百日咳毒素とは

百日咳毒素は百日咳の原因物質である百日咳菌によって産生される大きなタンパク質です。 PTとしても知られる毒素は、6つのサブユニットで構成される大きなタンパク質です。 これは外毒素であり、細菌細胞から不活性な形で放出されます。 細胞に取り込まれると活性化され、その宿主細胞の細胞内シグナル伝達機構を破壊し、感染者の細菌定着を促進します。 この細菌性疾患は、生物に対するワクチンの存在にもかかわらず、子供と大人の両方を襲う伝染病の1つです。

S1、S2、S3、S4、およびS5として知られる百日咳毒素の6つのサブユニットがあります。 PTの各分子には、S4サブユニットの2つの分子があります。 このタイプの毒素は、A / B毒素として知られています。 百日咳毒素のA部分はS1で構成され、酵素活性を持ち、化学反応を触媒できます。

PTのBセクションにはサブユニットS2〜S5が含まれ、宿主の細胞膜上の受容体に結合します。 適切な化合物がそれに結合すると、これが細胞活性を引き起こします。 百日咳毒素のB部分の結合は、Aサブユニットの活性化を引き起こします。 このサブユニットがアクティブになると、ホストの免疫応答を妨害します。

人間の免疫システムの重要な部分は、Gタンパク質と呼ばれる受容体の活性化です。 それらは、免疫に関与する多くの経路を刺激します。 それらの活動がブロックされている場合、これは病原性攻撃を防ぐ能力を大きく妨げる可能性があります。 百日咳毒素Aサブユニットの活性化は、ADPリボースをGタンパク質の1つの形態に追加することを可能にします。

百日咳毒素のサブユニットS2およびS3は、異なるタイプの細胞の受容体に結合します。 サブユニット3は、食細胞と呼ばれる細胞の表面に結合できます。その機能は、バクテリアや他の侵入者を取り込んで吸収することです。 病原体がこの反応を引き起こす理由は明らかではありません。 1つの仮説は、これらの特殊な細胞の中にいることにより、病原菌は免疫系の別の側面を制限できるということです。 通常、これらの細胞は、近くの細菌を殺す有毒な酸化生成物を生成します。

Gタンパク質の生化学的研究では、市販されている百日咳毒素を頻繁に利用しています。 このサブユニットがADPリボースをGタンパク質に付​​加する能力により、その活性はGタンパク質の受容体の応答から分離されます。 これは、Gタンパク質の研究に役立ちます。 これは不活性な形で入手でき、細胞抽出物または細胞で使用する場合は活性化を必要としませんが、実験に精製Gタンパク質が含まれる場合は必要です。