ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การศึกษากลไกออกฤทธิ์ของโปรตีนฆ่าลูกน้ำยุงชนิด Mtx2 จาก Bacillus sphaericus

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การศึกษากลไกออกฤทธิ์ของโปรตีนฆ่าลูกน้ำยุงชนิด Mtx2 จาก Bacillus sphaericus
นักวิจัย : กุลวดี พรรณเชษฐ์
คำค้น : Bacillus sphaericus strain 2297 , mosquito larvicidal toxin , Mtx2 , แบคทีเรีย Bacillus sphaericus สายพันธุ์ 2297 , โปรตีน Mtx2 , โปรตีนเป็นพิษต่อลูกน้ำยุง
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2554
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4980033 , http://research.trf.or.th/node/2184
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

โปรตีน Mtx2 สร้างจากแบคทีเรีย Bacillus sphaericus สายพันธุ์ 2297 กลไกในความเป็นพิษต่อลูกน้ำยุงและโครงสร้างสามมิติของโปรตีนนี้ยังไม่มีการตีพิมพ์ แต่พบว่า Mtx2 จากแบคทีเรียสายพันธุ์นี้มีความเป็นพิษสูงต่อลูกน้ำยุง Aedes aegypti ในการศึกษานี้ได้สร้างแบบจำลองโครงสร้างของ Mtx2 โดยใช้โครงสร้างของ Clostridium perfringens –toxin เป็นแม่แบบ โครงสร้าง Mtx2 ที่ได้พบว่ามีโครงสร้างหลักเป็นแบบ -sheet ซึ่งได้ถูกยืนยันโดยการวิเคราะห์ด้วย Circular dichroism จากโครงสร้าง homology model ของ Mtx2 ที่สร้างขึ้นพบว่ากรดอะมิโน Thr224 ที่ได้มีการศึกษามาก่อนหน้านี้ว่ามีความสำคัญต่อความเป็นพิษของโปรตีน Mtx2 อยู่ในบริเวณ loop ที่ตรงกับ loop ในโครงสร้างของ –toxin ที่ทำหน้าที่จับกับ receptor ที่จำเพาะ ดังนั้นจึงคาดว่า loop นี้ในโครงสร้างของ Mtx2 จะทำหน้าที่คล้ายกัน กรดอะมิโนที่อยู่ในบริเวณ loop นี้ 4 ชนิด ได้แก่ Ser222, Thr224, Ile226 และ Ser227 ถูกเลือกเพื่อที่จะศึกษาความสำคัญต่อการออกฤทธิ์เป็นพิษต่อลูกน้ำยุง โดยการเปลี่ยนกรดอะมิโนเหล่านี้เป็น Alanine โดยวิธี site-directed mutagenesis โปรตีน wild-type Mtx2 และ mutant ถูกแสดงออกใน E. coli ในรูป inclusion ถูกนำไปทดสอบความเป็นพิษต่อลูกน้ำยุง Aedes aegypti และ Culex quinquefasciatus พบว่า การเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโน 4 ตำแหน่งยังคงความเป็นพิษต่อลูกน้ำยุง Aedes aegypti ได้เท่ากับ wild-type Mtx2 ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนที่ตำแหน่ง Thr224 และ Ile226 เป็นกรดอะมิโน Alanine ทำให้โปรตีน Mtx2 มีความเป็นพิษต่อลูกน้ำยุง Culex quinquefasciatus สูงขึ้นประมาณ 50 เท่าเมื่อเทียบกับโปรตีน wild-type Mtx2 แสดงว่าการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนที่สองตำแหน่งนี้จากกรดอะมิโนชนิด hydrophobic ที่มีขนาดใหญ่ (Threonine และ Isoleucine)เป็นกรดอะมิโน hydrophobic ที่มีขนาดเล็ก (Alanine) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเป็นพิษของโปรตีน Mtx2 ต่อลูกน้ำยุง Culex quinquefasciatus ได้ Mtx2 is the mosquito larvicidal protein produced by Bacillus sphaericus. The mode of action and the crystal structure of Mtx2 have not been published. In this study, the homology model structure of Mtx2 was determined by using the crystal structure of Clostridium perfringens –toxin as a template structure. The model structure of Mtx2 showed predominantly in -sheet. The structure was confirmed by circular dichroism analysis. The previous study revealed that Thr224 is important for toxicity of Mtx2. The structure alignment of two proteins shows that Ser222, Thr224, Ile226 and Ser227 of Mtx2 are located in the loop corresponding to the loop in the receptor binding domain of –toxin. Mtx2 form Bacillus sphaericus strain 2297 has been shown to be highly toxic to Aedes aegypti larvae but has no significant toxicity against Culex quinquefasciatus larvae. In this study, the wild-type and four mutants of Mtx2; S222A, T224A, I226A and S227A, were expressed in Escherichia coli. The inclusion proteins of wild-type and mutant Mtx2 were tested against Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus larvae. The results revealed that T224A and I226A mutants showed the increase toxicity against Culex quinquefasciatus whereas wild-type, S222A and S227A mutants have no significant toxicity against Culex quinquefasciatus. All four mutants still retain the toxicity against Aedes aegypti relatively the same as shown in wild-type toxin. This study showed that the replacements of large amino acid residues of threonine and isoleucine with a small, hydrophobic alanine of T224A and I226A mutants Mtx2 from Bacillus sphaericus strain 2297 results in gaining the new toxicity against Culex quinquefasciatus larvae and still retaining the toxicity against Aedes aegypti larvae.

บรรณานุกรม :
กุลวดี พรรณเชษฐ์ . (2554). การศึกษากลไกออกฤทธิ์ของโปรตีนฆ่าลูกน้ำยุงชนิด Mtx2 จาก Bacillus sphaericus.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
กุลวดี พรรณเชษฐ์ . 2554. "การศึกษากลไกออกฤทธิ์ของโปรตีนฆ่าลูกน้ำยุงชนิด Mtx2 จาก Bacillus sphaericus".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
กุลวดี พรรณเชษฐ์ . "การศึกษากลไกออกฤทธิ์ของโปรตีนฆ่าลูกน้ำยุงชนิด Mtx2 จาก Bacillus sphaericus."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2554. Print.
กุลวดี พรรณเชษฐ์ . การศึกษากลไกออกฤทธิ์ของโปรตีนฆ่าลูกน้ำยุงชนิด Mtx2 จาก Bacillus sphaericus. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2554.