Co je toxin Pertussis?
Toxin Pertussis je velký protein produkovaný Bordatella pertussis, původcem černého kašle. Toxin je také známý jako PT a je velkým proteinem složeným ze šesti podjednotek. Je to exotoxin a je uvolňován z bakteriálních buněk v neaktivní formě. Jakmile je absorbován do buněk, je aktivován, narušuje intracelulární signalizační mechanismy jeho hostitelských buněk a usnadňuje bakteriální kolonizaci infikovaného člověka. Toto bakteriální onemocnění je jedním z nakažlivých onemocnění, které zasahuje děti i dospělé, a to navzdory existenci vakcíny proti organismu.
Existuje šest podjednotek toxinu pertussis, známých jako S1, S2, S3, S4 a S5. V každé molekule PT jsou dvě molekuly podjednotky S4. Tento typ toxinu je známý jako toxin A / B. Část toxinu pertussis je složena ze S1, má enzymatickou aktivitu a může katalyzovat chemické reakce.
Sekce B PT obsahuje podjednotky S2-S5 a váže se na receptory na buněčné membráně hostitele. Jakmile se na něj váže vhodná sloučenina, vyvolá to buněčnou aktivitu. Vazba částí B toxinu pertussis způsobuje aktivaci podjednotky A. Jakmile je tato podjednotka aktivní, narušuje imunitní odpověď hostitele.
Důležitou součástí lidského imunitního systému je aktivace receptorů nazývaných G proteiny. Stimulují mnoho cest zapojených do imunity. Pokud je jejich aktivita blokována, může to značně narušit schopnost odrazit patogenní útok. Aktivace podjednotky toxinu A pertussis jí umožňuje přidat ADP-ribosu k jedné formě G proteinu, čímž výrazně brání intracelulární signalizaci a interferuje s imunitní odpovědí na infekci tímto patogenem Bordatella .
Podjednotky toxinu Pertussis S2 a S3 se vážou na receptory na různých typech buněk. Podjednotka 3 se může vázat na povrch buněk zvaných fagocyty, jejichž funkcí je přijímat a absorbovat bakterie a další útočníky. Není jasné, proč patogen vyvolává tuto odpověď. Jednou hypotézou je, že patogenní bakterie jsou uvnitř těchto specializovaných buněk schopny omezit další aspekt imunitního systému. Normálně by tyto buňky produkovaly toxické oxidované produkty, které by zabíjely bakterie v okolí.
Biochemický výzkum G proteinů často využívá toxin pertussis, který je komerčně dostupný. Schopnost této podjednotky přidat ADP-ribózu k G proteinu způsobí, že jeho aktivita bude oddělena od jakékoli reakce receptoru G proteinu. To je užitečné pro studium G proteinů. Je k dispozici v neaktivní formě a nevyžaduje aktivaci, pokud se používá s buněčnými extrakty nebo buňkami, ale vyžaduje, když experimenty zahrnují vyčištěný G protein.