非天然氨基酸调控的基因翻译系统及其应用

技术特征：
1.非天然氨基酸调控的基因翻译系统，其特征在于，由氨酰trna合成酶和trna正交分子对，以及读码框中含有终止密码子的目的蛋白的基因序列三部分组成；所述氨酰trna合成酶包括酪氨酸氨酰trna合成酶或吡咯赖氨酸氨酰trna合成酶；所述非天然氨基酸包括氧-甲基酪氨酸或nε-(叔丁氧基羰基)-l-赖氨酸；所述目的蛋白的基因序列包括报告基因，或同时表达报告基因和功能蛋白的基因序列；所述目的蛋白包括转录因子或药物蛋白；所述目的蛋白包括分泌型碱性磷酸酶，其读码框中终止密码子的引入位点包括seap(v2tag)，seap(l22tag)，seap(v27tag)或seap(q50tag)中的一个或多个；或所述同时表达报告基因和功能蛋白的基因序列包括seap(v27tag)-p2a-ins(f7tag)；所述转录因子包括tta，其读码框中终止密码子的引入位点包括tta(l4tag)，tta(s7tag)，tta(k46tag)，tta(e71tag)，tta(y110tag)或tta(e159tag)中的一个或多个；或所述药物蛋白包括胰岛素，其读码框中终止密码子引入位点可以是ins(l4tag)，ins(f7tag)，ins(q23tag)，ins(e64tag)或ins(l66tag)中的一个或多个；所述trna包括在真核体系中与所述酪氨酸氨酰trna合成酶正交的酪氨酸trna，且其反义密码子为uag，uaa，uga中的一种，其中优选为uag或uaa；或所述trna包括在真核体系中与所述吡咯赖氨酸氨酰trna合成酶正交的吡咯赖氨酸氨酰trna，且其反义密码子为uag，uaa，uga中的一种，其中优先为uag或uaa；所述终止密码子包括tag，taa或tga中的一个或任意两个的组合；其中优选为tag和/或taa。2.真核表达载体，其特征在于，包括如权利要求1所述的非天然氨基酸调控的基因翻译系统。3.工程化细胞，其特征在于，包括如权利要求1所述的非天然氨基酸调控的基因翻译系统或如权利要求2所述的真核表达载体。4.如权利要求3所述的工程化细胞，其特征在于，包括hek293系列细胞、人源干细胞或动物源干细胞中的一种或多种。5.微胶囊，其特征在于，包括如权利要求1所述的非天然氨基酸调控的基因翻译系统，如权利要求2所述的真核表达载体，或如权利要求3或4所述的工程化细胞中的一个或多个。6.中空纤维管，其特征在于，包括如权利要求1所述的非天然氨基酸调控的基因翻译系统，如权利要求2所述的真核表达载体，或如权利要求3或4所述的工程化细胞中的一个或多个。7.组合物，其特征在于，包括如权利要求1所述的非天然氨基酸调控的基因翻译系统，如权利要求2所述的真核表达载体，如权利要求3或4所述的工程化细胞，如权利要求5所述的微胶囊，或如权利要求6所述的中空纤维管中的一个或多个，与非天然氨基酸的组合。8.如权利要求1所述的非天然氨基酸调控的基因翻译系统，如权利要求2所述的真核表达载体，如权利要求3或4所述的工程化细胞，如权利要求5所述的微胶囊，如权利要求6所述的中空纤维管，或如权利要求7所述的组合物在制备预防和/或治疗疾病的药物、蛋白翻译调控、转录-翻译结合调控或在生物计算上的应用。9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述疾病包括糖尿病。10.预防和/或治疗糖尿病的药物，其特征在于，包括如权利要求1所述的非天然氨基酸
调控的基因翻译系统，如权利要求2所述的真核表达载体，如权利要求3或4所述的工程化细胞，如权利要求5所述的微胶囊，如权利要求6所述的中空纤维管，或如权利要求7所述的组合物，以及药学上可接受的辅料。

技术总结
本发明涉及合成生物学，基因、细胞治疗领域，特别涉及非天然氨基酸调控的基因翻译系统及其应用。该基因翻译系统，即由非天然氨基酸精确调控基因的启动表达。本发明还提供了包含所述基因翻译系统的真核表达载体、哺乳动物细胞系、微胶囊、真空纤维管以及非天然氨基酸饼干。此外，本发明还公开了所述多功能平台可调控胰岛素精准表达释放用于糖尿病治疗；该基因表达调控平台可用于构建复杂的生物计算机调控。本发明为基因治疗和细胞治疗提供了有力的新型基因表达调控工具。新型基因表达调控工具。


技术研发人员：刘涛 陈超 黄雨佳
受保护的技术使用者：北京大学
技术研发日：2021.08.13
技术公布日：2023/2/17