肉毒杆菌神经毒素家族 PG 毒素 1 与 2 的结构功能特性及杀虫剂潜力研究

《Nature Communications》：Structure and functional divergence of the non-canonical BoNT-like toxin PG1 and PG2

　　

摘要

肉毒杆菌神经毒素（BoNTs）是一种强效的细菌毒素。包括BoNT/X、BoNT/En和PMP1在内的几种类似BoNT的毒素构成了一个独特的毒素家族。本文重点研究了该家族中的另外两种毒素——PG毒素1（PG1）和PG毒素2（PG2）。它们的轻链（LC）和重链（HC）分别由相邻的基因编码。PG1和PG2的轻链能在不同的位点切割果蝇的SNAP-25蛋白（分别为N196-E197和R191-K193）；PG1的毒性更强，而PG2的毒性则受pH值和离子强度的影响。这两种轻链都是通过网格蛋白介导的内吞作用进入Sf9细胞的。PG1的轻链单独存在时对果蝇和北玉米尺蠖都有毒性，而PG2的毒性则依赖于其重链的协同作用。冷冻电镜观察显示，PG1采用了一种独特的双链结构，其中包含类似“门铰链”的结构。这些发现丰富了肉毒杆菌神经毒素家族的结构和功能多样性，同时也证实了PG毒素作为杀虫剂和研究工具的潜力。