我院林毅课题组2016级博士研究生卢珂宇及硕士研究生古宇清、刘肖萍在导师林毅教授和美国密苏里大学堪萨斯分校（UMKC）余小强教授共同指导下，在Cry蛋白杀虫机理方面取得初步进展。相关成果以“Possible insecticidal mechanisms mediated by immune response related Cry-binding proteins in the midgut juice ofPlutella xylostellaandSpodoptera exigua”为题在线发表于Journal of Agriculture and Food Chemistry（SCI一区，DOI: 10.1021/acs.jafc.6b05769）。
苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt）伴随芽孢形成过程在菌体内产生蛋白质性质的晶体（伴胞晶体，其中的蛋白称为伴孢晶体蛋白，包括Cry和Cyt）。不少Cry蛋白被证实对一些重要的农林卫生害虫具有特异的杀虫活性，对非靶标生物相当安全。因此，Bt制剂成为迄今最成功的微生物杀虫剂，转cry基因抗虫农作物在全球范围大面积种植。然而，Bt产业的健康可持续发展，受制于两大难题：一方面，害虫抗性发展使现有Bt制剂或转cry基因抗虫农作物逐渐失效；另一方面，仍然有不少重要害虫因缺乏相应高效的Cry蛋白无法实现有效的友好防治。深入研究Cry杀虫的分子过程，揭开Cry杀虫过程的全貌，是从根本上解决这两大难题的理论基础。
目前对Cry杀虫过程的基本认识为：伴孢晶体被害虫取食后，先在中肠碱性环境下发生溶解释放出Cry蛋白原，随后被中肠蛋白酶处理后激活，之后与中肠刷状缘膜微囊（BBMV）上的结合蛋白（受体）发生结合形成寡聚体，在BBMV膜上造成孔洞，破坏了细胞渗透平衡，导致害虫死亡。其中，Cry与受体的识别结合是杀虫过程最为关键的环节。
论文作者团队提出从Cry非受体结合蛋白的新角度，研究Cry杀虫的分子过程。在克隆表达Cry蛋白活性区的基础上，采用Protein Pull-down、LC-MS/MS、生物信息学分析等技术手段，从小菜蛾和甜菜夜蛾中肠内的液体中，发现了能够与Cry1Ab1结合的一些蛋白，包括胰蛋白酶和昆虫免疫反应通路关键蛋白，提出了昆虫先天免疫反应介导的Cry杀虫机理新假说。
研究工作主要得到了华侨大学中青年教师科技创新资助计划（优秀青年科技创新人才）的资助。
论文链接：http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jafc.6b05769
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