外毒素、内毒素、类毒素和抗毒素

外毒素 细菌在代谢中合成并分泌到菌体外的毒素称为外毒素。产生外毒素的细菌主要是一些革兰氏阳性菌,如白喉杆菌、破伤风杆菌、肉毒杆菌等。也有少数革兰氏阴性菌能产生外毒素,如霍乱弧菌。外毒素的化学成分是蛋白质,毒性强,很少量即可导致寄主死亡。如肉毒杆菌产生的肉毒毒素是外毒素中毒性最强的,1mg肉毒毒素的纯品可以杀死100万只豚鼠。外毒素虽然毒性强,但不耐热,热处理后毒性消失。     

钙粘蛋白与苏云金芽胞杆菌晶体毒素 互作机制研究进展

昆虫钙粘蛋白是苏云金芽胞杆菌晶体毒素的重要受体之一,本文简述了昆虫钙粘蛋白种类、结构特征和在昆虫体内的分布,对昆虫钙粘蛋白与苏云金芽胞杆菌毒素相互结合位点进行了较深入讨论;详细论述了苏云金芽胞杆菌晶体毒素作用孔洞模式和信号转导模式,并简要介绍了钙粘蛋白与昆虫抗性的关系.     

苏云金杆菌β-外毒素对家蝇幼虫的毒效观察

苏云金杆菌具有多种杀虫的毒素,基本上可分两类:一类为内毒素,即伴孢晶体毒素;一类为外毒素,主要是β-外毒素。β-外毒素对蚊蝇幼虫有明显的毒杀作用。在卫生防疫事业蓬勃发展的今天,开展β-外毒素的研究对除四害有一定的意义。为此,我们开展了有关β-外毒素的实验研究。 苏云金杆菌包括17个变种,分属12个血清型。本文报告的是苏云金杯菌血清型9菌株产生外毒素的情况及对家蝇幼虫的毒效观察。     

美国发现首例抗Bt棉的害虫

2003—2006年间,在美国密西西比河州和阿肯色州的大片田地里发现了抗苏云金芽孢杆菌（Baclllus thuringiensis,简称Bt）的棉铃虫Helicoverpa zea。这是首例发现的对Bt作物具有抗性的昆虫。所谓Bt作物就是能产生Bt毒素杀死某些有害昆虫的作物,这些Bt毒素在自然界中由苏云金芽孢杆菌产生,因此缩写为Bt。     

受体介导的鳞翅目昆虫对Bt毒素抗性机制进展

苏云金芽孢杆菌作为一种对人畜安全、环境友好型绿色杀虫剂在全球被广泛使用。Bt毒素与昆虫中肠上特定毒素受体结合并发挥作用,形成毒素穿孔导致昆虫死亡是其重要的杀虫机制之一,靶标害虫对Bt毒素产生抗性是制约转Bt作物长期有效种植和Bt毒素持续使用的重要因素。文中从鳞翅目昆虫中肠细胞Bt毒素重要受体的研究阐述昆虫对Bt的抗性机制,为Bt抗性机制的深入研究和对害虫的防控与治理提供了一定的理论参考。     

昆虫对Bt毒素的抗性与中肠蛋白酶、解毒酶及保护酶系活性的关系

昆虫对苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis, Bt）毒素产生抗性的机理很多,其中Bt毒素与中肠细胞膜上受体结合能力的变化、Bt毒蛋白在中肠中水解作用的变化是抗性产生的两个主要环节。本文综述了昆虫取食Bt毒素后其体内中肠蛋白酶、解毒酶及保护酶活性的变化及这些变化与抗性之间的关系。结果表明,室内及田间对Bt毒素产生抗性的昆虫品系,可能与这三大酶系存在一定的关系。研究分析昆虫对Bt毒素的抗性机理,将有助于建立早期的抗性监测技术、实施抗性治理方案,实现Bt农药与转Bt基因作物的可持续利用。     

产气荚膜梭菌α毒素研究进展

产气荚膜梭菌是引起各种动物坏死性肠炎,肠毒血症,人类的食物中毒和战创伤性气性坏疽的主要病原菌之一,该菌分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ６型,其致病因子是菌体产生的外毒素。到目前为止,已发现的外毒素有１２种之多,但各型产气荚膜梭菌均产生α毒素（ＣＰＡ）,故以α毒素最为重要。近年来,国外学者对α毒素的组成,结构,作用机制及分子遗传学等方面都作了较为深入的研究,现将有关情况介绍如下。     

苏云金杆菌4.071 8菌株杀虫晶体性质的研究

研究了苏云金杆菌4．071 8菌株晶体的分离及其在电镜下的形态结构,并通过SDS－PAGE对其杀虫晶体蛋白进行了分析,证明了4．071 8菌株晶体有立方体型和双金字塔型两种,分别由原毒素CryⅠ及CryⅡ组成,该菌对鳞翅目和双翅目昆虫均有毒杀作用。     

生物防治

苏云金芽抱杆菌贴泽毒素(55kDa)对鳞翅目昆虫的毒性到对双翅目昆虫的毒性的变化至今还没有在其它苏云金芽抱杆菌田(Bt)毒素上观察到.这种变化是由于     

杀线虫的苏云金芽孢杆菌蛋白

苏云金芽孢杆菌是杀虫剂蛋白的主要来源。现在Mgcogen公司已找到对线虫有毒的菌株。杀线虫蛋白作为现在用于控制蛔虫侵染家畜的氯化物的替换物可找到很好的市场。象杀虫剂蛋白一样,杀线虫蛋白也可在环境中降解而且可能比合成的杀虫剂更安全。苏云金芽孢杆菌杀虫剂蛋白对特定类型的昆虫有高度专一性。多数只对鳞翅目(蛾,蝴蝶,及其它蝎有效。抗线虫苏云金芽孢杆菌毒素不同于那些用于昆虫的杀虫剂产物,它只针对线虫而不影响昆虫。     

苏云金芽孢杆菌毒蛋白发掘方法的研究进展

自上世纪初发现苏云金芽孢杆菌对昆虫有杀虫活性以来,如何发掘利用苏云金芽孢杆菌的杀虫晶体蛋白服务于农业生产和人类的卫生防控就成为一个重要课题。从早期的分离菌株使用菌体的复合物喷施到使用分子手段转化植物特定表达,人类在苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白的利用精准度上在不断提高,但随之而来就是抗性的产生。因此不断发掘可使用的新的苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因资源就是一个很重要的话题。本综述就苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因的发掘方法研究做一系统论述。     

微生物的毒素

微生物产生的毒素可分为细菌毒素、放线菌毒素和真菌所产生的毒素等,分述如下: (一)细菌毒素根据它们在细胞中的位置不同,可分为两类: 1.内毒素是病原菌细胞壁的组成成分,其化学性质是脂多糖—蛋白质的复合物,只限于革兰氏阴性细菌才有。 2.外毒素是病原菌的代谢产物,都是蛋     

家蚕氨肽酶和类钙粘蛋白与苏云金芽孢杆菌Cry1Ac毒素相互作用

苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis生产的晶体毒素被广泛用作农林害虫的杀虫剂。鳞翅目昆虫受体蛋白是阐明其与晶体毒素相互作用的重要模式。文中纯化了苏云金芽孢杆菌的晶体毒素蛋白,质谱鉴定为Cry1Ac毒素,然后重组表达家蚕氨肽酶N (BmAPN6) 和类钙粘蛋白 (CaLP) 结合结构域。利用免疫共沉淀、Far-Western印迹和酶联免疫吸附试验,证明Cry1Ac毒素蛋白和BmAPN6之间的相互作用。在Sf9细胞中,对Cry1Ac毒素的细胞毒活性分析,表明BmAPN6参与Cry1Ac毒素诱导的细胞形态异常和裂解死亡。文中也利用相同的方法,对钙粘蛋白的3个结合位点CR7、CR11和CR12进行相互作用分析,结果表明3个重复结构域是CaLP的Cry1Ac结合位点。上述结果表明,BmAPN6和CaLP可作为Cry1Ac毒素致病的功能性受体,为进一步揭示晶体毒素的致病机制和基因编辑增强家蚕抗病性提供了研究靶标。     

我国仓贮昆虫病原芽孢杆菌的研究

对９５１个样品分离鉴定,有７４７个样品含芽孢杆菌,有菌率为７８．５５％．共分离得到芽孢杆菌１１３８株,其中苏云金杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ,简称Ｂ．ｔ）１４３株,占１２．５％;球形芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ,简称Ｂ．ｓ）１１株,占０．９７％;其他芽孢杆菌９８４株,占８６．４０％．从芽孢杆菌中选出产生晶体、苏云金素或磷酸酯酶Ｃ（ＰｈｏｓｐｈａｌｉｐａｓｅＣ,简称ＰＬＣ）的毒素菌株１６８株,其中Ｂ．ｔ占１４３株,Ｂ．ｓ有５株,其他芽孢杆菌１０株．在产毒素菌株中,经测定有１２０株菌对供试昆虫毒性达标．占７７．９２％．不同菌株的杀虫毒素、杀虫范围和毒力各异,认为这种差异取决于毒素和虫种两方面的特异性．     

细菌毒素基因成功克隆到烟草细胞中

<正> 据《Biotechnology News》(1985年5卷4期)和《Newsw ATCH》(1985年5卷3期)报道;Rohm 和 Haas 公司声称已将细菌的基因首次克隆到烟草植株中,并且得到表达。研究人员将来自苏云金芽孢杆菌产生毒素的基因片断插入烟草植株、使烟草能够抗某些害虫。苏云金芽孢杆菌作为一种微生物杀虫剂广泛用以防治某些害虫,含有苏云金芽孢杆菌毒素的烟     

一些化学物质对苏云金芽孢杆菌Cry1Ac毒素与昆虫离体细胞相互作用的影响

为探讨苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis（Bt）杀虫晶体蛋白与昆虫细胞的相互作用,以Bt Cry1Ac毒素和对该毒素敏感的粉纹夜蛾Trichoplusia ni离体细胞BTI-TN-5B1-4为材料,研究了一些化学物质对Cry1Ac毒素与昆虫离体细胞相互作用的影响.结果表明：N-糖基化抑制剂衣霉素、蛋白质合成抑制剂放线菌酮、胞吞作用抑制剂莫能菌素和胰蛋白酶预处理,都能不同程度地提高BTI-TN-5B1-4细胞对Cry1Ac毒素的敏感性,其中胰蛋白酶预处理的作用最明显;而N-乙酰半乳糖胺不能抑制Cry1Ac毒素对这种离体细胞的毒力.     

B型肉毒毒素重链C端基因的表达与保护作用的初步研究

肉毒毒素是肉毒梭状杆菌产生的外毒素,有7种血清型(A～G),是目前已知的毒性最强的细菌蛋白质。人类肉毒中毒主要是由A、B和E型引起。本研究克隆了B型肉毒毒素重链C端片段(Hc),在大肠杆菌中进行了诱导表达,并用Ni离子亲和柱进行了纯化。Hc蛋白免疫后的BALB/c小鼠可以抵抗6×103LD50B型肉毒毒素攻击。     

昆虫中肠液性质对苏云金芽孢杆菌伴孢晶体毒力的影响

综述了昆虫中肠液性质对苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis伴孢晶体毒力的影响。中肠液的酸碱度和蛋白酶是影响伴孢晶体溶解与原毒素活化的两大因素。中肠液的酸碱度不仅影响到伴孢晶体的溶解速度,还影响到各种蛋白酶的活性表现;而蛋白酶则直接参与了原毒素的活化,其组成与活性影响着原毒素的活化速度和杀虫专一性。因中肠液蛋白水解能力过高而导致原毒素的过度降解是某些昆虫对苏云金芽孢杆菌低度敏感的主要原因,而中肠液对原毒素活化能力的降低则与昆虫抗性的形成有关。此外,中肠液的沉淀作用及其它生理生化特性也影响着原毒素毒力的正常发挥。     

Cry毒素自然进化与作用机制研究进展

苏云金芽胞杆菌(简称Bt)产生的杀虫Cry毒素被广泛的运用于转基因作物害虫的有效防治。在Cry毒素家族中,Cry毒素的三维结构域引导它们自然进化,并产生大量结构和行为方式相似但在不同的昆虫中表现出不同特异性的Cry蛋白,同时Cry毒素家族也是对昆虫特异性分子研究的基础。简述了Bt本身及其发展历程,还详细阐述了Cry毒素在自然中完成昆虫特异性的进化及其作用机制。最后,对于Cry毒素杀虫活性的进化提出了一般性的策略。     

Cry毒素杀虫活性分子改造方法研究进展

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)产生的Cry毒素为防治害虫提供了一种宝贵的资源。但昆虫中肠蛋白酶的活化作用在不同的昆虫中对Cry毒素的杀虫活性有限制性。分析了几种不同的策略来增加Cry毒素对靶标昆虫的毒性,包括结构域Ⅲ交换、结构域Ⅱ和结构域Ⅲ的突变以及其他突变。此外,还详细阐述了噬菌体展示技术进行毒素优化的方法,毒素优化能够增加Cry毒素对亲本Cry毒素敏感度较低的害虫的杀虫活性,以期为Cry毒素的分子改造和应用提供参考。