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苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是目前世界上应用范围最广的微生物杀虫剂。不同的Bt菌株产生的ICPs对鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅目和线虫有高度的、特异的毒性。
近来发现两种Bt晶体蛋白亚家族,Cry5和Cry6含有杀线虫的毒素。Cry6A与CrySB和其他Bt家族成员间没有序列相似性,在结构上可能有很大的不同。此外,对Cry5B有抗性的秀丽线虫突变体对Cry6A仍然敏感,说明Cry6A与Cry5B有不同的毒性机理。虽然Cry6A对多种线虫同样有毒性,并且在控制线虫病害方面有潜在的价值,但是Cry6A的作用机制仍然不清楚。
本文主要研究了Cry6Aa2蛋白潜在的二硫键和跨膜区的功能。
cry6Aa2已被克隆并提交到GenBank。氨基酸序列分析发现其存在五个半胱氨酸,分别位于aa88、aa162、aa402、aa404、aa451,在aa253和aa271之间存在一个跨膜区。为了研究Cry6A的作用机制,构建了几个突变体,包括C88G、C162G、C88G&C162G、C402G&C451G、C404G&C451G、L259P&L260P和E266P。研究了不同的突变对Cry6Aa2蛋白在细胞内分布的影响。结果发现:
1.C402G&C451G、C404G&C451G突变子杀线虫的生物活性显著升高,C88G&C162G突变子杀线虫的生物活性显著降低,L259P&L260P、E266P突变子的杀线虫生物活性急剧降低。
2.C402G&C451G、C404G&C451G突变子的Cry6A蛋白在超声破碎的上清中含量明显增高,而其它突变子的Cry6A蛋白在超声破碎的上清中含量无明显变化。
本文的结果对于有助于Cry6A作用机制的阐明,对于应用Cry6A进行寄生线虫的生物防治也有重要的指导意义。