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コガネムシ類殺虫活性Cryトキシンの特異的殺虫活性機構の解析

对金龟子具有杀虫活性的Crytoxin的具体杀虫活性机制分析

基本信息

批准号：
09J00122
负责人：
山口拓也
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00122/
关键词：
マメコガネ Cryタンパク質ポアフォーミングトキシン Bacillus thuringiensis Cry8Da Cry8D

项目摘要

マメコガネの幼虫は、芝草の根や、落花生を食害する害虫である。地中に生息しているため、殺虫剤の効果を与えにくいため、難防除害虫とされている。一方、成虫は幼虫と異なり、植物の葉や花を食害する。これらのことから、マメコガネの防除は幼虫と成虫を併せて防除することが効果的な防除法である。Bacillus thuringiensis SDS-502株由来のCry8Daは、マメコガネの幼虫と成虫に対して殺虫活性を示す、殺虫タンパク質である。コガネムシ類の幼虫に対して殺虫活性を示すB.thuringiesis由来のCryタンパク質の報告はあったが、成虫に対しても殺虫活性を示すCryタンパク質はCry8Da以外には報告されていない。前年度までの研究においてCry8Daの標的となる中腸上皮細胞刷子縁膜(BBM)におけるレセプターが幼虫、成虫において異なることが明らかとされたいた。このことから、マメコガネ成虫BBMにおけるレセプターを同定することで新規の殺成虫Cryタンパク質を創出につながると考え、レセプターの同定を行った。BBMにあるCry8Daのレセプターをカラムクロマトグラフィーにより粗精製、ペプチドマップを作成し、内部配列を得た。これらの配列は、β-グルコシダーゼとの相同性があり、粗精製したCry8Daのレセプターがβ-グルコシダーゼ活性を示したことから、Cry8Daのレセプターはβ-グルコシダーゼであると考えられた。また、縮重プライマーを作成し、PCRを行うことで、マメコガネ成虫中腸からβ-グルコシダーゼの部分配列を獲得することができた。また、マメコガネから調製した中腸上皮細胞に対する細胞毒性試験を行った。その結果、Cry8Daトキシンが細胞毒性を発揮する際に、細胞膜上においてSDS耐性のオリゴマーを形成することが明らかとなった。Cry8Daの細胞毒性機構はマメコガネ成虫においてもCryトキシンの一般的な細胞毒性機構と一致していた。以上のことから、新規のコガネムシ類成虫に対して殺虫活性を示すCryタンパク質を創出するためには、成虫におけるレセプタであるβ-グルコシダーゼと結合できるようにCryタンパク質を改変することで可能になると考えられた。

The larvae of the マメコガネの, the roots of the mushrooms, and the groundnuts eat the harmful pests. The ground is alive, the insecticide is effective, the insecticide is effective, and the insect pests are difficult to control. On the one hand, adults and larvae are different, and plants eat leaves and flowers. The これらのことから, the マメコガネの control larvae and adults を and the せて control することが effect of the control method である. Bacillus thuringiensis SDS-502 strain is derived from the Cry8Daは, the larvae of the マメコガネの, the insecticidal activity of the adults and the insecticidal activity of the adults, and the insecticidal quality of the Bacillus thuringiensis SDS-502. Report on the origin of B. thuringiesis and its insecticidal activity The insecticidal activity of adult insects and insecticides is shown in Cry Cry 8 Da except for Cry8Da. The target of the previous year's research on Cry8Da was the brush membrane (BB) of midgut epithelial cells. M) におけるレセプターが larvae, adult において同なることが明らかとされたいた. New rules for このことから, マメコガネ adult BBM におけるレセプターを同定することでのkilling adult Cryタンパク性を出につながると考え,レセプターの同定を行った. BBMにあるCry8Daのレセプターをカラムクロマトグラフィーにより is roughly refined, ペプチドマップを is made, and the internal arrangement is obtained.これらの配arrayは,β-グルコシダーゼとのidentityがあり, rough and refined Cry8Daのレセプターがβ-グルコシダーゼACTIVE を Show したことから, Cry8Da のレセプターはβ-グルコシダーゼであると卡えられた.また, プライマーを成し, PCRを行うことで, マメコガネ成Insect midgutからβ-グルコシダーゼのpartial arrangementをgetsすることができた.また、マメコガネから Modulated した midgut epithelial cells に対する Cytotoxicity test 験を行った.そのRESULTS, Cry8Daトキシンがcytotoxicity, cell membrane The SDS resistance of the upper part is formed by the SDS resistance. Cry8Da's cytotoxicity mechanism is the same as the adult insect's Cry8Da's cytotoxicity mechanism. The insecticidal activity of the above のことから, the new standard のコガネムシ-type adult worms に対して shows the すCry タンパクquality をchuangchuang するためには, the adult worms に対しけるレセプタであるβ-グルコシダーゼとcombinationできるようにC ryタンパク性をchange変することでpossibleになると卡えられた.