แบคทีเรีย Bacillus sphaericus สามารถสร้างโปรตีน binary toxin ซึ่งประกอบด้วยโปรตีน BinA และ BinB ที่มี ฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุง โปรตีน BinB ทำหน้าที่จับกับตัวตอบรับ ในขณะที่ BinA ทำหน้าที่ในการออกฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุงโดยยังไม่ ทราบกลไกที่แน่ชัด โครงการวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาโครงสร้างระดับทุติยภูมิของโปรตีน BinA และ BinB ในสภาวะที่มี และ ไม่มีไขมัน โดยการใช้เทคนิค Fourier transform infrared spectroscopy (attenuated total reflection, ATR-FTIR) ผลการ ทดลองพบว่าโปรตีนทั้งสองชนิดมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระดับทุติยภูมิเมื่ออยู่ในสภาวะที่มีชั้นไขมัน (lipid bilayers) และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างดังกล่าวนี้จะแตกต่างกันระหว่างโปรตีนทั้งคู่อยู่แยกกัน และโปรตีนทั้งคู่อยู่รวมกันแสดงว่า การม้วนพับของโปรตีนให้ได้โครงสร้างที่เหมาะสมนั้นอาศัยโปรตีนทั้งสองชนิด นอกจากนี้ยังพบว่าโปรตีน BinB เท่านั้นที่ สามารถสอดแทรกเข้าสู่ชั้นไขมัน (lipid monolayers) ได้ และเพื่อเพิ่มความเข้าใจในกลไกการทำงานของโปรตีน binary toxin งานวิจัยนี้ยังได้ศึกษาความสำคัญของกรดอะมิโน Cysteine ที่อนุรักษ์ใน BinA (C31 C47 และ C195) และ BinB (C67 C161 และ C241) โดยการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนดังกล่าว โดยพบว่าโปรตีนกลายพันธุ์ส่วนใหญ่มีความสามารถใน การฆ่าลูกน้ำยุงลดลงมาก ยกเว้นโปรตีนกลายพันธุ์จากการเปลี่ยนกรดอะมิโน C241 ใน BinB ซึ่งยังคงมีความสามารถใน การออกฤทธิ์อยู่ และการสูญเสียความสามารถในการฆ่าลูกน้ำยุงนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการสร้างพันธะ disulphide ภายใน โมเลกุลของ BinA และ BinB อย่างไรก็ตามกรดอะมิโน cysteine เหล่านี้อาจมีความสำคัญต่อการรวมกลุ่มของโมเลกุล โปรตีน (oligomerisation) การจับกันระหว่างโปรตีน BinA และ BinB หรือการจับกับตัวตอบรับ นอกจากนี้ยังได้ ทำการศึกษาบทบาทของกรดอะมิโนที่มีประจุบางตัวในโปรตีน BinA (R97 E98 R101 และ E114) โดยการแทนที่ด้วย กรดอะมิโน Alanine พบว่าโปรตีนกลายพันธุ์ทั้งหมดมีความสามารถในการฆ่าลูกน้ำยุงลดลงอย่างมาก แสดงว่ากรดอะมิโน เหล่านี้มีความสำคัญต่อการออกฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุง และความสามารถในการฆ่าลูกน้ำยุงที่ลดลงของโปรตีนกลายพันธุ์เหล่านี้ ไม่สัมพันธ์กับความสามารถในการจับกันระหว่างโปรตีน BinA และ BinB ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำการศึกษาบทบาทของ กรดอะมิโนที่มีประจุเหล่านี้ต่อกลไกที่เกี่ยวข้องกับการออกฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุงต่อไปในอนาคต Bacillus sphaericus (Bs) produces mosquito-larvicidal binary toxin (BinA and BinB) during its sporulation. BinB has been identified as receptor-binding subunit while BinA is expected to bind to BinB and exert its activity via unknown mechanism. Structural characterisation of the binary toxin components was performed using Fourier transform infrared spectroscopy (attenuated total reflection method, ATR-FTIR) to demonstrate the secondary structures of the binary toxin in the absence and in the presence of lipids. Upon interaction with lipid bilayers, a dramatic conformational change involving secondary structure changes was observed in both BinA and BinB. Upon membrane association, the change in conformation observed for BinA or BinB separately is different from that observed when the proteins are combined, indicating that proper folding depends on the presence of the complementary subunit. It is also demonstrated in this study that BinB, but not BinA, is able to insert in model neutral lipid monolayers. To better understand the mechanism of the binary toxin, amino acid substitutions of three conserved cysteine residues in BinA (C31, C47, and C195) and BinB (C67, C161, and C241) were performed. Substitutions of most cysteine residues in both BinA and BinB were found to dramatically reduce or abolish their toxicity except mutation of C241-BinB which still retained its larvicidal activity. The loss of toxicity was not due to the disulphide bond formation within BinA and BinB molecules, however, these cysteine residues may play a critical role during oligomerisation, interaction between BinA and BinB or receptor binding. In addition, some selected charged residues of BinA (R97, E98, R101, and E114) were substituted with alanine to study their roles in biological activity. All mutants were found to drastically reduce the toxicity indicating that these four charged residues are essential for the full toxicity of the binary toxin. Binding ability between BinA and BinB was not correlated with the reduced toxicity of these mutants. Therefore, the roles of these charged residues on the other steps involved in the full toxicity are required to be investigated further.