Bacillus thuringiensis 결정성독소의 생화학적 특성

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Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, aizawai, dendrolimus, finitimus 그리고 israelensis의 결정성독소의 특성을 구명하기 위하여 이들 균주들이 생산하는 결정성독소들을 alkali용액, SDS용액, 누에소화액 그리고 부분정제된 누에소화액 protease에 용해시켜 전기영동을 실시 이들 독소의 저분자화 현상을 조사하였으며 또한 amino산 조성과 면역학적 특성을 조사하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. Alkali 용액과 1% SDS-1% $eta$-mercaptoethanol에 결정성독소들을 용해시킨 결과 subsp. kurstaki, dendrolimus, finitimus 그리고 aizawai로부터는 분자량 1.3$ imes$105과 6.5$ imes$104의 subunit가 주 band로 나타났고 subsp. israelensis에서는 분자량 4$ imes$104과 1.4$ imes$104의 subunit가 주 band로 나타났다. 2. 누에소화액에 의한 결정성독소의 분해상은 alkali용액이나 SDS-mercaptoethanol 처리때와 같은 pattern을 보여 주었다. 3. 부분정제된 누에소화액 protease로 결정성독소를 용해시켰을 경우 subsp. kurstaki, aizawai, finitimus에서는 분자량 1.3$ imes$105의 subunit는 용해되어 거의 나타나지 않았고 6.0-6.4$ imes$104의 subunit가 주 band로 나타났으며 subsp. dendrolimus에서는 분해 정도가 약하게 나타났고 subsp. israelensis에서는 alkali나 SDS 처리때와 비슷한 전기영동상을 나타냄으로써 누에소화액 protease에 의하여 용해되지 않았음을 보여 주었다. 4. 결정성독소의 amino산 조성은 subsp. israelensis에서는 aspartic산이 14.5%로 가장 많은 비율을 차지하였고 그외 4개의 subsp.에서는 glutamic산이 13.9-14.6%로 가장 많았다. 5. 결정성독소의 면역학적 특성을 보면 subsp. israelensis의 항체는 그것의 항원과만 반응하고 그외 4개의 subsp.의 항체는 각각의 항원과 그리고 서로 다른 항원과 교호하여 반응하였다.

기타언어초록

The parasporal crystals of Bacillus thuringinsis subspecies kurstaki, dendrolimus, finitimus, aizawai and israelensis were compared by polyacrylamide electrophoresis, amino acid composition and immunological analysis. In the subspecies of kurstaki, dendrolimus, finitimus and aizawai, the molecular weights of main subusnits of crystal solubilized by alkaline solution were 1.3${ imes}$105 and 6.5${ imes}$104 while those of subsp. israelensis were 4${ imes}$104 and 1,4${ imes}$104. The degradation of lepidopteran toxic subspecies crystals by silkworm midgut protease showed 6.0-6.4${ imes}$104 molecular weight and the pattern of degradation of subsp. israelensis crystals was similar to that of alkaline solution treatment. In the amino acid composition, aspartic acid in subsp. israelensis and glutiamic acid in the other four subspecies were the most abundant. The immunological characteristics of the crystals revealed that the antibody produced against the alkali-solubilized crystal protein of subsp. israelensis reacted with only its antigen, but the crystal antigens from the other four lepidopteran toxic subspecies did cross-react with each other as well as with their own homologous antisera.

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