Abstract

HUSSAIN, Syed-Rehan A. et al. Caracterización de una delta endotoxina mutante de Bacillus thuringiensis con estabilidad y toxicidad aumentadas. Rev. colomb. biotecnol [online]. 2011, vol.13, n.2, pp.144-154. ISSN 0123-3475.

La α-Hélice 5 del domino I de las d-endotoxinas de Bacillus thuringiensis, es crítica para la toxicidad de las toxinas contra insectos al participar en la formación de canales iónicos. La participación en la función tóxica del residuo Histidina 168 (H168) -el cual es altamente conservado- fue estudiada mediante técnicas de biología molecular, electrofisiología y biofísica. La toxina mutante H168R fue ~ 3 veces más tóxica que la toxina silvestre (ts) en Manduca sexta, mientras que H168Q fue 3 veces menos tóxica. Los análisis espectroscópicos indicaron que las mutaciones no producen alteraciones estructurales significativas y que la toxina H168R (T_m= 59 °C) es más estable que las toxinas H168Q (T_m= 57.5 °C) y wt (T_m= 56 °C). Las tres toxinas exhibieron uniones de afinidad similares (K_com) en vesículas de intestino de larvas de insecto, indicando que las diferencias en la toxicidad no se deben a cambios en la unión inicial al receptor. Los ensayos de unión/disociación y fijación de voltaje mostraron que la reducción de la toxicidad de la toxina H168Q se puede atribuir a una disminución en la inserción y/o en la formación de canales iónicos. De otro lado, H168R mostró una inhibición a la corriente de corto circuito mayor que la ts y un aumento en unión irreversible (Kobs), lo cual es consistente con un menor valor de CL50. La modelación molecular sugiere que H168Q y H168R forman puentes de hidrógeno adicionales, lo que les confiere mayor estabilidad térmica. Adicionalmente, es probable que H168R tenga una carga positiva extra expuesta en la superficie, lo cual aumentaría su tasa de inserción en membranas susceptibles.

Keywords : α-hélice 5; dicroísmo circular; modelamiento molecular; mutagénesis sitio dirigida; estabilidad térmica; Bacillus thuringiensis.

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