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害虫抗性发展和一些重要害虫仍缺乏相应有效的Cry 蛋白,是制约苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)及其杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Proteins,Cry)长期应用的两大难题.研究Cry 蛋白的构效关系有助于克服这两大难题.之前我们比较了34 个Cry1Ab 蛋白的活性区空间结构,发现Cry1Ab1(只对鳞翅目有效)与Cry1Ab7(对鳞翅目和双翅目均有效)的活性区存在4 个氨基酸差异：A450P、F537L、P545I 和T568I,其中只有A450P 导致空间结构上的差异.该差异位于447-449 氨基酸区域,前者此处形成β 折叠,后者为loop(DomainⅡ的loop3).其他三个差异氨基酸分别位于Domain Ⅲ的β17、β18 和β20 上.本研究考察第450 位氨基酸的差异对杀虫活性的影响.在1 μg/g 和128 μg/g浓度(包涵体μg/饲料g)下,Cry1Ab1 对初孵小菜蛾幼虫的校正死亡率分别为61.2％和78.9％,其A450G 突变体(空间结构与Cry1Ab1 相同)分别为34.5％和55.6％,其A450P 突变体(空间结构与Cry1Ab7 相同)分别为45.6％和58.9％.这表明,447-449 氨基酸区域的结构及第450 位氨基酸的侧链基团影响了Cry1Ab1的杀小菜蛾活性.在浓度为50μg/mL 下(复性后的包涵体蛋白μg/水mL),突变体A450P 无法杀死埃及伊蚊三龄幼虫,表明loop3 这一特异结构不足以决定Cry1Ab7 的杀埃及伊蚊活性.其他三个差异氨基酸与其杀虫活性的相关性研究正在进行中.进一步考察Cry1Ab1 和Cry1Ab7 的差异结构对Cry 与受体的结合有何影响.Cry1Ab1 和Cry1Ab7 分别与小菜蛾APN 受体进行分子对接,结果表明二者的差异结构均参与对接,但参与的氨基酸位点有所不同,这可能是导致A450P 突变体相对于Cry1Ab1 杀小菜蛾活性较低的原因.与埃及伊蚊上的APN 和ALP 受体进行分子对接,发现Cry1Ab1 和Cry1Ab7 的差异结构均未参与对接,Cry1Ab1 的DomainⅡ与受体不存在相互作用,推测这是Cry1Ab1 及其突变体A450P 对埃及伊蚊没有活性的原因.