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Study on the Cytotoxic Mechanisms of Bacillus thuringiensis Delta-Endotoxin, a Bioinsecticide : Effect on $K^+$ Channel of Insect Cell Lines
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  • Study on the Cytotoxic Mechanisms of Bacillus thuringiensis Delta-Endotoxin, a Bioinsecticide : Effect on $K^+$ Channel of Insect Cell Lines
  • Study on the Cytotoxic Mechanisms of Bacillus thuringiensis Delta-Endotoxin, a Bioinsecticide : Effect on $K^+$ Channel of Insect Cell Lines
저자명
Seo. Young-Rok,Ryu. Jae-Chun,Lee. Jun-Jae,Yu. Yong-Man,Han. Sung-Sik
간행물명
Korean journal of entomology
권/호정보
1998년|28권 2호|pp.119-125 (7 pages)
발행정보
한국곤충학회
파일정보
정기간행물|ENG|
PDF텍스트
주제분야
기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
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영문초록

생물농약으로서 잘 알려져 있는 Bacillus thuringiensie(Bt) $delta$-endotoxin의 곤충세포주 이온 채널에 대한 세포독성학적 효과를 연구하였다. 본 실험에서는 하나의 양이온의 등장액에서 세포팽창을 측정하여 나비목의 세포주에 대한 Bt독소의 영향을 평가하였다. 세포팽창은 $delta$-endotoxin의 결정이 용해된 TC-100배지와 KCl-sucrose 등장액에 모두에 의해서 자극되었다. 결과를 통해 Bt 독소에 대한 세포팽창이 $K^{+}$ 이온과 관련되어있다고 볼 수 있었다. 세포팽창 은 Bt 독소에 의해 유도된 $K^{+}$ 이온의 유입과 동시에 $H_2O$의 침입에 의한 것임을 보여주었는데, 이는 세포팽창의 자극은 독소가 용해된 KCl-sucrose 등장액에서는 관찰되었으나 sucrose 등장액에서는 관찰되지 않았기 때문이다. 더 나아가 4-AP와 ouabain과 같은 $K^{+}$채널을 차단하는 시약을 사용한 실험들은 Bt 독소에 의해 유도된 세포팽창에 뚜렷한 영향을 주었다. 결과로부터, 4-AP에 의해 유도되어 증가된 세포팽창이 $K^{+}$ leaky channels을 통한 $K^{+}$ 유출의 차단에 의해 야기되었다고 볼 수 있었고, $Na^{+}$, $K^{+}$-ATPase의 저해제인 ouabain에 의한 세포팽창의 억제는 $Na^{+}$, $K^{+}$-ATPase활성이 감소에 의해 $K^{+}$ 유입의 감소에 의한 것이라 볼 수 있었다.

기타언어초록

The cytotoxic effects of Bacillus thuringiensis (Bt) $delta$-endotoxin, a well-known bioinsecticide, were investigated on the ion channels of insect cell lines. This study attempted to evaluate the effect of Bt toxin on lepidopteran cell lines by measuring the cell swelling in isotonic solution containing only one cation. Cell swelling was stimulated in KCl-sucrose isotonic solution as well as TC-100 media containing solubilized crystal $delta$-endotoxin. It suggested that cell swelling by Bt toxin is related to a $K^{+}$ channel. Cell swelling may be due to the stimulation $K^{+}$ influx and simultaneously the penetration of $H_2O$ induced by Bt toxin, because the stimulation of swelling was observed with solubilized toxin in KCl-sucrose isotonic solution, but not in sucrose isotonic solution. Moreover specific $K^{+}$ channel blockers, such as 4-aminopyrimidine (4-AP) and ouabain, showed the significant effect on cell swelling induced by Bt toxin. We suggest that the increased cell swelling induced by 4-AP is caused by blocking of $K^{+}$ efflux through $K^{+}$ leaky channels. The inhibition of cell swelling by ouabain, which is a well- known inhibitor of $Na^{+}$, $K^{+}$-ATPase, is suggested to be due to decreased $K^{+}$ influx following diminishment of $Na^{+}$, $K^{+}$-ATPase activities.