A polynucleotide encoding a biosensor polypeptide comprising a modified circular permutation thermostable luciferase and a linker linking the C-terminal portion of the thermostable luciferase to the N-terminal portion of the thermostable luciferase. The modified circular permutation thermostable luciferase is modified relative to the parent circular permutation thermostable luciferase. The linker includes a sensor region that can interact with the target molecule in the cell. The modified circular permutation thermostable luciferase has an enhanced response to the parent circular permutation thermostable luciferase in the presence of the target molecule after interaction with the target molecule of the biosensor. Alternatively, the modified circular permutation thermostable luciferase has an enhanced response to the modified circular permutation thermostable luciferase after interaction with the target molecule of the biosensor in the absence of the target molecule. Have [Selection figure] None修飾された円順列置換熱安定性ルシフェラーゼと、該熱安定性ルシフェラーゼのC末端部分を該熱安定性ルシフェラーゼのN末端部分に連結するリンカーとを含む、バイオセンサーポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド。修飾された円順列置換熱安定性ルシフェラーゼは、親円順列熱安定性ルシフェラーゼに対して修飾される。リンカーは、細胞内の標的分子と相互作用することができるセンサー領域を含む。修飾された円順列置換熱安定性ルシフェラーゼは、標的分子の存在下で、親円順列置換熱安定性ルシフェラーゼに対して、バイオセンサーの標的分子との相互作用後に強化された応答を有する。あるいは、修飾された円順列置換熱安定性ルシフェラーゼは、標的分子の非存在下で、修飾された円順列置換熱安定性ルシフェラーゼに対して、バイオセンサーの標的分子との相互作用後に強化された応答を有する。【選択図】 なし