[发明专利]一种增强型单体StayGold蛋白及其应用

说明书

本发明公开了一种增强型单体StayGold蛋白及其应用，涉及重组蛋白技术领域，该增强型单体StayGold蛋白序列为野生型二体StayGold蛋白的突变序列，且所述突变序列中的突变为N137、Q140、Y187中至少一个氨基酸进行突变成任意氨基酸。本发明首次提供了一种新的单体的StayGold蛋白，mStayGold，该绿色荧光蛋白具有很强的热稳定性和荧光强度，其Tm约为95℃，比市场上常用的EGFP的Tm值高出15℃，与二体的StayGold的热稳定相当，产量也高出2.5倍；其荧光强度也比常用EGFP的荧光强度高5倍。其单体的性质解决了其野生型二体蛋白在与目标蛋白融合进行追踪和定位目标蛋白时因自身聚集状态影响标记和定位的功能，在指导蛋白表达、细胞定位等应用中具有更好的应用场景。

技术领域

本发明涉及重组蛋白技术领域，具体涉及一种增强型单体StayGold蛋白及其应用。

背景技术

如今，荧光蛋白(FPs)作为标记蛋白和报告蛋白被广泛应用于生命科学研究的诸多领域，以研究生命系统的组织和功能。其中绿色荧光蛋白(green fluorescentprotein，GFP)是一类存在于水母、水媳等肠腔生物的应用最早的荧光蛋白。GFP广泛应用后，一系列相关的荧光蛋白产品已经被开发。虽然已经开发了大量明亮的绿色发射FPs，但大多数都不如增强型的光稳定绿色荧光蛋白(EGFP)，主要的原因在于当前很多FPs的光稳定性不好，限制了其应用，因此发现和设计出应该强度和光稳定性产品对于荧光蛋白的应用非常重要。

Hirano，Masahiko等人在2022年从Cytaeis uchidae水母中发现了一种新的绿色荧光蛋白StayGold，该荧光蛋白的光稳定性比目前常用的荧光蛋白都高出一个数量级，已经很好地应用于观察内质网的动态成像[1.Hirano，Masahiko et al.“Ahighlyphotostable andbright green fluorescent protein.”Nature biotechnology，10.1038/s41587-022-01278-2.25Apr.2022]。将荧光蛋白与目标蛋白进行融合，从而追踪、定位目标蛋白及检测其表达情况等是荧光蛋白较为广泛的应用。在这方面的应用中对于荧光蛋白的一个重要的考量标准就是荧光蛋白的单体性质，大部分荧光蛋白都容易形成低亲和力的二体或者多聚体，限制了它们与感兴趣的蛋白质产生融合的适用性。虽然说StayGold与其他常用荧光相比具有很好的光稳定性，但是StayGold属于一个二体蛋白，研究人员在使用其检测微管动态变化时还需要创建一个串联的二聚体，这样才能增加其光稳定性。如果开发一种单体的StayGold蛋白可以很好地解决其应用过程中的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种增强型单体StayGold蛋白及其应用。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明提供一种增强型单体StayGold蛋白，该增强型单体StayGold蛋白序列为野生型二体StayGold蛋白的突变序列，且所述突变序列中的突变为N137、Q140、Y187中至少一个氨基酸进行突变成任意氨基酸。

进一步改进在于，所述N137突变包括N137A、N137R、N137G、N137H、N137I、N137L、N137P和N137S。

进一步改进在于，所述Q140突变包括Q140S、Q140A、Q140G、Q140H、Q140I、Q140L、Q140P和Q140Y。

进一步改进在于，所述Y187突变包括Y187F、Y187A、Y187N、Y187D、Y187I、Y187L、Y187P、Y187S和Y187V。进一步改进在于，所述突变序列中的突变为以下四种情形之一：

(1)N137和Q140两个突变组合；

(2)N137和Y187两个突变组合；

(3)Q140和Y187两个突变组合；