[发明专利]II类II型CRISPR系统

说明书

本公开提供了核酸内切酶以及使用这种酶或其变体的方法。

交叉引用

本申请要求2020年11月19日提交的名称为“CLASS II,TYPE II CRISPR SYSTEMS”的美国临时申请号63/116,149和2020年3月31日提交的名称为“CLASS II,TYPE II CRISPRSYSTEMS”的美国临时申请号63/003,159的权益，这两个申请都以其全文并入本文。

序列表

本申请包含按ASCII格式以电子方式提交并特此通过引用以其全文并入的序列表。创建于2021年3月27日的所述ASCII副本名称为55921-711_601_SL.txt并且大小为2,235,526字节。

背景技术

Cas酶及其相关的簇状规则间隔短回文重复序列(Clustered RegularlyInterspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR)向导核糖核酸(RNA)似乎是原核生物免疫系统中普遍存在的(约45％的细菌，约84％的古生菌)组分，用于通过CRISPR-RNA导向的核酸裂解保护此类微生物免受非自身核酸诸如传染性病毒和质粒的伤害。虽然编码CRISPR RNA元件的脱氧核糖核酸(DNA)元件在结构和长度上可能相对保守，但其CRISPR相关(Cas)蛋白具有高度多样性，含有多种核酸相互作用结构域。虽然早在1987年就已经观察到CRISPR DNA元件，但CRISPR/Cas复合物的可编程核酸内切酶裂解能力直到最近才被认识到，这使得重组CRISPR/Cas系统在不同的DNA操纵和基因编辑应用中得到应用。由于这些酶的用途，它们正被重新用于广泛的生物技术、基因编辑和治疗应用。由于它们的单效应子架构，大多数系统目前被重新用于属于CRISPR 2类II型和2类V型类别的基因组工程化。

发明内容

许多2类Cas效应子的大尺寸(大于约1200个氨基酸)使其在供治疗应用的递送中具有挑战性。因此，本文描述了方法、组合物和系统，它们与被称为SMART(SMall ARchaeal-associaTed)核酸酶系统的新型推定导向的dsDNA核酸酶相关。这些核酸内切酶效应子由它们的小尺寸(400aa-1050aa)、RuvC和HNH催化结构域的存在以及其他预测的蛋白质特征(这些特征共同提示了新的生化机制)所定义。