Abstract
The cryIB, truncated cryIB$[cryIB({\alpha})]$, cryIA(b), and cytA genes, encoding 135-, 89-, 131-, and 27-kDa proteins, respectively, from Bacillus thuringiensis were cloned into a shuttle vector pBES and expressed in E. coli and Bacillus species. The morphology and solubility in alkaline buffer of the insecticidal crystal proteins were investigated. Transformation of intact cells of E. coli and Bacillus species was achieved by electroporation. High field strength of 11.0 kV/cm and resistance of 129 ohms were required for efficient transformation of E. coli strains and 4.5 kV/cm and 48 ohms for Bacillus species. Strains of recombinant E. coli and Bacillus species produced the insecticidal crystal proteins and accumulated as the same bipyramidal and irregular structures as those of CryIB and IA(b) and CytA of B. thuringiensls, respectively. The insecticidal crystal proteins accumulated in recombinant E. coli wire smaller in size than those in recombinant Bacillus species. The solubility in alkaline buffer of the insecticidal crystal proteins of recombinant E. coli increased gradually as the pH increased, whereas in the case of Bacillus species the solubility increased gradually as the pH increased up to 9 and then the solubility increased greatly up to two times higher than that of E. coli proteins.
B. thuringiensis에서 분리된 cryIB, truncated cryIB$[cryIB({\alpha})]$, cryIA(b), 및 cytA 유전자를 E. coli-Bacillus의 shuttle vector인 pBES에 cloning하여 이 유전자의 동종 혹은 이종발현과 이들 형질전환된 균주에서 생성되는 살충성 결정 단백질의 형태와 특성을 조사하였다. E. coli와 Bacillus의 형질전환은 electroporation으로 이루어졌으며, 효과적인 형질전환을 위한 field strength와 resistance는 E. coli의 경우 11.0 kV/cm와 129 ohms였고, Bacillus의 경우에는 4.5 kV/cm와 48 ohms였다. E. coli나 Bacillus에서 형성되는 살충성 결정 단백질의 전자현미경적인 형태는 원래의 숙주에서 형성된 것과 동일하여 CryIB와 CryIA(b)는 bipyramid 형이고, CytA는 부정형이었으며, 크기는 E. coli에서 형성된 것이 Bacillus에서 형성된 것 보다 작았다. Alkaline pH에서의 살충성 결정 단백질의 용해도는 E. coli의 경우 pH의 증가에 따라 점진적으로 증가되었으나, Bacillus의 경우에는 pH 9 까지는 점진적으로 증가하다가 pH 9 이상에서는 큰 폭으로 증가하여 E. coli의 경우보다 2배 이상의 차이를 보였다.
(Department of Agricultural Chemistry, Chonbuk National University)
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