蘇云金芽胞桿菌晶體蛋白Cry6A與秀麗小桿線蟲的相互作用研究.pdf

1、蘇云金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis，簡稱Bt)產(chǎn)生的伴胞晶體蛋白是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的微生物殺蟲劑。Cry6A晶體蛋白毒素是Bt生成的一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的殺線蟲晶體蛋白，對線蟲有多種毒殺活性。當(dāng)秀麗小桿線蟲受到Cry6A晶體蛋白毒素攻擊時(shí)，線蟲會(huì)采取多種防御策略來保護(hù)自身。我們在前期中采用蛋白質(zhì)組技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，Cry6A晶體蛋白毒素能引起線蟲多種蛋白表達(dá)水平發(fā)生明顯改變。本論文針對這些差異表達(dá)蛋白在線蟲對Cry6

2、A晶體蛋白毒素防御反應(yīng)中的功能開展了研究。
　　研究結(jié)果表明，Cry6A晶體蛋白毒素作用線蟲能顯著提升線蟲體內(nèi)與能量代謝相關(guān)酶的表達(dá)水平，如精氨酸激酶和丙酮酸脫氫酶活性分別提高1.53倍、1.92倍;由于能量代謝相關(guān)酶表達(dá)水平的上升導(dǎo)致線蟲體內(nèi)ATP其水平提高6.67倍。當(dāng)線蟲處于毒素脅迫的環(huán)境中，線蟲通過提高能量代謝水平來滿足其啟動(dòng)免疫防御反應(yīng)的能量需求，從而抵御Cry6A晶體蛋白毒素的攻擊。
　　Cry6A晶體蛋白毒素能

3、顯著提高線蟲與運(yùn)動(dòng)相關(guān)蛋白Dim-1表達(dá)水平。通過Cry6A晶體蛋白毒素作用秀麗小桿線蟲野生型N2和運(yùn)動(dòng)相關(guān)蛋白基因dim-1突變株DM2后，對其運(yùn)動(dòng)軌跡的波長和振幅分析。其中突變體DM2的波長和振幅隨著Cry6A晶體蛋白毒素濃度的下降程度比N2更加明顯，且有顯著性差異，表明突變體DM2對Cry6A晶體蛋白毒素更為敏感。DM2突變株不能表達(dá)DIM-1蛋白，導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)能力更容易受到毒素的影響;線蟲在遭受毒素攻擊時(shí)可通過提高DIM-1蛋白表

4、達(dá)水平來保護(hù)自身的運(yùn)動(dòng)機(jī)能，表明Dim-1蛋白在保護(hù)線蟲運(yùn)動(dòng)能力免受毒素負(fù)面影響方面發(fā)揮了重要作用。
　　Cry6A晶體蛋白毒素作用線蟲顯著影響與壽命相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。對秀麗小桿線蟲的壽命進(jìn)行研究，結(jié)果表明Cry6A晶體蛋白毒素引起線蟲壽命的縮短。與野生型N2相比，Cry6A晶體蛋白毒素對線蟲突變株CF1442(daf-2/daf-16缺失)和CB1370（daf-2缺失）毒力更高，對其生長抑制作用更顯著。表明daf-2和daf