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Bt제의 활성을 상승시키는 변형 Bt부스터

전문가 제언: ○ Bacillus thuringiensis(Bt)가 만든 곤충에 대한 독성단백질 Cry는 곤충의 위에 있는 미세융모 세포막 표면의 수용체 cadherin과 결합하여, 세포막에 구멍을 내어 곤충을 죽게 한다. Bt는 오랫동안 화학합성 살충제를 대체할 수 있는 미생물 살충제로 사용되어왔다. 그러나 Bt는 독소 단백질과 수용체의 특이성 때문에 독성 범위가 좁고, 내성 해충에는 효과가 없어 완벽한 해충방제를 위해서는 화학살충제와 병용해야하는 단점이 있다.

○ 나방 유충의 소화기 상피세포 표면에서 분리한 Bt-R1은 Cry1A 독소 수용체중 세포막의 바깥쪽 영역의 펩타이드인데, Bt 독소 단백질과 친화력이 매우 높고, 독소 단백질과 수용체의 결합을 촉진시켜 독성의 상승효과를 보여준다. 이 Bt부스터(BtB)를 기존의 Bt포자와 독소단백질과 함께 사용하면 살충효과를 증가시키고 몇 종류 다른 해충들과 일부 내성해충에도 상승효과를 보였다.

○ 본 특허에서는 Bt-R1에서 유래된 몇 개의 새로운 BtB들을 만들었다. 이 BtB들은 Cry1Ac 독소단백질 활성을 28배 이상 상승시켜, 기존의 BtB에 비해 현저하게 우수하고, 특히 활성범위가 넓어 다양한 종류의 해충에도 효과가 있으며 Bt제로 방제가 어려운 여러 내성 해충에도 효과가 좋았다. 그러나 BtB들은 기존의 BtB와 마찬가지로 활성화된 독소 단백질과는 작용하지만, 상용화된 Bt포자와 단백질 결정과 혼합 사용하였을 때는 상승효과가 감소하였다.

○ 본 특허에서는 BtB 펩타이드가 곤충에 흡입되어, 위에서 펩신과 키모트립신과 같은 단백분해 소화효소에 의해 분해된다는 것을 발견하고, BtB 의 단백분해에 의한 절단 부위의 아미노산들을 치환, 제거시켜 단백분효효소에 내성을 지닌 변형된 BtB 펩타이드들을 제조하여 본 발명을 완성하였다.

○ 단백 분해효소 내성 BtB는 기존의 Bt제의 사용량을 크게 감소시켜 경제적이고, Bt 내성해충를 포함한 광범위한 해충의 방제가 가능하므로 화학살충제의 병용이 필요 없는 친환경적인 미생물살충제로 사료된다.

저자: The university of Georgia
자료유형: 특허정보