IGHE和FCER1A基因人源化的非人动物及其制备方法和应用
本发明提供了一种IGHE和/或FCER1A基因人源化改造非人动物的构建方法，利用同源重组的方式将编码人IGHE和/或FCER1A蛋白的核苷酸序列导入非人动物基因组中，该动物体内能正常表达人或人源化IGHE和/或FCER1A蛋白，可以作为人IGHE和/或FCER1A信号机理研究、肿瘤及免疫相关疾病的药物筛选的动物模型，对免疫靶点的新药研发具有重要的应用价值。本发明还提供了一种人源化IGHE和/或FCER1A基因、一种IGHE和/或FCER1A基因的靶向载体，以及上述构建方法获得的动物模型及其在生物医药领域的应用。
发明专利
CN202311348106.6
2023-10-18
CN117417960A
2024-01-19
C12N15/85(2006.01)
百奥赛图江苏基因生物技术有限公司
黄德萱;赵素曼;袁江峰
226133 江苏省南通市海门区临江新区生物医药科创园B10楼
江苏;32
1.一种FCER1A基因人源化的非人动物的构建方法，其特征在于，所述的非人动物体内表达人或人源化FCER1A蛋白，和/或，所述的非人动物的基因组中包含人或人源化FCER1A基因。 2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的人源化FCER1A蛋白包含人FCER1A蛋白的胞外区的全部或部分，优选包含人FCER1A蛋白胞外区至少50个连续氨基酸，更优选包含SEQ ID NO：22的第26-200位或第26-205位所示氨基酸序列；或者，包含与SEQID NO：22的第26-200位或第26-205位所示氨基酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的氨基酸序列； 优选的，所述的人源化FCER1A蛋白还包含人FCER1A蛋白的信号肽的全部或部分，优选包含人FCER1A蛋白信号肽至少5个连续氨基酸，更优选包含SEQ ID NO：22的第1-25位所示氨基酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：22的第1-25位所示氨基酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的氨基酸序列； 优选的，所述的人源化FCER1A蛋白还包含非人动物FCER1A蛋白的跨膜区和/或胞内区，进一步优选还包含非人动物FCER1A蛋白的胞外区的部分，更优选包含SEQ ID NO：21的第199-250位所示氨基酸序列；或者，与SEQ ID NO：21的第199-250位所示氨基酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的氨基酸序列。 3.根据权利要求1或2所述的构建方法，其特征在于，所述人或人源化FCER1A基因包含人FCER1A基因的1号至7号外显子的全部或部分，优选包含人FCER1A基因3号外显子的部分、4号至6号外显子的全部和7号外显子的部分核苷酸序列，其中，3号外显子的部分至少包含10bp连续核苷酸序列，7号外显子的部分至少包含1bp连续核苷酸序列。 4.根据权利要求1-3任一所述的构建方法，其特征在于，所述的构建方法包括将编码人FCER1A蛋白的全部或部分核苷酸序列导入非人动物FCER1A基因座，优选的，所述的导入为插入或替换； 优选的，所述的导入非人动物FCER1A基因座为替换非人动物FCER1A基因的相应区域，进一步优选的，所述替换非人动物相应区域为替换非人动物FCER1A基因的1号至5号外显子的全部或部分，更进一步优选包含非人动物FCER1A基因5号外显子的全部或部分核苷酸序列，其中，5号外显子的部分至少包含50bp连续核苷酸序列。 5.根据权利要求1-4任一所述的构建方法，其特征在于，所述编码人FCER1A蛋白的核苷酸序列编码的氨基酸序列与SEQ ID NO：22第1-200位或1-205位所示氨基酸序列同一性至少为70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；优选的，所述编码人FCER1A蛋白的核苷酸序列包含人FCER1A基因3号外显子的部分、4号至6号外显子的全部和7号外显子的部分核苷酸序列，其中，3号外显子的部分至少包含10bp连续核苷酸序列，7号外显子的部分至少包含1bp连续核苷酸序列；进一步优选包含SEQID NO：27所述核苷酸序列，或者，与SEQ ID NO：27所示核苷酸序列同一性至少为70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％。 6.根据权利要求1-5任一所述的构建方法，其特征在于，所述的构建方法还包括将FCER1A基因人源化的非人动物与其他基因修饰的非人动物交配、体外授精或直接进行基因编辑，并进行筛选，得到多基因修饰的非人动物； 优选的，所述的其他基因选自IGHE、IL10、IL5RA、CD247、PD-1、PD-L1、TNF-α、IL17、IL17R、IL4或IL4R中的至少一种。 7.根据权利要求1-6任一所述的构建方法，其特征在于，所述的非人动物体内还表达人或人源化IGHE蛋白，和/或，所述的非人动物的基因组中还包括人或人源化IGHE基因； 优选的，所述的人源化IGHE基因包含人IGHE基因的1号至6号外显子的全部或部分，优选包含SEQ ID NO：5所示核苷酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：5所示核苷酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的核苷酸序列。 8.一种人源化FCER1A蛋白，其特征在于，所述的人源化FCER1A蛋白包含人FCER1A蛋白的全部或部分。 9.根据权利要求8所述的人源化FCER1A蛋白，其特征在于，所述的人源化FCER1A蛋白包含人FCER1A蛋白的胞外区的全部或部分，优选包含人FCER1A蛋白胞外区至少50个连续氨基酸，更优选包含SEQ ID NO：22的第26-200位或第26-205位所示氨基酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：22的第26-200位或第26-205位所示氨基酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的氨基酸序列； 优选的，所述的人源化FCER1A蛋白包含人FCER1A蛋白的信号肽的全部或部分，优选包含人FCER1A蛋白信号肽至少5个连续氨基酸，更优选包含SEQ ID NO：22的第1-25位所示氨基酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：22的第1-25位所示氨基酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的氨基酸序列； 优选的，所述的人源化FCER1A蛋白包含的人FCER1A蛋白氨基酸序列包含SEQ ID NO：22的第1-200位或1-205位所示氨基酸序列；或者与SEQ ID NO：22的第1-200位或1-205位所示氨基酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的氨基酸序列； 优选的，所述的人源化FCER1A蛋白还包含非人动物FCER1A蛋白的部分，优选包含非人动物FCER1A蛋白的跨膜区和/或胞内区，进一步优选还包含非人动物FCER1A蛋白的胞外区的部分，再进一步优选包含SEQ ID NO：21的第199-250位所示氨基酸序列，或者与SEQ IDNO：21的第199-250位所示氨基酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的氨基酸序列； 优选的，所述的人源化FCER1A蛋白的氨基酸序列包含SEQ ID NO：24所示氨基酸序列，或者，与SEQ ID NO：24所示氨基酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的氨基酸序列。 10.一种人源化FCER1A基因，其特征在于，所述的人源化FCER1A基因包含人FCER1A基因的部分，优选的，所述的人源化FCER1A基因编码权利要求1-9任一所述的人源化FCER1A蛋白。 11.一种IGHE基因人源化的非人动物的构建方法，其特征在于，所述的非人动物体内表达人或人源化IGHE蛋白，和/或，所述的非人动物的基因组中包含人或人源化IGHE基因。 12.根据权利要求11所述的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括将编码人IGHE蛋白的全部或部分核苷酸序列导入非人动物IGHE基因座，优选的，所述导入为插入或替换； 优选的，所述的导入非人动物IGHE基因座为替换非人动物IGHE基因的相应区域，进一步优选的，所述替换非人动物相应区域为替换非人动物IGHE基因的1号至6号外显子的全部或部分。 13.根据权利要求11或12所述的构建方法，其特征在于，所述编码人IGHE蛋白的核苷酸序列包括人IGHE基因1号至6号外显子的全部或部分，优选包含人IGHE基因的起始密码子至终止密码子的核苷酸序列，更优选包含SEQ ID NO：5所示核苷酸序列，或者，包含与SEQ IDNO：5所示核苷酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的核苷酸序列； 优选的，所述人IGHE蛋白的氨基酸序列包含SEQ ID NO：2所示氨基酸序列，或者，包含与SEQ ID NO：2所示核苷酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的核苷酸序列。 14.根据权利要求11-13任一所述的构建方法，其特征在于，所述的构建方法还包括将IGHE基因人源化的非人动物与其他基因修饰的非人动物交配、体外授精或直接进行基因编辑，并进行筛选，得到多基因修饰的非人动物； 优选的，所述的其他基因选自FCER1A、IL10、IL5RA、CD247、PD-1、PD-L1、TNF-α、IL17、IL17R、IL4或IL4R中的至少一种。 15.根据权利要求1-7和11-14任一所述的构建方法，其特征在于，所述的非人动物为大鼠或小鼠。 16.一种人源化IGHE基因，其特征在于，所述的人源化IGHE基因包含人IGHE基因的部分，优选的，所述的人源化IGHE基因包含编码人IGHE蛋白的全部或部分核苷酸序列，优选包含编码至少50个连续氨基酸的核苷酸序列，进一步优选包含编码CH1、CH2、CH3、CH4、M1或M2中任一个或两个区域的核苷酸序列，更进一步优选包含编码SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列；或者，包含编码与SEQ ID NO：2所示氨基酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的核苷酸序列； 优选的，所述的人源化IGHE基因包含人IGHE基因的1号至6号外显子的全部或部分核苷酸序列，优选包含人IGHE基因的起始密码子至终止密码子的核苷酸序列，更优选包含SEQID NO：5所示核苷酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：5所示核苷酸序列同一性至少为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％的核苷酸序列。 17.一种细胞、组织或器官，其特征在于，所述的细胞、组织或器官的基因组中包含权利要求10所述的人源化FCER1A基因和/或权利要求16所述的人源化IGHE基因，和/或，所述的细胞、组织或器官表达权利要求8所述的人源化FCER1A蛋白；或者，所述的细胞、组织或器官来源于权利要求1-7和11-15任一所述的构建方法获得的非人动物。 18.一种权利要求8所述的人源化FCER1A蛋白，或，权利要求10所述的人源化FCER1A基因，或，权利要求1-7和11-15任一所述的构建方法获得的非人动物，或，权利要求16所述的人源化IGHE基因，或权利要求17所述的细胞、组织或器官，其特征在于，所述的应用包含： A)涉及人类细胞的与FCER1A和/或IGHE相关的免疫过程的产品开发中的应用； B)作为药理学、免疫学、微生物学和医学研究的与FCER1A和/或IGHE相关的模型系统中的应用； C)涉及生产和利用动物实验疾病模型用于与FCER1A和/或IGHE相关的病原学研究和/或用于开发诊断策略和/或用于开发治疗策略中的应用； D)在体内研究人FCER1A和/或IGHE信号通路调节剂的筛选、药效检测、评估疗效、验证或评价中的应用；或者， E)研究FCER1A和/或IGHE基因功能，研究针对人FCER1A和/或IGHE靶位点的药物、药效，研究与FCER1A和/或IGHE相关的炎症、免疫相关疾病药物以及抗肿瘤药物方面的应用。