[发明专利]一种小分子近红外光荧光蛋白及其融合蛋白

说明书

本发明公开了一种小分子的近红外光荧光蛋白，所述近红外荧光蛋白包括BDFP近红外光荧光蛋白的氨基酸序列，并且包括在第24位，27位，30位，31位，38位的氨基酸处的突变，所述BDFP远红光荧光蛋白的氨基酸序列如SED ID NO:1～14任一所示。本发明提供的近红外荧光蛋白有效亮度高，分子量小并且是单体结构的近红外荧光蛋白，相比现有近红外荧光蛋白更适合作为蛋白融合标签序列。

技术领域

本发明属于荧光标记物技术领域，更具体地，涉及一种小分子近红外光荧光蛋白及其融合蛋白。

背景技术

远红光(FR)或近红外光(NIR)在动物组织中光吸收和光散射较低，有较高的穿透性，是穿透皮肤等大部分组织的能力最大的光谱区域。具有这类发光色素基团的荧光蛋白更适宜于动物活体组织的深层成像，是活体成像更为理想的荧光标记物。

目前该类荧光标记物主要有两种，分子量大小均在35kD左右。一种源自绿色荧光蛋白(GFP),能自催化形成发色团，但是光谱范围有一定局限性，最大荧光发射波长一般在670nm左右，例如标记物TagRFP675。另一种源自存在千细菌中的受体蛋白，细菌光敏色素蛋白(BphP)。BphP主要利用线性四吡咯结构的胆绿素(BV)作为发色团；同时胆绿素BV广泛存在千真核生物体内，这意味着BphP类荧光标记物可应用于活的动物细胞和组织，且无需任何酌或外源辅助因子。BphP类标记物的代表iFP系列和iRFP系列，荧光发射波长范围为670nm-720nm，比如IFP2.0最大荧光发射波长714nm。

藻胆蛋白(phycobi1iprotein)存在远红光范围的荧光发射，机制与细菌光敏色素蛋白(BphP)类似，主要源自于非共价结合的藻蓝胆素(PCB)。典型的藻胆蛋白类荧光标记物，例如ApcA、smURFP、ApcF2，它们的最大荧光发射波长为698nm。

Ding W L等人基于藻胆蛋白体的核心亚基ApcF2的序列，进行基因改造后得到了几种新的荧光藻胆蛋白并将其命名BDFP，这些BDFP蛋白可共价结合胆绿素BV，性能比ApcF2稳定，另外，这些BDFP蛋白的分子最较小，约15kD，最大荧光发射波长为710nm左右。

虽然Ding W L等人得到的BDFP蛋白很好地弥补了现有的远红光或近红外光的荧光蛋白的上述缺点，但是这些蛋白荧光发射波长比较单一(均在710nm左右)，因此不能有效地组合使用。因此通过基因工程改造，得到亮度更高、光谱性质更为多样和优异的荧光蛋白，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中近红外光荧光蛋白种类不多、发射波长较为单一且亮度不够高，且蛋白分子量较大的技术不足，提供一种小分子的近红外光荧光蛋白。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种融合荧光蛋白。

本发明还一要解决的技术问题是提供编码上述近红外光荧光蛋白或融合荧光蛋白的核酸。

本发明还一要解决的技术问题是提供一种包括上述核酸的载体。

本发明还一要解决的技术问题是提供上述红外光荧光蛋白或融合荧光蛋白在细胞荧光定位方面的应用。

本发明还一要解决的技术问题是提供上述红外光荧光蛋白或融合荧光蛋白在动物活体组织的深层成像方面的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种近红外光荧光蛋白，所述近红外光荧光蛋白包括BDFP近红外光荧光蛋白的氨基酸序列，并且包括在第24位，27位，30位，31位，38位的氨基酸处的突变，所述BDFP远红光荧光蛋白为以ApcF2(Chroococcidiopsis thermalis sp.PCC7203)为模板的BDFP蛋白系列。

更具体地，所述BDFP远红光荧光蛋白的序列如SEQ ID NO:1～14任一所示。