Дельта-эндотоксины ( δ-эндотоксины ) представляют собой порообразующие токсины, продуцируемые бактериями 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 - это группа дельта-эндотоксинов, отличная от группы Cry.
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.
Структура
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.
Типы
B. thuringiensis кодирует многие белки семейства дельта-эндотоксинов ( InterPro : IPR038979 ), при этом некоторые штаммы одновременно кодируют несколько типов. Ген, в основном обнаруживаемый в плазмидах, дельта-энтотоксины иногда обнаруживаются в геномах других видов, хотя и в меньшей пропорции, чем у B. Thuringiensis . Названия генов выглядят так Cry3Bb, что в данном случае указывает на токсин Cry суперсемейства 3 семейства B подсемейства b.
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. Токсины Cyt имеют тенденцию образовывать свою собственную группу, отличную от токсинов Cry. Не все токсины Cry - кристаллической формы - имеют общий корень. 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 бета-сэндвичей.
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 корневые черви кукурузы , активность, не наблюдаемая в других белках Cry. Другие распространенные токсины включают Cry2Ab и Cry1F в хлопке и кукурузе. Кроме того, Cry1Ac эффективен в качестве адъюванта вакцины для человека.
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 высаживать с растениями с одним токсином, поскольку в этом случае растения с одним токсином действуют как ступенька для адаптации.
