Las toxinas producidas por Bacillus thuringiensis (Bt) llamadas proteínas Cry y Cyt constituyen el bioinsecticida más usado comercialmente contra insectos plaga en agricultura y contra mosquitos. Ambas toxinas son toxinas formadoras de poro y ambas presentan un paso de oligomerización que pudiera ser importante para la formación del poro y para su toxicidad. Las toxinas Cry son activas contra insectos lepidópteros coleópteros y dípteros. Su mecanismo de acción es complejo involucrando la interacción con varios receptores. Se propone que la interacción con cadherina induce la oligomerización de la toxina la cual es fundamental para formar un poro iónico que causa la muerte de las células del intestino y de la larva. En el proyecto anterior DEGAPA-IN206209) describimos dos mutantes de Cry1Ab en la hélice alfa-3 del dominio I que son incapaces de oligomerizar y que pierden la toxicidad. Por el otro lado, las toxinas Cyt muestran preferencia por matar insectos del orden Diptera. No se han descrito receptores para esta toxina solo que interactua con los lípidos de las células del intestino de las larvas blanco. Las toxinas Cyt juegan un papel muy importante en la toxicidad de Bt, ya que son capaces de sinergizar la actividad de las toxinas Cry, aumentando significativamente la toxicidad. Además revierten la resistencia hacia toxinas Cry en mosquitos. Estas toxinas también forman un oligómero cuando interaccionan con la membrana pero no se conocen los residuos involucrados. En este proyecto nuestro objetivo es comprender cuales son las interacciones entre los aminoácidos que están dentro de los monómero de la toxina Cry que hacen contacto con la hélice alfa-3. También identificar regiones de Cyt que participan en la oligomerización. Nos interesa saber si la oligomerización de la toxina Cyt es determinante para su toxicidad hacia los mosquitos y si es importante para sinergizar la acción de las toxinas Cry. Conocer como funciona la oligomerización de estas toxinas nos va a permitir proponer estrategias para mejorarlas o para lograr tener toxinas Cyt capaces de sinergizar a otras toxinas Cry, como las activas contra Lepidopteros, y así poder contender con problemas de resistencia.

El estudio del modo de acción de las toxinas Cry, en especial de Cry1Ab por ser ampliamente usada como bioinsecticida en el campo, tiene el reto biotecnológico de mejorar su aplicación, así como contestar preguntas fundamentales en biología y establecer las bases moleculares de la interacción proteína-proteína para poder entender cómo una proteína pasa de un estado estable en solución a otro estado estable en un medio no polar como lo es la membrana lipídica. El entender el proceso de sinergismo entre toxinas Cry y Cyt es de mucha importancia ya que la toxina Cyt pude sinergizar algunas toxinas Cry y revertir la resistencia a las mismas. Por eso analizar el papel de la oligomerización de Cyt en el mecanismo de acción de esta toxina nos permitirá saber cual es su relación con el sinergismo y poder establecer estrategias en un futuro para lograr tener una toxina Cyt modificada que sea capaz de sinergizar a otras toxinas Cry como las que son activas contra insectos Lepidópteros.