[发明专利]一种用于DNA纯化的蛋白质及其编码基因、应用和纯化方法

说明书

本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种用于DNA纯化的蛋白质，及其编码基因、应用和纯化方法。本发明所述编码用于DNA纯化的蛋白质的基因，该基因具有如下序列之一：(i)具有序列表中SEQ ID NO.1所述的核苷酸序列；(ii)在(i)所述序列的3’端融合了蛋白标签编码序列的核苷酸序列。本发明基因编码的蛋白质可有效地纯化DNA，尤其是含有TetO序列的DNA，并且可高效纯化微克以下含量级别的DNA，尤其是100纳克以下含量级别的DNA。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种用于DNA纯化的蛋白质，及其编码基因、应用和纯化方法。

背景技术

高度纯化的DNA是开展很多分子生物学实验的先决条件。例如，限制性内切酶反应、连接酶反应、PCR反应和DNA文库构建等体外反应，对溶液体系中的离子强度、污染蛋白水平、有机溶剂水平都有较高的要求。这些干扰因素不仅会严重降低体外反应的效率，也同时会导致非特异性酶切、连接产物比例的增高，因此DNA的纯度是很多分子生物学实验效率和准确度的决定因素之一。

目前常用的DNA纯化方法有两种：乙醇沉淀法和亲和柱纯化法。乙醇沉淀法利用DNA在70％乙醇溶液里溶解度较低的特点，将溶液中的DNA沉淀出来，通过离心收集，获得较纯的DNA。亲和柱纯化法是利用DNA能被二氧化硅(SiO₂)、阴离子树脂等基质吸附的特性，将DNA溶液通过含有这些基质的亲和柱后，离心去除杂质，然后将结合到柱上的DNA洗脱下来。其中SiO₂亲和柱的应用尤其广泛。虽然这两种技术非常成熟，但它们一般只适用于1微克以上的DNA样品。而对于几百纳克或更少的微量DNA样品，纯化过程的损失率很高，往往在70％以上，无法满足后续实验的要求。这两种方法的另一个缺点是操作步骤比较繁琐，不适用于高通量实验。

发明内容

转录因子是一类能够与基因的启动子、增强子区域结合并改变基因表达水平的蛋白质。由于不少转录因子能识别特定的DNA序列并与它们结合，理论上它们也可以用来作为一种“介质”将含有特定序列的DNA从溶液里吸附出来。然而用转录因子作为DNA纯化“介质”至少有两个问题：一个问题是它们与DNA的结合力较弱，绝大多数转录因子-DNA复合体的分离常数(Kd值)都在10^-8-10^-6M，因此用它们进行DNA纯化，效率很低。例如，多家实验室的尝试表明运用大肠杆菌中的Lac抑制因子(Lac Repressor)，能纯化细菌裂解所释放的质粒DNA，但回收效率在30％以下。另一个问题是多数转录因子从DNA结合位点解离的机制并不是非常清楚，在体外反应里，一般只能在变性条件下实现高效解离；亲和纯化DNA一般要求DNA与结合介质或基质的结合是可逆的，例如SiO₂与DNA的结合力与盐浓度密切相关，因此用SiO₂亲和柱进行DNA纯化时可以在高盐溶液里吸附DNA，然后用低盐溶液将吸附的DNA洗脱下来，但对于大多数转录因子结合DNA后如何实现高效解离是个难点。

在本发明中，我们提供了一种全新的蛋白质来进行DNA纯化，解决了以上两个问题。有鉴于此，本发明提供一种用于纯化DNA的蛋白质、及其编码基因、应用和纯化方法，该编码基因编码的蛋白质可有效地用于纯化DNA，尤其是含有TetO序列的DNA，并且可用于纯化微克以下含量级别的DNA，尤其是100纳克以下含量级别的DNA。

为解决以上技术问题，本发明提供的第一方面的方案是一种编码用于DNA纯化的蛋白质的基因，所述DNA含有TetO序列，所述基因具有：

(i)序列表中SEQ ID NO.1所述的核苷酸序列；或

(ii)在(i)所述序列的3’端融合了蛋白标签编码序列的核苷酸序列。

优选的，(ii)所述的蛋白标签编码序列是编码SNAP、CLIP、Halo或生物素化标签中的任一序列。