
Allergen: | Biotinylated nAra h 2 (Arachis hypogaea allergen 2) |
Unit: | 1mg |
Source: | Light roasted peanut flour (Runner cultivar) |
Mol. Wt: | 17-19 kD doublet |
Purification: | From delipidated peanut extract by multi-step chromatography. Purity on silver stained SDS-PAGE >95%. |
Concentration: | See product insert. By Advanced Protein Assay (Cytoskeleton Inc., Denver, CO) |
Formulation: | Preservative-free and carrier-free in phosphate buffered saline, pH 7.4. Sterile filtered. |
Storage: | Store at -20ºC |
Notes: | (1) Ara h 2 appears as a doublet (4). (2) Protect from exposure to light. (3) Avoid repeated freeze-thaw cycles. |
PDB: | |
Product Resources: | BiotinNatural Ara h 2 Certificate of Analysis |
Allergens are provided for research and commercial use in vitro: not for human in vivo or therapeutic use. | |
References: | |
Burks AW, Williams LW, Connaughton C, Cockrell G, O’Brien TJ, Helm RM. Identification and characterization of a second major peanut allergen, Ara h II, with use of the sera of patients with atopic dermatitis and positive peanut challenge. J Allergy Clin Immunol 1992;90:962-9. | |
Sen M, Kopper R, Pons L, Abraham EC, Burks W, Bannon GA. Protein structure plays a critical role in peanut allergen stability and may determine immunodominant IgE-Binding epitopes. J Immunol 2002;169:882-7. | |
Flinterman AE, van Hoofen E, den Hartog Jager CF, Koppelman S, Pasmans SG, Hoekstra MO, Bruijnzeel-Koomen CA, Knulst AC, Knol EF. Children with peanut allergy recognize predominantly Ara h2 and Ara h 6, which remains stable over time. Clin Exp Allergy 2007;37:1221-8.. | |
McDermott RA, Porterfield HS, El Mezayen R, Burks AW, Pons L, Schlichting DG, Solomon B, Redzic, JS, Harbeck RJ, Duncan MW, Hansen KC, Dreskin SC. Contribution of Ara h 2 to peanut-specific, immunoglobulin E-mediated, cell activation. Clin Exp Allergy 2007;37:752-763. | |
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各位同仁大家好,最近在尝试利用CRISPR/cas9技术敲除基因,苦于手里头资源有限,只有lentiCRISPRv2以及相应的包装体系,没有pSpCas9(BB)-2A-Puro(PX459)V2.0,无奈公司货期较久,想立刻开展实验,不知哪位同仁有此质粒并愿意交换,不甚感激。
ZFN,即锌指核糖核酸酶,由一个 DNA 识别域和一个非特异性核酸内切酶构成。DNA 识别域是由一系列 Cys2-His2锌指蛋白(zinc-fingers)串联组成(一般 3~4 个),每个锌指蛋白识别并结合一个特异的三联体碱基。锌指蛋白源自转录调控因子家族(transcription factor family),在真核生物中从酵母到人类广泛存在,形成alpha-beta-beta二级结构。其中alpha螺旋的16氨基酸残基决定锌指的DNA结合特异性,骨架结构保守。对决定DNA结合特异性的氨基酸引入序列的改变可以获得新的DNA结合特异性。多个锌指蛋白可以串联起来形成一个锌指蛋白组识别一段特异的碱基序列,具有很强的特异性和可塑性,很适合用于设计ZFNs。与锌指蛋白组相连的非特异性核酸内切酶来自FokI的C端的96个氨基酸残基组成的DNA剪切域(Kim et al., 1996)。FokI是来自海床黄杆菌的一种限制性内切酶,只在二聚体状态时才有酶切活性(Kim et al., 1994),每个FokI单体与一个锌指蛋白组相连构成一个ZFN,识别特定的位点,当两个识别位点相距恰当的距离时(6~8 bp),两个单体ZFN相互作用产生酶切功能。从而达到 DNA 定点剪切的目的。
TALEN
TALENs中文名是转录激活因子样效应物核酸酶,TALENs是一种可靶向修饰特异DNA序列的酶,它借助于TAL效应子一种由植物细菌分泌的天然蛋白来识别特异性DNA碱基对。TAL效应子可被设计识别和结合所有的目的DNA序列。对TAL效应子附加一个核酸酶就生成了TALENs。TAL效应核酸酶可与DNA结合并在特异位点对DNA链进行切割,从而导入新的遗传物质。相对锌指核酸酶(zinc-finger nuclease, ZFN)而言,TALEN能够靶向更长的基因序列,而且也更容易构建。但是直到现在,人们一直都没有一种低成本的而且公开能够获得的方法来快速地产生大量的TALENs。
CRISPR
CRISPR是生命进化历史上,细菌和病毒进行斗争产生的免疫武器,简单说就是病毒能把自己的基因整合到细菌,利用细菌的细胞工具为自己的基因复制服务,细菌为了将病毒的外来入侵基因清除,进化出CRISPR系统,利用这个系统,细菌可以不动声色地把病毒基因从自己的染色体上切除,这是细菌特有的免疫系统。微生物学家10年前就掌握了细菌拥有多种切除外来病毒基因的免疫功能,其中比较典型的模式是依靠一个复合物,该复合物能在一段RNA指导下,定向寻找目标DNA序列,然后将该序列进行切除。许多细菌免疫复合物都相对复杂,其中科学家掌握了对一种蛋白Cas9的操作技术,并先后对多种目标细胞DNA进行切除。以往研究表明,通过这些介入,CRISPR能使基因组更有效地产生变化或突变,效率比TALEN(转录激活因子类感受器核酸酶)等其他基因编辑技术更高。但最近研究发现,虽然CRISPR有许多优点,在人类癌细胞系列中,它也可能产生大量“误伤目标”,尤其是对不希望改变的基因做修改。
三种系统的比较
那么,可能会有人疑问了,既然如此,这三种系统的区别和联系又是什么呢?特意从有效性,特异性,载体性及其它四个方面,进行了一个小小的总结。
有效性
在不同的基因位点基因靶向性的有效性都是不同的,并且这也依赖于每种细胞的转染的效率。因此,只能点对点的比较靶向位点,细胞系和转染方法,这样的比较才有意义。基于我们课题组和其他课题组的ZFN和TALENs的靶向效率的实验,我们在细胞系水平上进行了比较,虽然他们可能与不同的突变特征有关。Chen的课题组的最近的研究进行了大规模的体外分析,发现TALENs在使用与上下游相关的序列的时候比ZFNs显著的具有更多的突变产生。另一个组比较了TALENs和CRISPRs在人类ESCs细胞中的情况,观察到,通过用CRISPR更换掉TALENs,在其他方面条件相同的情况下,通过产生更多的基因突变的克隆,本质上提高了效率。最近,功能上重新编码的TALENs(reTALENs)已经得到了发展,并且在人类的iPSCs细胞中的基因编辑的有效性相比较于CRISPR得到了提高。但是这个研究发现,CRISPR比reTALENs能够实现7-8倍的同源重组效率,并且其一定程度的比HE更有效率,挡雨ODN捐赠者进行比较。
特异性
ZFN和TALENs都是作为二聚体发挥作用的,其特异性是由DNA绑定的区域决定的,这个区域在每个剪切位点最多可以识别36bp。然而,在在II型CRISPR系统中的Cas9是由一种RNA引导的核酸,它的特异性是由PAM和PAM上游的20个引导核苷酸决定的。这表明,3’12个碱基的“种子序列”是最关键的,而剩下的8个碱基(非种子序列)甚至PAM序列都是可以错配的。ZFN的特异性由一种不带偏见的全基因组分析进行,并且发现存在频率低,但是可以检测到的脱靶事件的发生,其可以定义为一个高度有限的一部分。已经有研究表明,TALENs有比ZFN更低的细胞毒性和脱靶效率。
基于这个研究,TALENs诱导的CCR5特异性突变在CCR5的对偶基因上发生率是17%,而在高度同源的CCR2位点上只有1%。相反,CCR5特异性的ZFN的活性在这两个位点是相在当的,CCR5位点的突变频率是14%,而CCR2的是12%。几个研究也报告了,CRISPR/Cas系统在细胞毒性评价或者DSB诱导的检测(即,H2AX免疫染色)中都没有明显的脱靶现象。然而,最近的研究发现,CRISPR诱导的靶向不同的人类细胞的基因出现了显著的脱靶现象。例如,靶向CCR5的CRSIPR/Cas9系统偶到的在CCR2上的脱靶切除的突变率为5-20%,这是非常接近之前讨论的CCR5靶向的ZFN诱导的突变率。三个其他的小组利用更系统的方法在人类细胞中评估了CRISPR的脱靶活性,其结果表明CRISPR可能能够发生目标不匹配,从而在预测的脱靶位点上引入微缺失或者插入(插入缺失)。此外,靶向位点的定位和内涵能够显著的影响gRNA识别他们的靶向目标,而在基因组序列中的“脱靶序列”也是一样的。已经有报告说,脱靶效应能够通过小心的控制Cas9的mRNA的浓度来克服。此外,在基因编辑的时候使用配对的Cas9的切口酶已经表明能够显著的减少至少1500倍的脱靶活性。
病毒为基础的传递
ZFN基因可以通过慢病毒和腺病毒进行传递。当前,ZFNs导入体细胞是通过共转染两个慢病毒载体,每个载体编码一个功能性异源二聚体对的一个单体。相反,腺病毒,但不是基于HIV的慢病毒,载体使用与TALEN的基因的传递,因为TALENs的大尺寸和TALE重复序列的种应用。Cas9也是一个较大的基因,并且其酶促死的版本也可以通过慢病毒进行传递,虽然也盛行的Cas9的稳定的表达对于细胞的毒性依然是不清楚的。
其他方面
ZFNs和TALENs都能够在切割时产生粘性末端,因此可以使用标签绑定,如果具有互补突出部分的双链寡聚核苷酸(dsODN)是可以进行预测的。ZFNs和TALENs都可以在捐赠的质粒的基因组中引入同一个核酸靶向位点来实现。ZFNs和TALENs通过采取同源二聚体的方式从而获得优势,绑定门通过设计实现了重组(Ob-LiGaRe)。这种方法在使用的质粒中倒置了两半的核酸酶的结合位点,这是在没有改变接头区的方向实现的,因此通过相同的ZFN/TALEN碱基对能够阻止连接产物的消化。因为CRISPR产生了一个非粘性末端,直接连接会遇到挑战。最近的文章表明,具有Cas9n的gRNAs的碱基对能够诱导具有徒步部分的DSBs,并且促进dsODN的高效率的NHEJ介导的插入。虽然至今还没有出版,但是进入的转基因大小的DNA能够通过引入在目标质粒的CRISPR/Cas9靶向位点的具有CRISPR/Cas的基因组使用。CRISPR/Cas系统相比较于ZFNs和TALENs具有几个优势,例如易于构建,花费低,并且产物具有可扩展性,并且能够用于多个靶向基因组位点。
http://www.addgene.org/crispr/guide/
科研人员所使用的“基因编辑技术”,顾名思义,能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
一、与诺奖“擦肩而过”的CRISPR/Cas9技术
这不是CRISPR/Cas9这项明星技术第一次得到人们的关注。在此之前,有着“豪华版”诺奖之称的“2015年度生命科学突破奖”颁发给了发现基因组编辑工具“CRISPR/Cas9”的两位美女科学家——珍妮弗·杜德娜和艾曼纽·夏邦杰。二人更是获得了2015年度化学领域的引文桂冠奖——素有诺奖“风向标”之称,曾被认为是今年诺贝尔化学奖的最有力竞争者。
那CRISPR/Cas9到底是一项什么技术,为何能够获得如此这般青睐,又何以在短短两三年时间内,发展成为生物学领域最炙手可热的研究工具之一,并有近700篇相关论文发表?它将来又会如何影响到我们的生活?
CRISPR/Cas9是继“锌指核酸内切酶(ZFN)”、“类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)”之后出现的第三代“基因组定点编辑技术”。与前两代技术相比,其成本低、制作简便、快捷高效的优点,让它迅速风靡于世界各地的实验室,成为科研、医疗等领域的有效工具。
科学家发现,细菌在遭遇噬菌体等病毒侵染之后,可以获得其部分DNA(脱氧核糖核酸)片段并整合进基因组形成记忆,当再次遭到入侵时,转录出相应的RNA(核糖核酸),利用其中的“定位信息”引导Cas蛋白复合物定位和切割、彻底地摧毁入侵病毒的DNA。CRISPR/Cas9技术就是利用这一原理,用一种定制的RNA引导Cas,对预设DNA位点进行切割,造成DNA断裂,启动细胞内基因组修复机制,实现基因敲除、特异突变的修复或引入和定点转基因等。
基因敲除指利用染色体间基因打靶的原理,通过将设计好的打靶载体导入细胞后,同源臂发生同源重组,从而在基因组的某个特定位点引入预定的突变,获得基因型发生了改变的动物。可以分为基因敲入和基因敲出:基因敲入即引入新的基因或突变;基因敲出即使某个特定的基因得到破坏,可以用于研究基因的功能。
CRISPR 本身是一种防御系统,用以保护细菌和古细菌细胞不受病毒的侵害。在这些生物基因组中的 CRISPR 位点能表达与入侵病毒基因组序列相匹配的小分子 RNA。当微生物感染了这些病毒中的一种,CRISPR RNA 就能通过互补序列结合病毒基因组,并表达 CRISPR 相关酶,也就是 Cas,这些酶都是核酸酶,能切割病毒 DNA,阻止病毒完成其功能。
将 CRISPR/Cas 系统用于其它非细菌细胞需要满足两个条件:一个 Cas 酶,用于切断靶标 DNA,比如目的基因中的 DNA 片段,另外一个就是称为导向 RNA (gRNA)的 RNA 分子,这种分子能通过互补结合靶标。gRNA 也就是细菌细胞中 CRISPR RNA 的一个更短的版本,它能与 Cas 形成复合物,指导 Cas 到达正确的剪切位点。不过研究人员也可以通过结合其它元件,或者改变 Cas 活性,来调整这种工具在基因校正和基因调控方面的作用。
“目前,非传统基因编辑应用方面的生物学家利用一种新工具,分析细胞中,和整个生物机体中突变的作用”,来自加州大学伯克利分校的生物化学教授Jennifer Doudna 表示,她与她的同事解析了细菌细胞中 CRISPR 的作用机制。近期,Doudna 研究组利用这种工具,首次通过小鼠受精卵基因编辑构建了敲除小鼠。
不过 CRISPR 技术也存在一个主要的缺点,那就是缺乏特异性:一些 gRNA 分子结合的 DNA 只是部分与 gRN 互补。在这一方面,其它基因编辑方法,如锌指核酸酶(ZFN)和 TALENS 可能要比 Cas - gRNA 更为具有优势,因为这两者需要识别更长的靶标 DNA 序列。但是 ZFN 和 TALENS 方法在克隆和细胞表达方面要比 gRNA 难得多,而且研究人员通常还需要验证十几个不同的 TALENS,以及几十个不同的 ZFNs,来证明其中一个有效。
近期《科学家》(The Scientist)杂志汇总了基因编辑过程中 Cas 和 gRNA 的处理过程及解决方案,用于帮助新接触这一技术的研究人员熟悉这项热门技术。
如何 CRISPR 我的靶标?
由于 CRISPR 系统并不复杂,因此我们所要做的就是将带有质粒(能表达 Cas 和 gRNA)的细胞进行转染。研究人员可以采用一种 Cas 的变体,即 Cas9,这种酶来自于一种链球菌,由 RNA 进行指引,能无需其他蛋白的帮助而切割 DNA (Science, 337:816-21, 2012)。Cas9 既能切断与 gRNA 结合的 DNA 链,也能切断其互补链。目前可以从 Addgene 购买 Cas9 质粒(65 美元),将其直接转染入细胞。

