Hva er kikhoste toksin?
Pertussis-toksin er et stort protein produsert av Bordatella pertussis, årsaksmidlet til kikhoste . Også kjent som PT, er toksinet et stort protein bestående av seks underenheter. Det er et eksotoksin og frigjøres fra bakteriecellene i inaktiv form. Når den er tatt opp i celler, aktiveres den, forstyrrer den intracellulære signalmekanismen til vertscellene og letter bakteriekolonisering av den infiserte personen. Denne bakteriesykdommen er en av de smittsomme sykdommene som rammer både barn og voksne, til tross for at det foreligger en vaksine mot organismen.
Det er seks underenheter av kikhoste toksin, kjent som S1, S2, S3, S4 og S5. Det er to molekyler av S4-underenheten i hvert molekyl av PT. Denne typen giftstoffer er kjent som et A / B-toksin. A-delen av kikhoste-toksinet består av S1, har enzymatisk aktivitet og kan katalysere kjemiske reaksjoner.
B-delen av PT inneholder underenheter S2-S5, og binder seg til reseptorer på vertens cellemembran. Når en passende forbindelse binder seg til det, utløser dette cellulær aktivitet. Bindingen av B-delene av kikhoste toksin forårsaker aktivering av A-underenheten. Når denne underenheten er aktiv, forstyrrer den vertens immunrespons.
En viktig del av det menneskelige immunforsvaret er aktivering av reseptorer kalt G-proteiner. De stimulerer mange veier involvert i immunitet. Hvis aktiviteten deres er blokkert, kan dette i stor grad forstyrre muligheten til å avverge et patogent angrep. Aktiveringen av kikhoste-toksinet A-underenhet gjør det mulig å legge ADP-ribose til en form av G-protein, og dermed hemme den intracellulære signaliseringen sterkt og forstyrre en immunrespons på infeksjon med dette Bordatella- patogenet.
Pertussis-toksinet underenheter S2 og S3 binder seg til reseptorer på forskjellige typer celler. Underenhet 3 kan binde seg til overflaten av celler som kalles fagocytter, hvis funksjon er å ta inn og absorbere bakterier og andre inntrengere. Det er ikke klart hvorfor patogenet utløser denne responsen. En hypotese er at ved å være inne i disse spesialiserte cellene, er de patogene bakteriene i stand til å begrense et annet aspekt av immunsystemet. Normalt produserer disse cellene giftige oksiderte produkter som vil drepe bakterier i nærheten.
Biokjemisk forskning på G-proteiner benytter ofte kikhoste-toksin, som er tilgjengelig kommersielt. Evnen til denne underenheten til å tilsette ADP-ribose til G-proteinet gjør at dens aktivitet er atskilt fra enhver respons fra G-proteinets reseptor. Dette er nyttig for studier av G-proteiner. Det er tilgjengelig i inaktiv form, og krever ikke aktivering hvis det brukes med celleekstrakter eller celler, men gjør det når eksperimentene involverer renset G-protein.