本发明公开了一种细胞膜定位信号肽及其编码基因和应用,所述的信号肽为(a)或(b);(a)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的多肽;(b)将SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有细胞膜定位信号肽功能的衍生多肽。本发明在编码Tat碱性结构域的DNA序列基础上另加了11个氨基酸编码序列,形成的细胞膜定位信号肽可将内源和外源目标蛋白靶向定位于细胞膜。将本发明提供的细胞膜定位信号肽与合适的目标蛋白形成融合蛋白,通过细胞内过表达或外源加入到细胞培养基中,增强了内源及外源蛋白细胞膜靶向定位的有效性,可用于开发治疗病毒、寄生虫、细菌感染的疫苗和药物,并实现高效给药。