Recombinant Human His6-USP30 Protein, CF Summary
Reaction conditions will need to be optimized for each specific application. We recommend an initial USP30 concentration of 20-100 nM in reactions utilizing Ubiquitin-AMC or Ubiquitin-Rhodamine substrates (U-550 or U-555),or 200-500 nM when digesting recombinant Polyubiquitin chain substrates.
Product Datasheets
Carrier Free
CF stands for Carrier Free (CF). We typically add Bovine Serum Albumin (BSA) as a carrier protein to our recombinant proteins.Adding a carrier protein enhances protein stability, increases shelf-life, and allows the recombinant protein to be stored at a more dilute concentration.The carrier free version does not contain BSA.
In general, we advise purchasing the recombinant protein with BSA for use in cell or tissue culture, or as an ELISA standard.In contrast, the carrier free protein is recommended for applications, in which the presence of BSA could interfere.
E-582
| Formulation | X mg/ml (X μM) in 50 mM HEPES pH 7.2, 0.4 M NaCl, 10% Glycerol (v/v), 2 mM DTT |
| Shipping | The product is shipped with dry ice or equivalent. Upon receipt, store it immediately at the temperature recommended below. |
| Stability & Storage: | Use a manual defrost freezer and avoid repeated freeze-thaw cycles.
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Reconstitution Calculator
Background: USP30
Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 30 (USP30) is a member of the C19 family of peptidases and is tethered to the outer mitochondrial surface via a trans-membrane domain. USP30 activity is antagonistic to the pro-mitophagy signal generated by the activities of E3 Ubiquitin Ligase Parkin (PARK2) and kinase PINK1, whichare stimulated by mitochondrial damage. In vivo, USP30 cleaves Ubiquitin from mitochondrial surface proteins such as MIRO1, TOMM20, MFN1, and MFN2. The enzyme displays a strong preference for K6- and K11-linked Polyubiquitin chains in vitro, but has substantially lower activity on Polyubiquitin chains that have been phosphorylated with PINK1. This recombinant protein contains amino acids 57-517 of the full-length protein, and a C-terminal 6-His tag.
- Bingol B. et al. (2014) Nature 510: 370
- Cunningham C.N. et al. (2015) Nat Cell Biol. 17: 160
- Thobois S. (2015) Mov. Disord. 30: 340
- Wang, Y. et al. (2015) Autophagy 11: 595
- Wauer T., et al. (2015) EMBO J. 34: 307
- Yue, W. et al. (2014) Cell Res. 24: 482
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⒉特异性：Elbashir等和Brummel kamp等发现在21～23个碱基对中有1～2个碱基错配会大大降低对靶mRNA的降解效果。
⒊位置效应：Holen等根据人TF(tissue factor）不同的位置各合成了4组双链RNA来检测不同位置的双链RNA对基因沉默效率的影响。在不同浓度和不同类型的细胞中，hTF167i和hTF372i能够抑制85%～90%的基因活性，hTF562i只能抑制部分基因活性，而hTF478i则几乎没有抑制基因的活性。他们还以hTF167为中心依次相差3个碱基对在其左右各合成了几组双链RNA，有趣的是它们所能抑制该基因活性的能力以hTF167为中心依次递减。特别是hTF158i和 hTF161i只与hTF167i相距9个和6个碱基，但它们几乎没有抑制该基因活性的能力。结果还表明双链RNA对mRNA的结合部位有碱基偏好性，相对而言，GC含量较低的mRNA被沉默效果较好。
⒋竞争效应：Hoten等将10 nmol/L和30 nmol/L的hTF167i相比，两者的沉默基因效果无差异，但将20 nmol/L基因抑制效果很差的PSK314i和10 nmol/L的hTF167i相混和后，hTF167i产生的抑制效果明显降低。
⒌可传播性：在线虫中，双链RNA可以从起始位置传播到远的地方，甚至于全身。Feinberg 和Hunter在线虫细胞膜上发现一种跨膜蛋白SID1，它可以将双链RNA转运出细胞，因此系统性的RNAi包括了SID1介导的双链 RNA在细胞间的运输。但在果蝇上并未发现有此基因的同源物，因此在果蝇上通过注射产生的RNAi不能扩散。向左转|向右转
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。
问下各位大神，用在线设计的软件找PAM后，还需要找functiondomains，从而排除一些PAM吗？有没有一些比较好的在线设计网站。
这种技术，以前曾被用来研究植物和蠕虫等，但直到现在才发现它对哺乳动物细胞也有效。
如果把这个思路用于医疗，使致病的基因“沉默”下来，不就可以治好许多疾病吗？而哈佛医学院的研究人员首次用ＲＮＡ干扰使活体动物的致病基因“沉默”。美国哈佛医学院的科学家在最新一期英国《自然医学》杂志上报告说，他们已经成功地利用这种核糖核酸干扰技术治愈了实验鼠的肝炎。如果进一步证实这种技术在人体内有效，将为许多疾病和感染提供新疗法。
在研究中，科学家干扰的目标是“凋亡相关蛋白质（ＦＡｓ）基因”。这种蛋白质存在于细胞表面，它能够启动细胞的自杀程序，据认为，许多肝病是由于病毒、免疫系统失常或慢性酒精中毒激活了ＦＡｓ基因所导致的。
研究人员给实验鼠尾部的血管注入旨在“沉默”ＦＡｓ基因的小干扰ＲＮＡ，发现有９０％的肝细胞接收到了这种ＲＮＡ分子，ＦＡｓ蛋白质的产量变成原先的十分之一。随后，科学家给实验鼠注入大量ＦＡｓ抗体，激活细胞自杀程序，模拟实验鼠患有严重肝炎的情形。
结果，未接受ＲＮＡ干扰治疗的实验鼠有４０％在３天内死亡。而４０只接受过治疗的实验鼠有３３只活了下来，１０天后研究人员检查这些实验鼠的肝部，发现完全正常。
对于人来说，身体比老鼠大得多，血液循环系统也庞大。科学家目前正在寻找把小干扰ＲＮＡ送到人体特定部位的方法，以便验证ＲＮＡ干扰技术在人体中的效果。
在此，我只是抛砖引玉，向大家简单介绍一种新的技术，希望对其感兴趣的同仁多多发表，也希望版主给予支持。
请有经验的战友指点，若可以最好能提供几篇应用动物进行RNA干扰研究的文章．
非常感谢！
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2月16日，美国专利及商标局传来重磅消息——该部门宣布，隶属于哈佛大学与麻省理工学院的Broad研究所继续保有2014年获批的CRISPR-Cas9应用专利，也让这项**性基因编辑工具的专利之争大体尘埃落定。
▲三行文字，决定了这项专利的归属（图片来源：STAT）
毫无疑问，CRISPR-Cas9基因编辑系统是本世纪最为重要的生物发现之一。2015年，《科学》将它评为年度突破；助力这项技术诞生的科学家们也先后获得了有“科学界奥斯卡”之称的“突破奖”（BreakthroughPrize），在分子生物学界影响深远的“格鲁伯遗传学奖”（GruberGeneticsPrize），以及表彰重大生物医学突破的“沃伦·阿尔珀特奖”（WarrenAlpertPrize）。
CRISPR-Cas9基因编辑系统能取得今天的成功，绝非一名科学家的功劳。2012年，JenniferDoudna教授与EmmanuelleCharpentier教授在《科学》杂志上发表文章，确认CRISPR-Cas9系统在体外实验中能“定点”对DNA进行切割。两个月后，VirginijusSiksnys教授在《PNAS》杂志上发表了类似的研究。这些论文表明CRISPR-Cas9系统作为基因编辑工具的巨大潜力。
2013年，张锋教授的研究团队在《科学》杂志上发表了一篇重磅研究：他们首次在哺乳动物内应用了CRISPR-Cas9系统，并确认它能在几周内建立起小鼠的疾病模型。此外，张锋教授的团队也首次在人体细胞内成功地用CRISPR-Cas9系统完成了基因编辑。
▲张锋教授团队率先在哺乳动物细胞中应用了CRISPR-Cas9技术（图片来源：STAT）
科学突破需要群策群力，专利申请却并非如此。2012年，加州大学伯克利分校与Broad研究所/麻省理工学院先后向美国专利及商标局递交了CRISPR应用的专利申请。2014年4月，美国专利及商标局为后者率先颁发了专利，而前者的申请至今未得到批准。加州大学伯克利分校认为，Doudna教授与Charpentier教授等人的研究在CRISPR的应用中起到了奠基性的作用，因此Broad研究所获得的专利值得商榷。2016年1月，美国专利及商标局展开了进一步的调查，并于今日做出判决——三名法官认为“nointerferenceinfact”。
业内媒体STAT在一则报道中指出，这短短的四个单词，意味着Broad研究所在2014年获得的关键性CRISPR专利，与加州大学递交的专利申请有足够多的不同。
▲CRISPR相关专利申请一览
“我们递交的专利并非首个与CRISPR应用相关的专利，但它们是首批描述这一发明用于哺乳动物基因组编辑的专利。”Broad研究所在今天发布的一份声明中提到。
值得一提的是，今日的专利判决并不会影响CRISPR-Cas9系统在科学界的应用。作为一家非营利性科研机构，Broad研究所乐于将突破性的发现分享给全球科学界，造福人类健康。因此，Broad研究所也将继续与Addgene（非营利性质粒库）合作，分享这一重要研究工具。自2013年以来，全球59个国家的2000多家研究所已经从Addgene处获得了37000多个与CRISPR-Cas9相关的质粒与试剂。此外，Broad研究所也在今日发表的声明中宣布，将继续为业界的合作伙伴们提供相关研发工具。
张锋博士是麻省理工学院历史上最年轻的华人终身教授。去年，张锋教授作为“下一代领袖”（NextGenerationLeaders）之一，登上了《时代周刊》亚洲版的封面。在报道中，《时代周刊》认为他的工作给CRISPR-Cas9系统带来了巨大变革，让科学家们能够完成先前不敢设想的工作。如今，我们有望能清除每一个受感染细胞中的艾滋病病毒，或是治疗镰刀状红细胞贫血症等经典的遗传疾病。甚至，科学家们已经畅想利用它来攻克癌症的可能。此外，它也能在植物的基因组中得到应用。这能带来全新的生物能源，或带来性状更稳定的作物。
我们期待看到CRISPR-Cas9带来更多有望造福人类的应用！
参考资料：
[1]FORJOURNALISTS:STATEMENTANDBACKGROUNDONTHECRISPRPATENTINTERFERENCEPROCESS
[2]BroadInstituteprevailsinheateddisputeoverCRISPRpatents
[3]张锋教授登上《时代周刊》封面：编辑基因组的下一代领袖
