苏云金芽孢杆菌毒素杀灭谱：从昆虫到人类癌细胞

张琳琳,杜忠华

(夏津一中，山东 德州 254300)

1 引言

苏云金杆菌是一种革兰氏阳性且产孢的细菌，广泛分布于世界各地的土壤、植物和昆虫中[1]。Bt之所以广为人知，是因为它能产生多种用于农业害虫防治的毒性蛋白(Cry、Vip、Sip)[2]，抑制蚊虫传播疾病(Cyt)[2]，并且对人类癌细胞具有毒性(PS、SLP和Cry)[3]。Bt的主要特征之一是在芽孢形成过程中，在芽孢旁边产生具有立方形、双锥状、球形、椭圆形或不规则形状伴胞晶体，它们是由δ-内毒素单体聚集而成，根据它们的序列相似性可分为Cry和Cyt毒素。此外，Bt在其生命周期种还可以产生其他重要的毒素，如副孢毒素、表层蛋白、Vip和Sip蛋白。目前，Bt毒素已被分离并分类为至少78个Cry、3个Cyt、6个副孢毒素蛋白、1个SLP、1个Sip和4个Vip蛋白家族。这些都将在本文进行阐述。

2 Bt内毒素

2.1 Cry毒素

Cry蛋白因其对膜翅目、鞘翅目、同翅目、直翅目等昆虫以及线虫、螨类和原生动物等具有毒性而广为人知[2]。它主要以传统的杀虫制剂或转基因作物形式应用于害虫的生物防治。

Cry毒素主要是在Bt芽孢形成过程中产生，根据其序列同源性提出了一个四级分类系统。序列同源性小于45%的Cry毒素在初级水平上不同，如Cry1、Cry2等。序列同源性大于78%的Cry毒素被进一步分为二级，名称加上大写字母，如Cry1A、Cry1B。95%同源性的毒素构成第三级的边界并用小写字母区分这些蛋白质，如Cry1Aa、Cry1Ab、Cry1Ac。

Cry蛋白的晶体结构显示其含有3个结构域，因此，Cry毒素也被称为3d-Cry毒素。结构域I主要与毒素的寡聚化和在细胞膜上形成穿孔有关。结构域Ⅱ与毒素的特异性有关，参与和受体的结合。……