Nucleotide Sequence of the Lepidoptera-toxic Protein Gene of Bacillus thuringiensis subsp. dendrolimus T84A1

Bacillus thuringiensis dendrolimus T84A1の殺虫性蛋白質遺伝子を合む3882塩基の配列を決定した。本菌の結品蛋白質は1180個のアミノ酸(分子量133, 487Da)から成ることが推定された。蛋白質の研究と今回決定した配列の結果から、最小の殺虫活性断片であるFragment Tが結晶蛋白質のN-末端側の半分に位置することがわかった。結晶蛋白質のハイドロパシー分析からN-末端側の半分の領域は疎水的でC-末端側は親水的であることが明らかになった。そのC-末端側に大部分のシステイン、リジン残基が偏って存在していることから、C-末端側は結晶の形成に開与していることが予測された。サテライシンによるFragment Tの限定水解とハイドロパシーの解析によって3つのドメインから成る毒性発現領域の構造の構築が明確になった。また、大陽菌における殺虫性結晶蛋白質の生産に与える培養温度の影響を検討したところ、通常の培養温度である37℃に比べてより低い25℃の方が顕著な蓄積を示すことが明らかになった。

A 3882 nucleotides sequence including the complete crystal protein gene of Bacillus thuringiensis (B. t.) dendrolimus T84A1 was determined by the dideoxy-chain termination method. It was revealed that the gene of B. t. dendrolimus is highly homologous to that of B. t. sotto (SHIBANO et al., 1986). According to the suggested nomenclature, this gene is classified into cryIA(a) (HOFTE and WHITELEY, 1989). The open reading frame encoded. a 133487.71 Da protein consisting of 1180 amino acid residues. The hydropathy of the predicted crystal protein was also analyzed. When the crystal protein gene was expressed in E. coli MV1184 using the vector pUC118, the lower cultivation temperature (25°C) yield larger accumulation of the crystal protein than that at ordinary temperature (37°C). Based on the sequence determined in this study, the functional structure of the crystal protein was discussed.