Дельта-эндотоксины ( δ-эндотоксины ) представляют собой порообразующие токсины, вырабатываемые бактериями вида Bacillus thuringiensis . Они обладают инсектицидным действием и являются основным токсином, продуцируемым Bt кукурузой . Во время образования спор бактерии производят кристаллы таких белков (отсюда и название Cry- токсины), которые также известны как параспоральные тельца , рядом с эндоспорами ; в результате некоторые члены известны как параспорины . Группа Cyt (цитолитических) токсинов представляет собой группу дельта-эндотоксинов, отличную от группы Cry.
|
кристаллическая структура инсектицидного бактериального дельэндотоксина Cry3Bb1 bacillus thuringiensis [1] |
|
Эндотоксин_N |
PF03945 |
IPR005639 |
1dlc / SCOPe / SUPFAM |
1.C.2 |
|
|
инсектицидный кристаллический белок cry2aa |
|
Эндотоксин_средний |
PF09131 |
IPR015214 |
1i5p / SCOPe / SUPFAM |
|
|
|
Эндотоксин_С |
PF03944 |
CL0202 |
IPR005638 |
1dlc / SCOPe / SUPFAM |
1.C.2 |
cd04085 |
|
структуры / ECOD | RCSB PDB ; PDBe ; PDBj | краткое изложение структуры |
|
|
|
CytB |
PF01338 |
IPR001615 |
1cby / SCOPe / SUPFAM |
1.C.71 |
|
структуры / ECOD | RCSB PDB ; PDBe ; PDBj | краткое изложение структуры |
|
Когда насекомое глотает эти белки, они активируются протеолитическим расщеплением. N-конец расщепляется во всех белках, а С-конец отщепляется у некоторых членов. После активации эндотоксин связывается с эпителием кишечника и вызывает лизис клеток путем образования катион-селективных каналов , что приводит к гибели. [2] [1]
Активированная область дельта-токсина состоит из трех отдельных структурных доменов : N-концевой домен спирального пучка ( InterPro : IPR005639 ), участвующий во встраивании в мембрану и формировании пор; бета-лист центральный домен вовлечен в связывание с рецептором; и С-концевой бета-сэндвич-домен ( InterPro : IPR005638 ), который взаимодействует с N-концевым доменом с образованием канала. [1] [2]
B. thuringiensis кодирует многие белки семейства дельта-эндотоксинов ( InterPro : IPR038979 ), при этом некоторые штаммы кодируют одновременно несколько типов. [3] Ген, чаще всего встречающийся в плазмидах, [4] дельта-энтотоксины иногда обнаруживаются в геномах других видов, хотя и в меньшей пропорции, чем у B. thuringiensis . [5] Названия генов выглядят так Cry3Bb
, что в данном случае указывает на токсин Cry суперсемейства 3 семейства B подсемейства b. [6]
Белки Cry, которые представляют интерес для исследований рака, перечислены в номенклатуре параспоринов (PS) в дополнение к номенклатуре Cry. Они не убивают насекомых, а убивают клетки лейкемии. [7] [8] [9] Токсины Cyt имеют тенденцию образовывать свою собственную группу, отличную от токсинов Cry. [10] Не все токсины Cry - кристаллы - имеют общий корень. [11] Примеры токсинов, не являющихся трехдоменными, которые, тем не менее, имеют название Cry, включают Cry34 / 35Ab1 и родственные бета-сэндвич-бинарные ( Bin- подобные ) токсины, Cry6Aa и многие параспорины с бета-сэндвичем. [12]
Конкретные дельта-эндотоксины, которые использовались для генной инженерии, включают Cry3Bb1, обнаруженный в MON 863, и Cry1Ab, обнаруженный в MON 810 , оба из которых являются видами кукурузы. Cry3Bb1 особенно полезен, потому что он убивает жесткокрылых насекомых, таких как кукурузный корневой червь , активность, не наблюдаемая в других белках Cry. [1] К другим распространенным токсинам относятся Cry2Ab и Cry1F, содержащиеся в хлопке и кукурузе. [13] Кроме того, Cry1Ac эффективен в качестве адъюванта вакцины для человека. [14]
Некоторые популяции насекомых начали вырабатывать устойчивость к дельта-эндотоксину, и по состоянию на 2013 год было обнаружено пять устойчивых видов. Растения с двумя видами дельта-эндотоксинов, как правило, замедляют развитие устойчивости, поскольку насекомые должны развиваться, чтобы преодолеть оба токсина одновременно. Посадка устойчивых растений не-Bt растений снизит давление отбора для выработки токсина. Наконец, растения с двумя токсинами не следует сажать с растениями с одним токсином, поскольку в этом случае растения с одним токсином действуют как ступенька для адаптации. [13]
- Cry3Bb1 в Агентстве по охране окружающей среды США
Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и InterPro : IPR015790