中国农业科学 | 江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所基于Bt毒素的杀虫蛋白理性设计与创新应用策略

Bt毒素是苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）代谢产生的一类具有特异性杀虫功能的大分子蛋白，其制剂和转基因作物已广泛用于害虫防治，产生了巨大的经济和社会生态效益。围绕Bt毒素挖掘和提升其应用价值是持续研究的热点，特别是随着Bt毒素结构功能和作用机制日趋明晰，为其功能修饰和创新应用创造了条件，相关研究蓬勃发展，成效显著。

近期，江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所/省部共建国家重点实验室培育基地-江苏省食品质量安全重点实验室完成的题为“基于Bt毒素的杀虫蛋白理性设计与创新应用策略”的综述在《中国农业科学》2024年第57卷1期正式发表。

大量研究表明，采用定点突变、结构域替换或融合以及抗独特型抗体模拟等策略，是理性设计活性更高、稳定性更强、杀虫谱更广、非靶标生物安全性更高甚至是可用于害虫抗药性治理的有别于母体Bt毒素的突变体、结构杂合体乃至功能效应物抗体等新型杀虫蛋白的有效手段；此外，采用催化毒素活化、驱动毒素靶向受体结合、促进毒素表达以及同源或异源杀虫材料复配或共表达的协同促效等创新增效策略，也是助推Bt毒素应用价值的重要手段。

Bt毒素主要作用对象

本文总结了Bt毒素结构功能和作用机制，梳理了基于Bt毒素功能修饰的突变体、结构杂合体以及功能效应物抗体等新型杀虫蛋白理性设计和基于Bt毒素功能增效的创新应用策略等相关研究进展，并结合作者团队在模拟Bt毒素杀虫功能效应物抗体靶向设计研发方面的最新成果，探讨了基于Bt毒素的杀虫蛋白理性设计与创新应用策略未来发展动向及潜在可行捷径，为相关研究提供较为全面的最新有价值的文献资料和启发思路。该文章获得江苏省自然科学基金面上项目（BK20231384）、国家自然科学基金重点项目（31630061）、江苏省农业自主创新项目（CX(22)1009）的资助。论文链接：《 基于Bt毒素的杀虫蛋白理性设计与创新应用策略》

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