Wat is Pertussis-toxine?

Pertussis-toxine is een groot eiwit dat wordt geproduceerd door Bordatella pertussis, het oorzakelijke middel voor kinkhoest. Ook bekend als PT, is het toxine een groot eiwit dat bestaat uit zes subeenheden. Het is een exotoxine en wordt in inactieve vorm uit de bacteriecellen afgegeven. Eenmaal opgenomen in cellen, wordt het geactiveerd, waardoor de intracellulaire signaalmechanismen van zijn gastheercellen worden verstoord en de bacteriële kolonisatie van de geïnfecteerde persoon wordt vergemakkelijkt. Deze bacteriële ziekte is een van de besmettelijke ziekten die zowel kinderen als volwassenen treft, ondanks het bestaan ​​van een vaccin tegen het organisme.

Er zijn zes subeenheden pertussis-toxine, bekend als S1, S2, S3, S4 en S5. Er zijn twee moleculen van de S4-subeenheid in elk PT-molecuul. Dit type toxine staat bekend als een A / B-toxine. Het A-deel van pertussis-toxine bestaat uit S1, heeft enzymatische activiteit en kan chemische reacties katalyseren.

Het B-gedeelte van PT bevat subeenheden S2-S5 en bindt aan receptoren op het celmembraan van de gastheer. Zodra een geschikte verbinding eraan bindt, veroorzaakt dit cellulaire activiteit. De binding van de B-delen van pertussis-toxine veroorzaakt activering van de A-subeenheid. Zodra deze subeenheid actief is, interfereert deze met de immuunrespons van de gastheer.

Een belangrijk onderdeel van het menselijke immuunsysteem is de activering van receptoren die G-eiwitten worden genoemd. Ze stimuleren vele paden die betrokken zijn bij immuniteit. Als hun activiteit wordt geblokkeerd, kan dit het vermogen om een ​​pathogene aanval af te weren sterk verstoren. De activering van de pertussis-toxine A-subeenheid stelt het in staat ADP-ribose toe te voegen aan één vorm van G-eiwit, waardoor intracellulaire signalering sterk wordt belemmerd en een immuunrespons op infectie met deze Bordatella- pathogeen wordt verstoord.

Pertussis-toxinesubeenheden S2 en S3 binden aan receptoren op verschillende soorten cellen. Subeenheid 3 kan binden aan het oppervlak van cellen, fagocyten genaamd, die als functie hebben bacteriën en andere indringers op te nemen en te absorberen. Het is niet duidelijk waarom de ziekteverwekker deze reactie veroorzaakt. Een hypothese is dat door in deze gespecialiseerde cellen te zijn, de pathogene bacteriën een ander aspect van het immuunsysteem kunnen beperken. Normaal zouden deze cellen giftige geoxideerde producten produceren die bacteriën in de omgeving zouden doden.

Biochemisch onderzoek naar G-eiwitten maakt vaak gebruik van pertussis-toxine, dat commercieel verkrijgbaar is. Het vermogen van deze subeenheid ADP-ribose aan het G-eiwit toe te voegen, zorgt ervoor dat zijn activiteit gescheiden is van elke reactie van de G-eiwitreceptor. Dit is nuttig voor studies naar G-eiwitten. Het is beschikbaar in een inactieve vorm en vereist geen activering indien gebruikt met celextracten of cellen, maar doet het wanneer de experimenten gezuiverd G-eiwit omvatten.