Транспортер АТФ-связывающей кассеты ABCA2 хлопковой совки Helicoverpa armigera является функциональным рецептором токсина Cry2Ab бактерии Bacillus thuringiensis

Кристаллические (Cry) белки бактерии Bacillus thuringiensis (Bt) широко применяют в трансгенных сельскохозяйственных культурах для борьбы с важными вредителями. По сравнению с традиционными инсектицидами широкого спектра Bt-культуры имеют ряд преимуществ: обеспечивают более эффективный контроль вредителей, оказывая меньшее негативное воздействие на организмы, не являющиеся мишенями, и причиняя меньший ущерб окружающей среде. Трансгенные сорта кукурузы и хлопчатника, продуцирующие токсин Cry2Ab Bt, применяют во всем мире для борьбы с несколькими основными вредителями из отряда чешуекрылых, включая хлопковую совку Helicoverpa armigera. Устойчивость к токсину Cry2Ab и к Bt-культурам, продуцирующим Cry2Ab, у нескольких видов чешуекрылых связана с мутациями гена транспортера АТФ-связывающей кассеты ABCA2, экспрессируемого в средней кишке. Кроме того, нокаутирование гена методом редактирования генома показало, что ABCA2 играет важную функциональную роль в развитии интоксикации Cry2Ab. Однако точная роль ABCA2 в механизме действия Cry2Ab до сих пор не была описана. В настоящем исследовании с использованием двух систем экспрессии in vitro изучали роль белка ABCA2 H. armigera (HaABCA2) в развитии интоксикации Cry2Ab. Cry2Ab связывался с культивируемыми клетками насекомых Sf9, продуцирующими HaABCA2, вследствие чего клетки становились специфически и дозозависимо чувствительными к Cry2Ab. Напротив, клетки Sf9, экспрессировавшие рекомбинантные мутантные белки с отсутствием хотя бы одной из внеклеточных петель 1, 3, 4 и 6 либо внутриклеточной петли, содержащей нуклеотидсвязывающий домен 1, утрачивали чувствительность к Cry2Ab, что указывает на важность этих участков для функции рецептора. В соответствии с этими результатами ооциты Xenopus laevis, экспрессировавшие рекомбинантный HaABCA2, демонстрировали выраженный поток ионов через мембрану в присутствии Cry2Ab, что позволяет предположить участие HaABCA2 в образовании пор в процессе интоксикации Cry2Ab. В совокупности с ранее опубликованными данными полученные результаты подтверждают, что HaABCA2 является важным рецептором Cry2Ab и способствует развитию интоксикации у H. armigera.