近日，江苏省农业科学院质量安全所安全控制功能材料与智能化创新团队在SCI期刊Pest Management Science（一区，IF 4.85）上发表了基于分子对接、改造技术创制模拟Cry蛋白的新型杀虫蛋白的最新研究。团队成员谢雅晶为论文第一作者，刘贤金研究员为论文通讯作者。
Cry毒素是苏云金芽孢杆菌（Bt）在孢子形成过程中产生的杀虫蛋白。随着在转基因抗虫作物的广泛种植与应用，昆虫抗性风险问题也引起人们广泛关注。开发新型高活性杀虫蛋白（如与Cry毒素结构不同的其他毒素）也是抗性治理策略之一。本研究在原有初步获得模拟Cry1Ab抗独特型抗体的基础上，通过对该模拟物与小菜蛾中肠受体ALP的结构模拟、分子对接，在此基础上进一步进行分子重组改造后，筛选出具小菜蛾中肠毒性的新型杀虫蛋白iGEAb-dVL。进一步分析发现，iGEAb-dVL与Cry毒素结构不同，不具有α螺旋穿孔结构，与CAD等Cry毒素受体结合活性弱，但依然能与小菜蛾BBMV稳定结合，导致中肠细胞损伤，昆虫死亡。经研究表明，iGEAb-dVL存在与Cry毒素穿孔模式不同的杀虫作用机制。本研究构建了蛋白质分子互作的高活性筛选平台，并以分子互作指导蛋白质工程的改造设计，并成功获得高活性的杀虫蛋白，为开发新型安全杀虫功能材料提供了重要技术路径。。相关结构材料与昆虫特异性靶标互作规律的总结，为后期自主研发下一代生物防治农药产品和关键抗虫基因等提供重要指导。
该研究得到国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金青年基金项目等项目资助。
文章链接：Docking‐based generation of antibodies mimicking Cry1A / 1B protein binding sites as potential insecticidal agents against diamondback moth （Plutella xylostella）， Pest Management Science, 2021. https://doi.org/10.1002/ps.6499
