[发明专利]一种绿色荧光蛋白突变体作为铝离子检测探针的应用

说明书

本发明涉及一种绿色荧光蛋白突变体作为铝离子检测探针的应用，所述绿色荧光蛋白突变体以绿色荧光蛋白为母体，其氨基酸序列中酪氨酸被定向突变为左旋多巴。该方法操作简单，铝离子检测限可达μmol·L^‑1级，且选择性高，满足实际样品的检测需要。

技术领域

本发明涉及铝离子检测领域，具体涉及一种绿色荧光蛋白突变体作为铝离子检测探针的应用。

背景技术

铝是一种常见的金属，已经被广泛地应用于生活中。但由于食物链堆积、乱用滥用等原因，铝元素极易以铝离子地形式影响生态环境，甚至进入人体内，导致大脑神经退化、记忆力衰退等。因此，对铝离子在不同环境中的浓度检测具有重要的意义。

目前，与传统的元素检测法，如原子吸收法、原子发射法和电感耦合等离子体质谱等方法相比，荧光探针检测具有快速、便捷、灵敏度低等优点。但是，目前报导的荧光探针通常都是通过有机全合成的手段获得，制备过程繁琐，而且在合成过程中使用了大量有机试剂、重金属催化剂等。为了检测某种金属离子，却在检测过程中造成了二次污染，有违绿色化学原则。此外，在生物医药分析中，很多检测均在活体中进行，要求荧光探针具有高生物亲和性，无毒无害、易于降解。

绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)是一种天然存在在于绿色荧光水母中的蛋白，由238个天然氨基酸构成。经过折叠后，其荧光生色团被很好地包裹在11个β-折叠嵌段之中，形成桶装结构。其荧光发光稳定，效率高，是一种高效的荧光探针。此外，由于蛋白获取过程不涉及任何毒害物质的使用，而且其生物相容性高，被广泛地应用在分子标记、药物筛选、抗体融合、生物传感器等研究领域。

Ayyadurai等人(Bioconjugate chemistry,2011,22(4):551-555.)在酪氨酸缺陷型大肠杆菌中培养得到了一种非天然氨基酸嵌入的绿色荧光蛋白(GFPdopa)，蛋白氨基酸序列中的酪氨酸被左旋多巴所替代。该研究对GFPdopa的性质进了研究，但是并未公开将其应用于铝离子的检测。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种绿色荧光蛋白突变体作为铝离子检测探针的应用，该方法操作简单，铝离子检测限可达μmol·L^-1级，且选择性高，满足实际样品的检测需要。

本发明所提供的技术方案为：

一种绿色荧光蛋白突变体作为铝离子检测探针的应用，所述绿色荧光蛋白突变体以绿色荧光蛋白为母体，其氨基酸序列中酪氨酸被定向突变为左旋多巴。

上述技术方案中，由于左旋多巴在水溶液体系中，对铝离子有极高的亲和性。因此当绿色荧光蛋白生色团中的酪氨酸被突变成左旋多巴后，生色团可以与游离的铝离子进行配合，继而产生荧光的变化。

所述绿色荧光蛋白母体氨基酸序列已经在Ayyadurai等(Bioconjugatechemistry,2011,22(4):551-555.)发表的文章中公开。

所述绿色荧光蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:1。

所述绿色荧光蛋白是一种具有荧光生色团的桶状蛋白，可以在正常大肠杆菌中进行表达，其最大荧光发射波长在450～550nm之间，其紫外最大吸收峰在450～550nm之间。

所述的绿色荧光蛋白突变体是在酪氨酸缺陷型大肠杆菌中表达；所述绿色荧光蛋白突变体氨基酸总数在为238(不包括Histag标签)，相对分子量在25000～30000道尔顿之间。

作为优选，所述绿色荧光蛋白突变体经过透析、冻干后，分散到待测液中进行检测。

作为优选，所述检测温度为4～60℃，反应时间在1～60min，待测液pH值为5～9。