Cry-токсины
Cry-токсины (от crystal toxins; δ-эндотоксины, BT-токсины) — белковые токсины, продуцируемые бактерией Bacillus thuringiensis.
Разнообразие и специфичность
Bacillus thuringiensis — широко распространённая аэробная грам-положительная бактерия, способная к спорообразованию. В ходе споруляции этот микроорганизм формирует кристаллические включения, образованные специфическими для данного вида белковыми токсинами (т. н. Cry-белками). Кристаллы имеют бипирамидальную, кубическую или округлую форму и расположены в спорангии на противоположном по отношению к споре конце клетки. В настоящее время известно более 60 подвидов Bacillus thuringiensis, каждый из которых продуцирует токсины, обладающие энтомоцидным эффектом по отношению к разным группам класса Insecta (Насекомые). Известны токсины, с высокой специфичностью убивающие отдельных представителей отрядов Lepidoptera (Чешуекрылые) (семейства Cry1 и Cry9), Coleoptera (Жесткокрылые) (семейство Cry3) и Diptera (Двукрылые) (семейства Cry4 и Cry11) на стадии личинки. Эндотоксины Cry2 обладают двойной специфичностью — для Lepidoptera и Diptera[1][2].
Структура
Большинство энтомоцидных белков имеют молекулярную массу 130—145
Механизм действия
При попадании в кишечник насекомого белковый кристалл растворяется в щелочной среде кишечного сока (
Практическое применение
Cry-токсины широко применяются в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов. С 1940-1950-х годов применяется распыление спор бактерии Bacillus thuringiensis, продуцирующей в том числе данные токсины[9]. В настоящее время иногда считается альтернативой синтетическим инсектицидам.
Создаются и выращиваются с 1995 года
Большое количество штаммов данного микроорганизма депонировано во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) ГосНИИ Генетики и селекции промышленных микроорганизмов (ГосНИИ Генетика).
Примечания
- ↑ Höfte H., Whiteley H.R. Insecticidal crystal proteins of Bacillus thuringiensis. Microbiol Rev. 1989 June; 53(2): 242—255. PMID 2666844
- ↑ Bravo A.,Gill S., Soberón M. Mode of action of Bacillus thuringiensis Cry and Cyt toxins and their potential for insect control. Toxicon. 2007 March 15; 49(4): 423—435. PMID 17198720
- ↑ Grochulski P., L. Masson, S. Borisova, M. Pusztai-Carey, J.-L. Schwartz, R. Brousseau, M. Cygler, Bacillus thuringiensis Cry1Aa insecticidal toxin: crystal structure and channel formation, Journal of Molecular Biology, 1995, 254: 447—464. PMID 7490762
- ↑ Mohan M., Gujar G.T. Characterization and comparison of midgut proteases of Bacillus thuringiensis susceptible and resistant diamondback moth (Plutellidae: Lepidoptera), Journal of Invertebrate Pathology 2003 Jan;82(1):1-11. PMID 12581714
- ↑ Boonserm P., Davis P., Ellar D.J., Li J. Crystal structure of the mosquito-larvicidal toxin Cry4Ba and its biological implications. J. Mol. Biol. 2005 Apr 29;348(2):363-82. PMID 15811374
- ↑ Li J.D., Carroll J., Ellar D.J. Crystal structure of insecticidal delta-endotoxin from Bacillus thuringiensis at 2.5 A resolution. Nature. 1991 Oct 31;353(6347):815-21. PMID 1658659
- ↑ Hofmann C., P. Luthy, R. Hutter, V. Pliska, Binding of the delta-endotoxin from Bacillus thuringiensis to brush-border membrane membrane vesicles of the cabbage butterfly (Pieris brassicae), 1988, European Journal of Biochemistry, 173: 85-91. PMID 2833394
- ↑ Masson L, Tabashnik BE, Liu YB, Brousseau R, Schwartz JL., Helix 4 of the Bacillus thuringiensis Cry1Aa toxin lines the lumen of the ion channel, Journal of Biological Chemistyry 1999 Nov 5;274(45):31996-2000 PMID 10542230
- ↑ Battlefields. Энтомологические войны Архивная копия от 2 ноября 2013 на Wayback Machine // 18 января 2011 года. ТрВ № 70, c. 7
- ↑ Brookes G, Barfoot P. GM crops: the first ten years - global socio-economic and environmental impacts (PDF) (2006). Дата обращения: 23 ноября 2008. Архивировано из оригинала 19 октября 2012 года.
Ссылки
- ГосНИИ Генетика
- ВКПМ - Всероссийская Коллекция Промышленных Микроорганизмов // ГосНИИ Генетика
- Бактериальные токсины. Их природа, механизмы действия, возможности конструирования гибридных и модифицированных токсинов - Повышение поражающего действия токсинов // журнал "Биопрепараты" № 1 [41] январь-март 2011