第七节消化毒剂的作用机理.ppt

1、第7节消化毒剂的作用机理，1996年吴文君等首次提出了消化毒剂的概念，主要以昆虫消化系统，即主要以消化系统为目标的杀虫剂作为消化毒剂。破坏中长期组织破坏制对消化酶消化抑制剂的影响。主要种类：Bt内毒素植物园二级代谢物质(如二氢沉香呋喃类化合物等)。两个茄子目标，一个，Bt内毒素，苏云金杆菌(Bt)，产品已达到60多种，是世界上产量最高、使用最广泛的微生物杀虫剂。基本作用机理Bt的杀虫活性主要由它生产的杀虫蛋白晶体起作用。杀虫蛋白晶体(也称为蛋白质组蛋白)由多种杀虫晶体蛋白(ICPs)或-内毒素(-endotoxin)或Cry(晶体)组成，昆虫摄取牙齿毒性蛋白质后，在中将高pH环境和蛋白酶的作用

2、下，蛋白质组晶体溶解并激活症状：血吸虫失去运动能力，颤抖，呕吐，停止进食，死亡。1 .Bt杀虫晶体蛋白(ICPs)，杀虫晶体蛋白是来自苏云金杆菌(Bt)的毒素。武断白质主要有7种茄子：-外毒素、-外毒素、-外毒素、-内毒素、-不稳定外毒素、水溶性毒素、鼠因子外毒素。内毒素是在形成孢子的同时形成的蛋白质晶体，位于孢子旁边，因此也称为同伴晶体毒素的主要杀虫晶体蛋白，牙齿晶体蛋白只是一种毒素(Pretoxin)，被消化为活性，即分子量10007000的片段，起毒素作用。对外部毒素的深入研究表明，其作用机制主要通过抑制依赖DNA的RNA聚合酶来抑制RNA合成。从牙齿毒素的作用机制来看，预计对哺乳动物有

3、害，因此使用要慎重。目前在欧洲和美国，实用的苏云金阿波菌剂是-不生产外毒素的变种，但苏联的制剂中含有-外毒素。晶体蛋白有130多种，根据杀虫范围和寄主动员型，可分为两个茄子主要组分：Cry(光补性)蛋白和Cyt(生物活性低)蛋白，同时营养基杀虫蛋白(VIPs)发现，活性和特异性与Cry相同。Cry分为四个茄子主要类别(根据杀虫谱):CryI(鳞片)；CryII(鳞翅和双翅)CryIII(鞘翅目)；crie ive(dip tera)。通常毒素只能杀死特定目的的易感昆虫，有助于有益的生物和脊椎动物安全。1 .Bt杀虫晶体蛋白(ICPs)，完全的武断，一般由三个域组成。域由螺旋梁组成，可能与细胞膜

4、通孔有关。域由三组-折叠层组成，可以参与毒素和膜受体蛋白的识别和结合。域位于毒素分子C-团，昆虫肠道蛋白酶能阻止毒性钚分子的进一步分解。1 .Bt杀虫晶体蛋白(ICPs)，2 .Bt毒素受体蛋白、晶体蛋白的毒性和受体蛋白及晶体蛋白的结合能力是正相关、膜受体蛋白是武断白质特异性的决定因素。鳞翅目昆虫的中肠Bt毒素受体蛋白主要是中肠粉刷状旁膜囊泡(BBMV)的氨酶N (aminopeptidase N，APN)、钙粘蛋白CLP(cadherin-like)和碱性磷酸酶。鞘糖脂也是迄今为止未知的无脊椎动物Bt毒素的普遍受体。-内毒素的作用过程需要通过五个茄子环：溶解，激活酶解，与受体结合，插入，孔或

5、离子通道形成。3 .杀虫晶体蛋白的作用机理，毒素的溶解晶体蛋白可溶于pH 12或pH 9.5，可溶于巯基试剂碱性溶液。中肠内环境(如pH值、还原电势、污垢、体积等)都会影响内毒素在昆虫体内的溶解性。鳞翅目幼虫的中长期pH值一般比较高，呈碱性，有利于内毒素的溶解。，3杀虫晶体蛋白的作用机制，毒素的活化溶解晶体蛋白被中肠蛋白酶水解，130kD左右的毒素打开二硫化键，释放N端70kD左右的抗酶多能的活力。活力片段至少由两部分组成：毒性片段和细胞结合片段。毒性雕塑的主要结构是螺旋，对膜通道的形成和毒性效果有重要作用。细胞结合片段由C侧的保守区和中间变量区组成，主要结构是负责毒素和目标昆虫受体结合的-片

6、段层，决定了毒素的选择性。中肠酶液的组成直接影响-内毒素的分解活性-内毒素作用的特异性，具有重要作用。三杀虫晶体蛋白的作用机制、独断白质的激活过程、毒素的激活、三杀虫晶体蛋白的作用机制、三杀虫晶体蛋白的作用新模型、毒素和受体蛋白的结合毒素被激活后，首先通过域与上皮细胞膜上的受体蛋白相结合。合并分为两个阶段。第一步，与CLP受体的初始结合同时，由BBMV的蛋白酶水解去除约3Kd的a1螺旋，聚集成4合体结构。低聚体和APN结合，即二次受体的结合，在APN受体的帮助下，毒素低聚体聚集在细胞膜脂质筏区，此时毒素和受体难以分离，因此是不可逆性结合。插入及孔或离子通道形成与受体相结合的低聚合物由APN移动

7、到脂肪筏上，Cry域插入脂肪筏区，诱导孔形成，导致膜完整性破裂，引起离子泄漏，水流入细胞，细胞因膨胀而解体死亡。共聚物不同于毒素单体，能在膜中形成稳定的孔道。牙齿理论解释了作为APN牙齿重要功能受体的单个Cry1A毒素亲和力低的原因。3杀虫晶体蛋白的作用新模型，由载蛋白质的鞘和胆固醇动力学组成的比较稳定的功能悬浮在二维流动细胞膜上的微区，在视觉上被称为“功能木”，域被6-7个双亲螺旋包围。穿孔机制被认为是在域II完成毒素-受体识别后，与受体结合的域中的6个螺旋像打开的伞一样，将中心螺旋插入膜结构，将域推进膜脂形成通道，破坏上皮细胞的K渗透势和pH梯度。组织病理学实验表明，中肠细胞呈气泡状，微绒

8、毛损伤，中肠充满上皮细胞内容物，中肠细胞消失，最终昆虫幼虫死亡。在杀虫蛋白中的域作用、3杀虫晶体蛋白的作用新模型、图2 Bt杀虫单白质作用的伞型模型和共图原理图形成的牙齿新模型，强调了在昆虫的BBMV中，Cry毒素与同一受体相互作用，而不是与两个受体相结合形成孔的过程中，脂筏的作用，并将APN解释为重要功能。这与多个受体分子连续结合，通过脂质筏进入膜或细胞的机制在其他毒素(如Aeromonas溶血素)和病毒(如AIDS病毒)的发病过程中普遍存在。牙齿模型的提出使Bt的毒性和抗性机制更完整地得到解释，也有助于其他病原体的致病机理研究。3杀虫晶体蛋白的作用新模型的意义，二氢沉香呋喃类化合物：高皮等

9、，等粘虫可能发生：中柱形细胞的微小绒毛排列不均，大量下降。基底膜褶皱空间增大，排列混乱。细胞质密度降低；内质网极度扩张，囊饱和，核糖体下降。线粒体冠模糊，双层膜不完整。牙齿等化合物与昆虫重细胞膜及内膜结合，膜系统结构发生变化，水分和各种离子的渗透性发生变化，估计细胞肿胀、水脱落、瓦解，最终死亡。牙齿等化合物与昆虫重细胞膜及内膜结合，膜系统结构发生变化，水分和各种离子的渗透性发生变化，估计细胞肿胀、水脱落、瓦解，最终死亡。第二，其他消化毒剂，丁部：可能会妨碍欧洲玉米穿孔的幼虫和亚洲玉米穿孔的幼虫的发育，导致幼虫体重减少，发育迟缓，蛹重量减少，畸形蛹等出现，对亚洲玉米穿孔的幼虫的抵抗作用很强。丁卜作为消化抑制剂抑制胰蛋白酶和胰蛋白酶的活性，影响食物的消化，影响昆虫的生长和发育。