Text

Substitusi Asam Amino di Daerah Prediksi Membran Insersi Vegetative Insecticidal Protein (Vip3Aa) dari Bacillus thuringiensis (Amino Acid Substitutions in a Predicted Membrane Insertion Region of a Vegetative Insecticidal Protein (Vip3Aa) from Bacillus thuringiensis)

---

ABSTRAK

Vegetative Insecticidal Protein (Vip3A) yang dihasilkan oleh Bacillus thuringiensis merupakan protein terlarut yang dapat membunuh serangga (insektisidal) generasi baru untuk pengembangan bioinsektisida. Protein ini dapat digunakan sebagai pengganti kristal protein (Cry) dalam perlindungan tanaman terhadap serangan hama Lepidoptera untuk mengatasi masalah resistensi atau ketahanan hama dari protein Cry tersebut. Namun, struktur dan mekanisme insektisida protein Vip3A masih belum diketahui. Penelitian sebelumnya mengenai Vip3A menunjukkan bahwa daerah N-terminal dari protein ini berpengaruh terhadap toksisitas protein berdasarkan prediksi struktur protein serupa. Penelitian ini bertujuan untuk menjelaskan mengenai peran fungsional asam amino di daerah N-terminal dari protein Vip3Aa melalui substitusi leusin dengan metode site-directed mutagenesis. Toksisitas tiap protein diukur melalui bioassays dan hasilnya menunjukkan bahwa toksisitas mutan L75A berkurang dengan nilai LC90 sebesar 1,88 μg/cm2 dibandingkan dengan variabel kontrol atau non mutan yang memiliki nilai LC90 sebesar 0,12 μg/cm2. Untuk analisis lebih lanjut mengenai peran leusin sebagai asam amino penting yang terletak di daerah prediksi membrane insersi, leusin disubstitusi ke asam amino lain (asam aspartat dan tirosin) untuk menghasilkan mutan yang baru berdasarkan prediksi struktur 3D protein dan desain primer. Untuk mengetahui efek substitusi dari protein mutan, dilakukan bioassay dan dibandingkan dengan variabel kontrol atau non mutan. Hasilnya menunjukkan bahwa toksisitas mutan L75D dan L75Y secara signifikan hilang. Hasil ini menunjukkan bahwa residu leusin sebagai asam amino yang terletak di daerah N-terminal dari Vip3Aa protein ini berperan peran penting dalam toksisitas protein tersebut.

Kata kunci : Bacillus thuringiensis, Vegetative insecticidal protein, Lepidoptera, Site-directed mutagenesis, Bioassay





ABSTRACT



Vegetative insecticidal proteins (Vip3A) produced by Bacillus thuringiensis are regarded as the new generation of insecticidal toxins for bioinsecticides development. These proteins are considered as an excellent complement of Cry proteins in crop protection against Lepidoptera pest to overcome the problem of Cry resistance. However, the structure of Vip3A proteins and its insecticidal mechanism remains unknown. Previous studies of Vip3A showed that N-terminal region potentially necessary for protein toxicity based on its predicted structure. This study aimed to investigate the functional role of amino acids at the N-terminal region of Vip3Aa protein by substituting leucine using site-directed mutagenesis. The toxicity of each protein was estimated by bioassays and the result showed that mutant number L75A reduced the toxicity with the LC90 1.88 µg/cm2 compared to the wild type 0.12 µg/cm2. For further analysis the role of leucine as critical amino acid located in a predicted membrane insertion region, leucine was subjected to site-directed mutagenesis and substituted into aspartic acid and tyrosine to construct new mutants based on 3D secondary structure prediction and primer design. To examine the substitution effect of mutant protein production, the bioassay was performed and compared to the wild type. The result revealed that the toxicity of mutant L75D and L75Y completely lost. This result suggested that leucine residue at the proposed helix-turn-helix motif of the N-terminal region of Vip3Aa protein played an important role in protein toxicity.
Keywords: Bacillus thuringiensis, Vegetative insecticidal protein, Lepidoptera, Site-directed mutagenesis, Bioassay

---

Ketersediaan

1446B20IV

1446 B 20-iv

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

BIOLOGI

No. Panggil

1446 B 20-iv

Penerbit

: ., 2020

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

NONE

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Fanny Amalina Mardhiani

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar