БИОХИМИЯ, 2009, том 74, вып. 10, с. 1346–1355
УДК 577.352.4
Действие энтомоцидных белков из бактерии Bacillus thuringiensis на ионную проницаемость апикальных мембран кишечного эпителия личинок Tenebrio molitor*
1 Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН
2 Всероссийский государственный институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов (ГосНИИГенетика)
Поступила в редакцию 19.03.2009
После доработки 20.04.2009
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Bacillus thuringiensis, δ-эндотоксин Cry3A, Tenebrio molitor, BBMV, мембранный потенциал, ионные каналы, потенциал-чувствительные красители, мембранотропный эффект δ-эндотоксина Cry3A.
Аннотация
Исследовано действие δ-эндотоксинов Cry3A и Cry11A, энтомоцидных белков Cry-типа, продуцируемых Bacillus thuringiensis, на ионную проницаемость апикальных мембран кишечного эпителия личинок Tenebrio molitor. Эксперименты проведенны на препаратах везикулярных мембран данного типа с использованием потенциал-чувствительных красителей сафранина О и оксонола VI, а также ΔрН-индикатора акридинового оранжевого. Найдено, что помещение везикул (нагруженных в ходе их получения Mg2+) в бессолевую буферную среду приводит к спонтанной генерации на везикулярной мембране трансмембранного электрического потенциала со знаком «минус» внутри везикул, сопровождаемой кислотным сдвигом рН внутривезикулярной водной фазы. Показано, что генерация на везикулярной мембране трансмембранных ионных градиентов является результатом электрогенного выхода из везикул Mg2+, ибо она подавляется агентами, снимающими на ней мембранный потенциал. К их числу относятся сантимолярные концентрации сульфата магния или хлорида кальция, сильно липофильный катион тетрафенилфосфоний, а также субмиллимолярные концентрации ряда блокаторов Ca2+-каналов клеточных мембран. Пассивная генерация мембранного потенциала, но со знаком «плюс» внутри везикул наблюдалась при добавлении к везикулам сантимолярных концентраций сульфата калия. δ-Эндотоксины Cry3A и Cry11A, добавленные к суспензии везикул в бессолевой инкубационной среде или в присутствии в ней сульфата калия, вызывали выраженную гиперполяризацию везикулярной мембраны, чувствительную к тем же агентам, которые снимали на ней мембранный потенциал и в отсутствие эндотоксинов. Полученные результаты позволяют заключить, что поддействием Cry-белков в везикулах апикальных мембран кишечного эпителия личинок T. molitor открываются поры или каналы, обладающие значительно большей проницаемостью для катионов щелочных и щелочноземельных металлов, чем для соответствующих анионов.
Текст статьи
Сноски
* Первоначально английский вариант рукописи был опубликован на сайте «Biochemistry» (Moscow), Papers in press, BM09-094, 13.09.2009.
** Адресат для корреспонденции.