苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）产生的Cry毒素对鳞翅目、双翅目和鞘翅目具有特异的杀虫活性。Cry7Ab4全长是中国农科院植保所与华侨大学合作发掘的Cry7Ab新成员,对小菜蛾幼虫无明显杀虫活性但可显著抑制其生长发育而引起关注。基于Cry7Ab4全长对小菜蛾的作用特性,本实验室前期采用Pull-down和LC-MS/MS的方法,分离鉴定出Cry7Ab4活性区蛋白在小菜蛾幼虫中肠液的候选结合蛋白包括碱性保幼激素抑制蛋白1类（BJSP-1）及保幼激素环氧水解酶（JHEH）等与生长发育有关的结合蛋白。本课题将进一步探究Cry7Ab4活性区蛋白对小菜蛾的作用特性,进而有助于我们进一步了解Cry7Ab4活性区蛋白与小菜蛾之间的作用机制。首先,本研究使用大肠杆菌系统表达纯化了Cry7Ab4活性区蛋白,并喂食小菜蛾考察其体重、取食量和化蛹时间的变化。结果发现其对小菜蛾的体重抑制作用明显,这可能与小菜蛾取食量减少有关,并且发现小菜蛾的蛹化明显延迟。基于以上的实验结果,我们进行了Cry7Ab4活性区蛋白的制备。首先将诱导剂由IPTG替换成β-D-乳糖,并使用透析的方式去除破碎菌液中多余诱导剂,最后将菌液冻干处理增加其稳定性。其次,在本研究中构建了BJSP-1的大肠杆菌表达菌株,并表达和纯化了该蛋白。随后,利用酶联免疫吸附测定法（Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）和Far western blot技术,进行Cry7Ab4活性区蛋白及其候选结合蛋白BJSP-1体外互作研究,并采用分子对接技术分析两者互作界面。结果表明Cry7Ab4活性区蛋白与BJSP-1能够在体外互作,同时发现Cry7Ab4活性区的Domain II及Domain III参与两者互作,并深入解析了Cry7Ab4活性区蛋白与BJSP-1两者的互作位点及互作界面,为将来进行Cry7Ab4定点突变提供理论依据。最后,为探究其作用机理,饲料中添加Cry7Ab4活性区蛋白饲喂小菜蛾,并检测小菜蛾体内相关指标的含量变化。结果表明来自小菜蛾末龄期幼虫的血淋巴及脂肪体的BJSP-1转录水平显著上调,而末龄期幼虫的JHEH转录水平显著降低,末龄期幼虫的游离保幼激素（JH）水平显著下调,并且,首次证实了BJSP-1与游离保幼激素能够在体外结合。综上所述,我们提出了Cry7Ab4延迟小菜蛾化蛹的机理假说:Cry7Ab4活性区蛋白分别与小菜蛾中肠的BJSP-1与JHEH结合,上调脂肪体和血淋巴的BJSP-1及下调JHEH转录水平。而JHEH转录水平降低使得游离保幼激素降解减少,又由于BJSP-1升高幅度大于JHEH降低倍数,使得更多的游离保幼激素与BJSP-1结合,进而使得在末龄期幼虫体内维持具有活性的保幼激素更长时间,最后延迟小菜蛾化蛹。该机理进一步丰富了Cry蛋白抗小菜蛾的作用机制,并为提高Bt生物农药抗小菜蛾效果提供了新的理论依据。