本发明涉及一种TAT-RhoGDI2融合蛋白及其制备方法和应用。TAT穿膜肽融合到RhoGDI2蛋白的氮端,形成融合蛋白,该融合蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示;该融合蛋白的制备方法包括以下步骤:(1)构建pGEX-4T-2/TAT-RhoGDI2重组质粒;(2)利用大肠杆菌DH5α异源表达GST/TAT-RhoGDI2融合蛋白;(3)分离纯化TAT-RhoGDI2融合蛋白;TAT-RhoGDI2融合蛋白用于抑制膀胱癌T24细胞转移。与现有技术相比,本发明首次制备了TAT-RhoGDI2融合蛋白,纯化蛋白的浓度达到0.5g/L,纯度达到93%,制备的蛋白药物TAT-RhoGDI2能够有效抑制膀胱癌T24细胞的转移。