枯草芽孢杆菌的grac启动子。

11.含有权利要求1-10之一所述原核细菌光诱导基因表达系统中所述重组光敏转录因子编码基因和/或所述靶转录单元的原核细菌表达载体。

12.如权利要求11所述的原核细菌表达载体，其中所述靶转录单元中待转录核酸序列空缺。

13.如权利要求12所述的原核细菌表达载体，其中所述重组光敏转录因子编码基因的核苷酸序列选自序列48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、109；氨基酸序列选自序列49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、87、89、91、93、95、97、99、101、103、105、107、110。

14.用权利要求1-10之一所述原核细菌光诱导基因表达系统在原核细菌细胞中调控基因表达的方法，包括步骤：

a）将所述原核细菌光诱导基因表达系统构建在原核细菌表达载体中；

b）引入含被调控基因的原核细菌细胞；和

c）光照诱导所述原核细菌细胞，使所述原核细菌细胞中的被调控的核苷酸进行表达。