[发明专利]ApcE2蛋白突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种野生型ApcE2蛋白突变体，其特征在于：突变体由SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过至少一个氨基酸突变得到，且其中氨基酸突变选自loop环外氨基酸位点突变、loop环内氨基酸位点突变、部分缺失突变loop环结构序列中的至少一种。本发明中的ApcE2蛋白突变体，与突变前相比，可溶性提升，在大肠杆菌体内表达的单位产量显著提高。本发明中的ApcE2蛋白突变体可用于荧光标记组织定位、光敏色素PΦB的制备提取、其他藻胆色素，比如藻红胆素PEB，藻蓝胆素PCB等的制备提取以及荧光藻胆蛋白的体外重组应用通过本发明中的制备方法，色素蛋白单位产量更高，可溶性更好。

技术领域

本发明涉及ApcE2蛋白突变体及其应用。

背景技术

现代生物学的发展越来越依赖光学技术，例如荧光成像、光学检测及光诱导操纵等等。在活体中对深层组织进行成像定位，最好选用650nm-900nm波段的荧光。因为这个波段的光自发荧光较小、光散射小且对组织损伤较小。近年来，作为荧光探针研究较多的两类蛋白为绿色荧光蛋白家族和细菌光敏色素蛋白(BphP)。

少数蓝细菌为了更适应环境、从环境中捕获更多的能量，慢慢进化出能利用远红光的藻胆体。这些藻胆体中通常存在不同于传统的核膜连接蛋白和一到三个别藻蓝蛋白亚基，其荧光发光机制类似于细菌光敏色素蛋白(BphP)，发色团为非共价结合的藻蓝胆素PCB。

ApcE2，来自蓝细菌Synechococcussp.PCC7335，由S7335_3294编码，其序列中保守的半胱氨酸被缬氨酸替代，因此与色素是以非共价方式连接，其光谱均比共价连接色素的ApcE1红移近40nm。它与藻红胆素PEB重组，最大吸收峰在614nm，最大荧光峰在628nm；与藻蓝胆素PCB重组，最大吸收峰在700nm，最大荧光峰在714nm；还可以连接光敏色素PΦB，吸收进一步红移至714nm，荧光在726nm，为目前荧光标记所能达到的最长荧光发射波长。

由于ApcE2是膜蛋白，需要在含高浓度变性剂(3.5mol/L尿素)的条件下溶解；在室温下不够稳定，故而会影响标记。已有文献(缪丹.红移藻胆蛋白和光敏色素的研究及分子进化[D].2017.)报道：对蛋白N端、C端的截短及loop环(77-161)的部分缺失改造，并没有提高蛋白的可溶性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ApcE2蛋白突变体及其应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种野生型ApcE2蛋白突变体，突变体由SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过至少一个氨基酸突变得到，且其中氨基酸突变选自loop环外氨基酸位点突变、loop环内氨基酸位点突变、部分缺失突变loop环结构序列中的至少一种。

进一步地，loop环外氨基酸位点选自164，165，47，51，54位中的至少一种；更进一步地，loop环外氨基酸位点突变选自R164K，S165A，L47E，L51N，L54T中的至少一种。

进一步地，loop环内氨基酸位点选自91，92，134，137，133，135位中的至少一种；更进一步地，loop环内氨基酸位点突变选自L91T，V92S，L134E，L137D，W133Y，K135R中的至少一种。

进一步地，缺失突变的loop环结构序列选自88～130位。

进一步地，野生型ApcE2蛋白突变体的氨基酸序列选自SEQ ID No.2～SEQ IDNo.13中的任意一种；优选地，野生型ApcE2蛋白突变体的氨基酸序列选自SEQ ID No.7～SEQ ID No.12中的任意一种。

上述的野生型ApcE2蛋白突变体在荧光标记组织定位中的应用。

上述的野生型ApcE2蛋白突变体在光敏色素PΦB、藻胆色素的制备中的应用。