[发明专利]一种组氨酸荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种组氨酸荧光探针，包括对组氨酸敏感的多肽B和对组氨酸进行表现的荧光蛋白A；所述的荧光蛋白A插入到多肽B中，将B分为B1和B2两个部分，形成B1‑A‑B2式的探针结构；所述多肽B和组氨酸相互作用导致荧光蛋白A荧光信号改变；所述多肽B为HBP及其突变体。本发明提供的组氨酸荧光探针蛋白分子量相对较小且易于成熟，荧光动态变化大，特异性好，并且能够通过基因操作的方法在细胞不同亚细胞内表达，可在细胞内外高通量、定量检测组氨酸。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，尤其涉及一种组氨酸荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

组氨酸是20种基本氨基酸之一，是一种重要氨基酸，由于其侧链的pKa为6.0(Nelson DL等,Germany:Springer 2009)，使得其侧链在中性环境下可以从非质子化的状态变成质子化的状态。根据这一特性，组氨酸残基在许多细胞内的反应中既可以作为质子受体也可以作为质子供体(Rebek J等，Struct Chem 1:129–131 1990；Polgár L.等，CellMol Life Sci 62:2161–2172 2005)。并且，它含有高反应活性的咪唑环，在生物体系中金属离子的传输等方面起着重要的作用(Creighton TE.等，The encyclopedia ofmolecular biology 1999；Kusakari Y等，Curr Eye Res[J]1997,:600-604.)。所以，生物体液中组氨酸的选择性测定对生物化学的研究具有重要意义。

有研究表明组氨酸含量的异常通常与一些疾病相关，包括慢性肾病(Watanabe M等，American Journal of Clinical Nutrition 2008,87(6):1860-1866)、急性肝衰竭(Rama Rao KV等，The American Journal of Pathology 2010,176(3):1400-1408)、类风湿关节炎(Gerber DA等，The Journal of Clinical Investigation 1975,55(6):1164-1173)、晚期肝硬化(The American Journal of Medicine 73(2):A29)、艾滋病(Jones AL等，Immunol Cell Biol 2005,83(2):106-118)、哮喘(Morgan WT等，BiochemicalMedicine and Metabolic Biology 1986,36(2):210-213)及疟疾(Sullivan DJ等，Science 1996,271(5246):219-222)等。研究表明(Watanabe M等，American Journal ofClinical Nutrition 2008,87(6):1860-1866)，慢性肾病患者血浆中的组氨酸含量很低；相应的研究(Rama Rao KV等，The American Journal of Pathology 2010,176(3):1400-1408)表明，组氨酸是一种已知的抑制线粒体内谷氨酰胺转运的物质，阻断了急性肝衰竭病人中的氧化应激、线粒体通透性变化以及脑水肿的形成。另外，若血清或尿液中的组氨酸水平较高，可引起代谢紊乱如组氨酸血症。