[發(fā)明專利]靶向型殺蚊毒素

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880022966.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN110475867A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·M·卡尼;G·普魯厄特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貝勒大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/82
• 分類號(hào): C12N15/82;A01N63/00;C07K14/18;C07K14/435
• 代理公司: 11713 北京世峰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 康健;王思琪<國(guó)際申請(qǐng)>=PCT/US2

本文所述的殺蟲毒素是由與毒素結(jié)構(gòu)域融合的靶向結(jié)構(gòu)域組成的融合毒素肽。該靶向肽通過(guò)使融合毒素肽以導(dǎo)致殺蟲活性的方式結(jié)合蚊產(chǎn)生與蚊的特異性結(jié)合。本文所述的轉(zhuǎn)基因植物通過(guò)在花蜜中表達(dá)殺蟲毒素蛋白而殺蚊，所述殺蟲毒素蛋白包括靶向肽以確保對(duì)蚊的特異性。這些轉(zhuǎn)基因植物是安全性的榜樣，因?yàn)樗鼈兪欠寝r(nóng)作物植物并且對(duì)一個(gè)蚊的種具有特異性。

背景技術(shù)

本申請(qǐng)要求于2017年4月4日提交的標(biāo)題為“靶向型殺蚊毒素”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/481,199的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)援引加入合并于此。

本發(fā)明涉及靶向型殺蚊毒素和經(jīng)改造以產(chǎn)生殺蚊毒素從而控制蚊種群的植物。

蚊是被最普遍不喜歡的害蟲之一。除了它們常見的令人討厭的因素，它們還是許多致命和破壞性疾病的攜帶者。蚊傳播的疾病每年在全球造成數(shù)百萬(wàn)人死亡，特別是在發(fā)展中國(guó)家。疫苗僅在一定比例的病毒性疾病中開發(fā)成功。每隔十年，新病原體的出現(xiàn)都會(huì)加劇這些困難，例如當(dāng)前的寨卡病和基孔肯雅病的威脅。

控制蚊種群的努力包括旨在去除死水的局域性努力，以及總體而廣泛的殺蟲劑噴灑。這些努力并未顯示出巨大的成功，并且在噴灑殺蟲劑的情況下，對(duì)非靶標(biāo)物種產(chǎn)生了負(fù)面影響。殺蟲劑計(jì)劃一直是美國(guó)控蚊的主要手段，但殺蟲劑可能會(huì)帶來(lái)生態(tài)后果，如2016年在南卡羅來(lái)納州響應(yīng)于寨卡病毒威脅進(jìn)行的殺蟲劑處理所導(dǎo)致的大規(guī)模蜜蜂殺傷中所見。驅(qū)蚊劑在有限的情況下有效，但是，對(duì)于日常生活(尤其是家庭)而言，可能無(wú)法遵循每天使用驅(qū)蚊劑的原則。即使采用現(xiàn)有的蚊蟲控制措施，美國(guó)的許多公民還是在夏天只是呆在室內(nèi)，以避免疾病傳播的風(fēng)險(xiǎn)以及蚊的煩擾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及對(duì)蚊有毒但對(duì)非靶標(biāo)昆蟲種類無(wú)毒的靶向型殺蟲蛋白。本發(fā)明還涉及經(jīng)改造以產(chǎn)生毒素的植物。在具體的實(shí)施方案中，所述轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)殺蟲毒素蛋白，其包含靶向肽以確保對(duì)蚊的特異性。殺蟲毒素可以在植物生成的花蜜中產(chǎn)生。這些植物代表了一種生態(tài)敏感，具有成本效益且長(zhǎng)期的方法，該方法利用了蚊的種群對(duì)花蜜攝食的關(guān)鍵性要求。

蚊種群嚴(yán)重依賴花蜜作為食物來(lái)源。雄性使用花蜜和其他糖源作為唯一的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，而雌性則依靠它來(lái)為其尋血飛行提供能量，從而為越冬和其他目的做準(zhǔn)備。利用這一事實(shí)，已證明摻有殺蟲劑的糖餌是控蚊的可行措施。但是，最好避免完全使用殺蟲劑。適當(dāng)?shù)那矣行У臍⑽秒倪f送機(jī)制將使生物安全控蚊策略成為可能。

已經(jīng)制備了針對(duì)特定生物體的毒性肽。使用靶向肽已經(jīng)改變了抗微生物肽的特異性，并且已經(jīng)在大腸桿菌中以高產(chǎn)率產(chǎn)生了融合體。已經(jīng)產(chǎn)生了對(duì)金黃色葡萄球菌和變形鏈球菌具有特異性毒性的化學(xué)合成融合肽。此外，顯示出表達(dá)靶向型融合肽的轉(zhuǎn)基因植物對(duì)鐮刀菌根腐真菌和蚜蟲具有特異性抗性。

本發(fā)明內(nèi)容涉及具有融合在一起的對(duì)蚊特異的靶向肽和毒素肽的靶向型融合肽。該靶向肽確保融合肽僅被蚊以某種誘導(dǎo)毒素毒性的方式吸食或結(jié)合。除非以這種方式吸食或結(jié)合所述融合肽，否則該毒素肽將沒有毒性。因此，將所述的肽靶向蚊會(huì)產(chǎn)生對(duì)非蚊昆蟲無(wú)作用的毒素。靶向型融合肽可以在包括酵母或大腸桿菌的任何合適的生物體中表達(dá)，然后被提取、分離或純化，以用作殺蚊毒素。

在一些實(shí)施方案中，將植物改造成以確保蚊子吸食、消耗、暴露于或以其他方式攝取該肽的方式來(lái)生產(chǎn)所述靶向型融合肽。在一些實(shí)施方案中，改造花蜜植物以在花蜜中表達(dá)所述的靶向型融合肽。花蜜是蚊子生命周期的重要組成部分，對(duì)它們非常有吸引力。雄性蚊子依靠花蜜或提供的糖源來(lái)維持生存，而雌性蚊子則需要花蜜來(lái)驅(qū)動(dòng)他們的尋血飛行。非花蜜植物也可以被改造以表達(dá)靶向型融合肽，條件是它以允許蚊消耗或吸食所述肽毒素的方式表達(dá)。