Bakterientoxine
Natürlich vorkommende Insektizide
Bt-Toxin aus Bacillus thuringiensis
Bacillus thuringiensis (Bt) ist ein im Boden lebendes, Endosporen bildendes Bakterium. Es produziert ein Toxin, das in der Landwirtschaft als sicheres und wirksames Bio-Pestizid eingesetzt wird und das nach dem gegenwärtigen Stand der Forschung für den Menschen ungiftig ist. Das Bt-Toxin richtet sich gegen bestimmte Spezies, vor allem gegen die Raupen des Maiszünslers, und ist besonders in Fällen von starkem Insektenbefall nützlich. Es dringt in die Larven der Insekten ein und zerstört die Darmwand der Schädlinge. Nach Isolierung des Gens wurden transgene Mais- und Kartoffelpflanzen hergestellt, die das Bt-Toxin während des gesamten Pflanzenwachstums kontinuierlich exprimieren und diesen Pflanzen somit durch genetische Manipulation eine Resistenz gegen Insekten verleihen. Die 3D-Struktur des kristallisierten δ-Endotoxins ist mittels Röntgen-Strahlung bestimmt worden. Danach besteht dieses auch als Cry III A bezeichnete Toxin aus drei Domänen, denen bestimmte Funktionen zuordenbar sind (siehe folgende Tabelle).
- Domänen des δ-Endotoxins aus Bacillus thurigiensis tenebrionis, Strukturmerkmale und ihre Funktion (CATH-Kassifizierung)
| Domäne | Strukturmerkmal | Funktion |
|---|---|---|
| 1dlcA01: C-terminale Domäne | sieben α-Helices | relevant für die Bildung von Membranporen |
| 1dlcA02: mittlere Domäne | drei antiparallele β-Flächen; β-Prisma- I-Struktur, Jelly Rolls | essentiell für die Bindung an den Rezeptor der Wirtszellmembran, Galactose-bindend, insektizid |
| 1dlcA03: N-terminale Domäne | zwei β-Faltblatt-Strukturen | Stabilität, Schutzfunktion vor Proteasen, insektizid |
Link zum Thema
Infos "Biological Control: Bacteria Bacillus thuringiensis" bei der Cornell Universität
Literatur
| Li, J. D.; Carroll, J.; Ellar, D. J. (1991): Crystal Structure of Insecticidal Delta-Endotoxin from Bacillus thuringiensis at 2.5 Å resolution. In: Nature. 353 , 815-821 |
| (1997): Biology of Microorganisms. T. Brock D. M. Madigan T. J. Martinko M. J. Parker (Hrsg.). 8th ed.Prentice Hall Int., Inc., ISBN: 0-13-571225-4 |
