Što je Pertussis Toxin?

Toksin pertusisa je veliki protein koji proizvodi Bordatella pertussis, uzročnik hripavca. Također poznat kao PT, toksin je veliki protein koji se sastoji od šest podjedinica. To je egzotoksin i oslobađa se iz bakterijskih stanica u neaktivnom obliku. Nakon što se unese u stanice, aktivira se, ometajući intracelularne signalne mehanizme stanica domaćina i olakšavajući bakterijsku kolonizaciju zaražene osobe. Ova bakterijska bolest jedna je od zaraznih bolesti koja pogađa i djecu i odrasle, unatoč postojanju cjepiva protiv organizma.

Postoji šest podjedinica toksina hripavca, poznatih kao S1, S2, S3, S4 i S5. U svakoj molekuli PT nalaze se dvije molekule podjedinice S4. Ova vrsta toksina poznata je kao A/B toksin. A dio toksina hripavca sastoji se od S1, ima enzimsku aktivnost i može katalizirati kemijske reakcije.

B dio PT-a sadrži podjedinice S2-S5 i vežu se na receptore na staničnoj membrani domaćina. Jednom kada se odgovarajući spoj veže na njega, to pokreće staničnu aktivnost. Vezanje B dijelova toksina pertusisa uzrokuje aktivaciju A podjedinice. Nakon što je ova podjedinica aktivna, ometa imunološki odgovor domaćina.

Važan dio ljudskog imunološkog sustava je aktivacija receptora zvanih G proteini. Oni stimuliraju mnoge putove uključene u imunitet. Ako je njihova aktivnost blokirana, to može uvelike ometati sposobnost da se odbrani od patogenog napada. Aktivacija podjedinice toksina A pertusisa omogućuje joj dodavanje ADP-riboze jednom obliku G proteina, čime se uvelike ometa unutarstanična signalizacija i ometa imunološki odgovor na infekciju ovim patogenom Bordatella.

Podjedinice toksina pertusisa S2 i S3 vežu se na receptore na različitim tipovima stanica. Podjedinica 3 može se vezati na površinu stanica zvanih fagociti, čija je funkcija da u sebe upijaju i apsorbiraju bakterije i druge napadače. Nije jasno zašto patogen izaziva ovaj odgovor. Jedna je hipoteza da su patogene bakterije, budući da su unutar ovih specijaliziranih stanica, u stanju ograničiti još jedan aspekt imunološkog sustava. Obično bi te stanice proizvodile otrovne oksidirane produkte koji bi ubili bakterije u blizini.

Biokemijsko istraživanje G proteina često koristi toksin hripavca, koji je komercijalno dostupan. Sposobnost ove podjedinice da doda ADP-ribozu G proteinu uzrokuje da njezina aktivnost bude odvojena od bilo kakvog odgovora receptora G proteina. Ovo je korisno za proučavanje G proteina. Dostupan je u neaktivnom obliku i ne zahtijeva aktivaciju ako se koristi sa staničnim ekstraktima ili stanicama, ali postoji kada eksperimenti uključuju pročišćeni G protein.