3月14日,我校作为第一通讯单位,在中科院农林科学类一区Top期刊《Pest Management Science》(CiteScore排名:7/181)正式发表了一篇题为“Scorpion insect neurotoxin LqhIT2 is a promising oral biopesticide: high-level preparation inPichia pastorisand bioactivity assays”的研究论文(doi: 10.1002/ps.8626)。我院李洪波教授为该论文的唯一通讯作者。

蝎神经毒素LqhIT2具有胃毒杀虫活性,这是大多数其他杀虫神经毒素蛋白所不具备的特性。然而,该毒素的大规模制备困难,成为其生物防治应用的主要障碍。在本研究中,研究团队通过表达元件优化和筛选高表达的重组毕赤酵母转化子,利用生物反应器在高密度发酵条件下,成功实现了该重组毒素的高效分泌表达,产量高达1.4 g/L。纯化后的rLqhIT在终浓度为0.5 mg/mL时,能够显著抑制昆虫Sf9细胞的增殖,并引发典型的昆虫细胞胀亡现象。值得注意的是,200 ng/mL的rLqhIT2对哺乳动物细胞无毒性。在进一步的实验中,研究团队发现,注射rLqhIT2会导致家蚕出现典型的弛缓性瘫痪和死亡症状。当注射剂量为1 μg/g体重时,8小时内有46.7%的家蚕死亡,且死亡率与注射剂量呈正相关。将纯化的rLqhIT2喂食给第五龄菜粉蝶幼虫,在浓度为10 μg/g/cm⟡的菜叶上喂养3天后,幼虫死亡率达到66%。rLqhIT2在注射和喂食时均表现出高度的昆虫细胞特异性和杀虫活性,其应用前景优于其他昆虫神经毒素,更令人关注的是,该rLqhIT2有极高的热稳定性且对蛋白酶耐受性强,为其在害虫生物防治中的广泛应用奠定了基础。
该研究获得了国家自然科学基金(32360700)、湖南省自然科学基金(2022JJ3041)和湖南省教育厅科学研究基金(24A0763)的资助。
文献链接:https://scijournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ps.8626
撰稿 李洪波
编辑 曾振华
责编 曹 亮
审核 黄雪霜