Vad är pertussis toxin?
Pertussis toxin är ett stort protein som produceras av Bordatella pertussis, kausalmedlet för kikhoste . Även känt som PT är toxinet ett stort protein bestående av sex underenheter. Det är ett exotoxin och frigörs från bakteriecellerna i inaktiv form. När den har tagits upp i celler aktiveras den, vilket stör de intracellulära signalmekanismerna i dess värdceller och underlättar bakteriekoloniseringen av den infekterade personen. Denna bakteriesjukdom är en av de smittsamma sjukdomarna som drabbar både barn och vuxna, trots att det finns ett vaccin mot organismen.
Det finns sex underenheter pertussistoxin, känd som S1, S2, S3, S4 och S5. Det finns två molekyler av S4-underenheten i varje molekyl av PT. Denna typ av toxin är känt som ett A / B-toxin. A-delen av pertussistoxin består av S1, har enzymatisk aktivitet och kan katalysera kemiska reaktioner.
B-delen av PT innehåller underenheter S2-S5 och binder till receptorer på värdens cellmembran. När en lämplig förening binder till den, utlöser detta cellulär aktivitet. Bindningen av B-delarna av pertussistoxin orsakar aktivering av A-underenheten. När denna underenhet är aktiv stör den värdens immunrespons.
En viktig del av det mänskliga immunsystemet är aktivering av receptorer som kallas G-proteiner. De stimulerar många vägar involverade i immunitet. Om deras aktivitet är blockerad kan detta starkt störa förmågan att avvärja en patogen attack. Aktiveringen av pertussistoxinet A-subenhet gör det möjligt att lägga till ADP-ribos till en form av G-protein, vilket sålunda kraftigt hindrar intracellulär signalering och stör ett immunsvar på infektion med denna Bordatella- patogen.
Pertussis toxin subenheter S2 och S3 binder till receptorer på olika typer av celler. Underenhet 3 kan binda till ytan på celler som kallas fagocyter, vars funktion är att ta in och absorbera bakterier och andra inkräktare. Det är inte klart varför patogen utlöser detta svar. En hypotes är att genom att vara inne i dessa specialiserade celler kan patogena bakterier begränsa en annan aspekt av immunsystemet. Normalt producerade dessa celler giftiga oxiderade produkter som skulle döda bakterier i närheten.
Biokemisk forskning om G-proteiner använder ofta pertussistoxin, som är kommersiellt tillgängligt. Förmågan hos denna underenhet att lägga till ADP-ribos till G-proteinet gör att dess aktivitet är separerad från vilket som helst svar från G-proteinets receptor. Detta är användbart för studier av G-proteiner. Det finns i inaktiv form och kräver inte aktivering om det används med cellextrakt eller celler, men gör det när experimenten involverar renat G-protein.