โปรตีน Cyt toxin ที่สร้างจากแบคทีเรีย Bacillus thuringiensis บางสายพันธุ์ เป็นโปรตีนที่ ออกฤทธิ์ต่อลูกน้ำยุงและสามารถเสริมฤทธิ์กับโปรตีนอื่นๆ ให้สามารถออกฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุงได้ดีขึ้น อย่างมาก อย่างไรก็ตามโปรตีนชนิดนี้สามารถออกฤทธิ์ต่อเซลล์อื่นๆได้ด้วย เพื่อที่จะพัฒนาโปรตีน ให้มีความจำเพาะและออกฤทธิ์ได้ดียิ่งขึ้น จึงได้ทำการศึกษากลไกการทำลายเซลล์ของโปรตีนชนิดนี้ เริ่มตั้งแต่การละลายของผลึกโปรตีน การกระตุ้นด้วยเอ็นไซม์ Protease การเข้าจับกับหมู่ไขมัน (phospholipids) ที่เป็นองค์ประกอบหลักของเยื่อหุ้มเซลล์ การรวมตัวกันเพื่อเป็นโครงสร้างขนาด ใหญ่บนเยื่อหุ้มเซลล์จนนำไปสู่การออกฤทธิ์ทำลายเซลล์และทำให้เซลล์ตายในที่สุด การออกฤทธิ์ ผ่านกลไกต่างๆเหล่านี้ต้องอาศัยการทำงานร่วมกันของโปรตีนหลายโมเลกุลจนเกิดเป็นโครงสร้าง ขนาดใหญ่มากจนไม่สามารถวิเคราะห์หาจำนวนโมเลกุลที่ชัดเจนได้ ผลการศึกษาความสัมพันธ์ ระหว่างโครงสร้างและการทำหน้าที่พบว่ากรดอะมิโนที่อยู่ใน เกลียวอัลฟาเอ อัลฟาซี และบริเวณ ลูปอัลฟาดี-เบต้าสี่ (αA, αC &αD-β4 loop) มีบทบาทสำคัญต่อการจับกับเยื่อหุ้มเซลล์ ส่วนกรดอะ มิโนที่อยู่บริเวณลูป อัลฟาดี-เบต้าสี่ และเบต้าหก-เบต้าเจ็ด (αD-β4 &β6- β7 loops) มีหน้าที่ กำหนดความจำเพาะในการออกฤทธิ์ต่อเซลล์เป้าหมาย อาศัยความรู้ต่างๆที่ได้ในครั้งนี้ เราสามารถ สร้างโปรตีนที่ออกฤทธิ์อย่างจำเพาะต่อลูกน้ำยุงและลด non-specific cytolytic activity ต่อเซลล์ชนิด อื่นๆ ได้โดยทำการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนบริเวณนี้ เช่นการแทนที่กรดอะมิโนที่ตำแหน่ง Thr-148 (T148K and T148Q) ทำให้ได้โปรตีที่ออกฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุงได้ดีมาก และมีความจำเพาะสูงโดยไม่มี ฤทธิ์ต่อเซลล์อย่างอื่นเลย นอกจากนี้เรายังสามารถสร้างโปรตีนที่ออกฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุงได้ดีกว่า โปรตีนต้นแบบ เช่น โปรตีนกลายพันธุ์ S194A, Q200A และ F204A เป็นต้น เมื่อทำการถ่ายยีน cyt toxin เข้าสู่แบคทีเรีย B. thuringiensis subsp. israelensis IPS82 (Bti IPS82) ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่ องค์การอนามัยโลกแนะนำสำหรับใช้ควบคุมลูกน้ำยุง พบว่าได้แบคทีเรียที่ออกฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุงได้ ดีกว่าเดิมถึง 6 เท่า ดังนั้นจึงควรนำแบคทีเรียที่ได้ใหม่นี้ไปใช้ในการควบคุมลูกน้ำยุงลายที่กำลังเป็น ปัญหาอยู่ในปัจจุบัน โปรตีน Cyt toxin สามารถนำมาใช้ในการกำจัดแมลงศัตรูพืชจำพวกหนอน ผีเสื้อเช่นหนอนกระทู้หอมได้ แต่ต้องทำให้อยู่ในรูปที่ละลายแล้วจึงจะให้ผลดี ดังนั้นจึงมีความเป็นไป ได้ที่จะพัฒนาโปรตีนชนิดนี้เพื่อใช้ร่วมกับโปรตีนกำจัดหนอนแมลงศัตรูพืช เพื่อให้ได้เป็นผลิตภัณฑ์ ที่ออกฤทธิ์ได้ดี และหลีกเลี่ยงการดื้อของแมลงในอนาคต Cyt toxin is a parasporal crystal protein produced by some strains of Bacillus thuringiensis (Bt). This protein is toxic to mosquito larvae and synergizes activity of Bt Cry toxins. The drawback of this toxin is its non-specific cytolytic activity to broad range of cells. To make the toxin more specific, molecular mechanism in which the toxin damage the target cell has been investigated. Protein solubilization, protease activation and binding to phospholipid components of cell membrane were studied. It was found that Cyt toxin molecules form large complexes on cell membrane prior to induce cell lysis. The active complex is formed after accumulation of the toxin molecules until reaching a critical number. However, we are unable to determine the precise number of the toxin molecule in the active complex. Structure-function relationship investigation revealed that amino acids in αA, αC & αD-β4 loop play important role during membrane binding and amino acids in αD-β4 &β6- β7 loops are responsible for selectivity of the toxin. Based on this knowledge we are able to produce mutant toxins that are highly specific to mosquito larvae without non-specific cytolytic activity such as T148K and T148Q mutants. In addition, mutant toxins with higher mosquito larvicidal activity than the wild type were generated e.g. S194A, Q200A and F204A. The cyt toxin gene was also transformed into B. thuringiensis subsp. israelensis IPS82 (Bti IPS82), a strain recommended by WHO to use as a mosquito control agent. Interestingly, the transformant shows up to 6 folds higher toxicity than that of the wild type. This recombinant strain would be a good choice to be applied to control Aedes mosquito, a major vector for dengue fever. We have demonstrated that Cyt toxin is active against Lepidopteran larvae such as Spodoptera exigua. It is therefore possible to develop this toxin as an effective biocontrol agent to be used in combination with other insecticidal proteins to avoid insect resistant development in the future.