델타 엔도톡신

Delta endotoxin
델타 엔도톡신, N 말단 도메인
PDB 1ji6 EBI.jpg
살충균성 델로톡신 Cry3Bb1 바실러스 튜링겐시스[1] 결정구조
식별자
기호.엔도톡신_n
PF03945
인터프로IPR005639
SCOP21dlc/SCOPe/SUPFAM
TCDB1. C.2
델타 엔도톡신, 중간 도메인
식별자
기호.엔도톡신_m
PF00555
빠맘 클랜CL0568
인터프로IPR015790
SCOP21dlc/SCOPe/SUPFAM
TCDB1. C.2
델타엔도톡신, C말단
식별자
기호.엔도톡신_c
PF03944
빠맘 클랜CL0202
인터프로IPR005638
SCOP21dlc/SCOPe/SUPFAM
TCDB1. C.2
CDDcd04085
세포분해성 델타엔도톡신 세포 1/2
식별자
기호.세포 B
PF01338
인터프로IPR001615
SCOP21cby/SCOPe/SUPFAM
TCDB1. C.71

델타 엔도톡신(δ-endotoxins)은 바실러스 튜링기엔시스균의해 생성되는 모공형성 독소이다.그것들은 살충작용에 유용하며 BT옥수수/옥수수에서 생산되는 1차 독소이다.포자가 형성되는 동안 박테리아는 내포자 옆에 기생체로 알려진 단백질의 결정(따라서 Cry 독소라는 이름)을 생성한다. 그 결과 일부 구성원은 파라스포린으로 알려져 있다.Cyt(세포용해) 독소 그룹은 Cry 그룹과 다른 델타 엔도톡신 그룹입니다.

작용 메커니즘

곤충이 이 단백질을 섭취할 때, 그들은 단백질 분해 분열에 의해 활성화된다.N 말단은 모든 단백질에서 절단되고 C 말단 확장은 일부 구성원에서 절단됩니다.일단 활성화되면, 내독소는 장 상피와 결합하고, 양이온 선택 채널의 형성에 의해 세포 용해를 유발하여 [2][1]사망에 이르게 된다.

수년간 아미노펩티드가수분해효소 N과 Bt 독소의 관계에 대한 명확성은 없었다.AP-N은 체외에서 Cry[3] 단백질을 결합시키지만(Serkeon 등에 의해 검토됨).2009년 및 Pigott & Ellar 2007[5])[6][4] 2002년까지 AP-N 구조 변경으로 인한 내성 또는 시험관 내 결합 감소 사례가 알려져 있지 않았으며, 내성 메커니즘이 매우 직설적이었는지에 대한 의구심이 있었다.실제로 1997년 루오 외 연구진, 1996년 모하메드 외 연구진, 그리고 Zhu 외 연구진.2000에서는 Lepidoptera의 [3]예에서는 이것이 발생하지 않는 을 확인했습니다.그 후 Herrero 등 2005년 연구진은 비표현과 Bt [6]저항성의 상관관계를 보였으며, 실제 저항은 Helicoverpa armigera에서 Zhang 등에 의해 발견되었다.2009년 [6][7]오스트리니아 누빌랄리스에서 Khajuria 외 2011년, Tiechoplusia ni에서 Baxter 외 2011년 및 Tiewsiri & Wang 2011년(모두 Lepidoptera).[6]일부 경우에는 AP-Ns 자체가 내성에 영향을 미치지 않는다는 사실이 계속 확인되고 있는데, 이는 아마도 그 효과를 내기 위해 독소에 의한 순차적 결합이 필요하기 때문일 수 있다.이 순서에서 각 결합 단계는 이론적으로 필수적이지는 않지만, 발생한다면 최종 모공 형성 [7]결과에 기여한다.

구조.

델타 독소의 활성화 영역은 세 가지 뚜렷한 구조적 도메인, 즉 막 삽입 및 모공 형성에 관여하는 N 말단 헬리컬 번들 도메인(InterPro: IPR005639), 수용체 결합에 관여하는 베타 시트 중심 도메인 및 N 말단과 상호작용하는 C 말단 베타 샌드위치 도메인(InterPro: IPR005638)으로 구성된다.l 도메인으로 채널을 [1][2]형성합니다.

종류들

B. 튜링겐시스는 델타 엔도톡신 계열(InterPro: IPR038979)의 많은 단백질을 부호화하며, 일부 균주는 여러 유형을 동시에 [8]부호화한다.플라스미드에서 [9]주로 발견되는 유전자, 델타 엔토톡신은 때때로 다른 종의 게놈에서 발견되지만,[10] B. 튜링기엔시스보다 낮은 비율입니다.유전자 이름은Cry3Bb이 경우 슈퍼 패밀리3 B 서브 패밀리 b의 [11]Cry 독소를 나타냅니다.

연구에 흥미로운 울 단백질은 Cry 명명법 외에 파라스포린(PS) 명명법에 나열됩니다.그들은 곤충을 죽이지 않고 백혈병 세포를 [12][13][14]죽인다.세포 독소는 Cry [15]독소와 구별되는 그들만의 그룹을 형성하는 경향이 있다.모든 Cry(결정형) 독소가 직접 공통의 [16]뿌리를 공유하는 것은 아닙니다.그럼에도 불구하고 Cry 이름을 가진 비 3도메인 독소의 예로는 Cry34/35Ab1과 관련된 베타샌드위치 바이너리(Bin-like) 독소, Cry6Aa 및 많은 [17]베타샌드위치 파라스포린이 있습니다.

유전자 공학과 함께 삽입된 특정 델타 엔도톡신으로는 MON 863에서 발견된 Cry3Bb1과 MON 810에서 발견된 Cry1Ab가 있으며, 둘 다 옥수수/옥수수 품종이다.Cry3Bb1은 다른 Cry [1]단백질에서 볼 수 없는 활동인 옥수수 뿌리벌레와 같은 Coleopteran 곤충을 죽이기 때문에 특히 유용합니다.다른 일반적인 독소로는 면화와 옥수수/[18]옥수수에서 Cry2AbCry1F가 있다.또한 Cry1Ac는 사람에게 [19]백신 보조제로 효과적이다.

일부 곤충 집단은 델타 엔도톡신에 대한 내성이 생기기 시작했고, 2013년 현재 5종의 내성이 발견되었다.두 종류의 델타 엔도톡신을 가진 식물은 두 가지 독소를 동시에 극복하기 위해 진화해야 하기 때문에 내성이 더 느리게 발생하는 경향이 있다.내성이 있는 식물과 함께 비 Bt 식물을 심으면 독소 발생을 위한 선택 압력을 줄일 수 있습니다.마지막으로, 2-톡신 발전소에 1-톡신 발전소를 심으면 안 된다. 이 경우 [18]1-톡신 발전소가 적응을 위한 디딤돌 역할을 하기 때문이다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d Galitsky N, Cody V, Wojtczak A, Ghosh D, Luft JR, Pangborn W, English L (August 2001). "Structure of the insecticidal bacterial delta-endotoxin Cry3Bb1 of Bacillus thuringiensis". Acta Crystallographica. Section D, Biological Crystallography. 57 (Pt 8): 1101–1109. doi:10.1107/S0907444901008186. PMID 11468393.
  2. ^ a b Grochulski P, Masson L, Borisova S, Pusztai-Carey M, Schwartz JL, Brousseau R, Cygler M (December 1995). "Bacillus thuringiensis CryIA(a) insecticidal toxin: crystal structure and channel formation". Journal of Molecular Biology. 254 (3): 447–464. doi:10.1006/jmbi.1995.0630. PMID 7490762.
  3. ^ a b Ferré J, Van Rie J (2002). "Biochemistry and genetics of insect resistance to Bacillus thuringiensis". Annual Review of Entomology. Annual Reviews. 47 (1): 501–533. doi:10.1146/annurev.ento.47.091201.145234. PMID 11729083.
  4. ^ Soberón M, Gill SS, Bravo A (April 2009). "Signaling versus punching hole: How do Bacillus thuringiensis toxins kill insect midgut cells?". Cellular and Molecular Life Sciences. Springer. 66 (8): 1337–1349. doi:10.1007/s00018-008-8330-9. PMID 19132293. S2CID 5928827.
  5. ^ Pigott CR, Ellar DJ (June 2007). "Role of receptors in Bacillus thuringiensis crystal toxin activity". Microbiology and Molecular Biology Reviews. American Society for Microbiology. 71 (2): 255–281. doi:10.1128/mmbr.00034-06. PMC 1899880. PMID 17554045. S2CID 13982571.
  6. ^ a b c d Pardo-López L, Soberón M, Bravo A (January 2013). "Bacillus thuringiensis insecticidal three-domain Cry toxins: mode of action, insect resistance and consequences for crop protection". FEMS Microbiology Reviews. Federation of European Microbiological Societies (OUP). 37 (1): 3–22. doi:10.1111/j.1574-6976.2012.00341.x. PMID 22540421.
  7. ^ a b Vachon V, Laprade R, Schwartz JL (September 2012). "Current models of the mode of action of Bacillus thuringiensis insecticidal crystal proteins: a critical review". Journal of Invertebrate Pathology. Academic Press (Elsevier). 111 (1): 1–12. doi:10.1016/j.jip.2012.05.001. PMID 22617276.
  8. ^ "Pesticidal crystal protein (IPR038979)". InterPro. Retrieved 12 April 2019.
  9. ^ Dean DH (1984). "Biochemical genetics of the bacterial insect-control agent Bacillus thuringiensis: basic principles and prospects for genetic engineering". Biotechnology & Genetic Engineering Reviews. 2: 341–363. doi:10.1080/02648725.1984.10647804. PMID 6443645.
  10. ^ "Species: Pesticidal crystal protein (IPR038979)". InterPro.
  11. ^ "Bacillus thuringiensis Toxin Nomenclature". Bt toxin specificity database. Retrieved 12 April 2019.
  12. ^ Mizuki E, Park YS, Saitoh H, Yamashita S, Akao T, Higuchi K, Ohba M (July 2000). "Parasporin, a human leukemic cell-recognizing parasporal protein of Bacillus thuringiensis". Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology. 7 (4): 625–634. doi:10.1128/CDLI.7.4.625-634.2000. PMC 95925. PMID 10882663.
  13. ^ Ohba M, Mizuki E, Uemori A (January 2009). "Parasporin, a new anticancer protein group from Bacillus thuringiensis". Anticancer Research. 29 (1): 427–433. PMID 19331182.
  14. ^ "List of Parasporins". Committee of Parasporin Classification and Nomenclature. 2013년 1월 4일 접속
  15. ^ Crickmore N. "Other Cry Seqences" (PDF). Retrieved 12 April 2019.
  16. ^ Crickmore N, Zeigler DR, Feitelson J, Schnepf E, Van Rie J, Lereclus D, et al. (September 1998). "Revision of the nomenclature for the Bacillus thuringiensis pesticidal crystal proteins". Microbiology and Molecular Biology Reviews. 62 (3): 807–813. doi:10.1128/MMBR.62.3.807-813.1998. PMC 98935. PMID 9729610.
  17. ^ Kelker MS, Berry C, Evans SL, Pai R, McCaskill DG, Wang NX, et al. (2014-11-12). "Structural and biophysical characterization of Bacillus thuringiensis insecticidal proteins Cry34Ab1 and Cry35Ab1". PLOS ONE. 9 (11): e112555. Bibcode:2014PLoSO...9k2555K. doi:10.1371/journal.pone.0112555. PMC 4229197. PMID 25390338.
  18. ^ a b Tabashnik BE, Brévault T, Carrière Y (June 2013). "Insect resistance to Bt crops: lessons from the first billion acres". Nature Biotechnology. 31 (6): 510–521. doi:10.1038/nbt.2597. PMID 23752438. S2CID 205278530.
  19. ^ Rodriguez-Monroy MA, Moreno-Fierros L (March 2010). "Striking activation of NALT and nasal passages lymphocytes induced by intranasal immunization with Cry1Ac protoxin". Scandinavian Journal of Immunology. 71 (3): 159–168. doi:10.1111/j.1365-3083.2009.02358.x. PMID 20415781.

추가 정보

외부 링크

이 문서에는 퍼블릭 도메인 Pfam 및 InterPro: IPR015790의 텍스트가 포함되어 있습니다.