Kas yra kokliušo toksinas?

Kokliušo toksinas yra didelis baltymas, kurį gamina Bordatella pertussis, kokliušo sukėlėjas. Taip pat žinomas kaip PT, toksinas yra didelis baltymas, susidedantis iš šešių subvienetų. Tai egzotoksinas ir išsiskiria iš bakterijų ląstelių neaktyviu pavidalu. Patekęs į ląsteles, jis suaktyvinamas, sutrikdydamas jo šeimininkų ląstelių tarpląstelinius signalizacijos mechanizmus ir palengvindamas užsikrėtusio asmens bakterijų kolonizaciją. Ši bakterinė liga yra viena iš užkrečiamųjų ligų, kuria serga ir vaikai, ir suaugusieji, nepaisant to, kad yra vakcina nuo organizmo.

Yra šeši kokliušo toksino subvienetai, žinomi kaip S1, S2, S3, S4 ir S5. Kiekvienoje PT molekulėje yra dvi S4 subvieneto molekulės. Šis toksino tipas žinomas kaip A/B toksinas. A dalis kokliušo toksino sudaro S1, pasižymi fermentiniu aktyvumu ir gali katalizuoti chemines reakcijas.

PT B skyriuje yra S2-S5 subvienetai ir jie jungiasi prie šeimininko ląstelės membranos receptorių. Kai prie jo prisijungia tinkamas junginys, tai sukelia ląstelių aktyvumą. Sujungus kokliušo toksino B dalis, suaktyvėja A subvienetas. Kai šis subvienetas yra aktyvus, jis trukdo šeimininko imuniniam atsakui.

Svarbi žmogaus imuninės sistemos dalis yra receptorių, vadinamų G baltymais, aktyvinimas. Jie stimuliuoja daugelį imuniteto formavimo būdų. Jei jų veikla užblokuota, tai gali labai sutrikdyti gebėjimą apsisaugoti nuo patogeninio išpuolio. Suaktyvinus kokliušo toksino A subvienetą, jis gali pridėti ADP-ribozės į vieną G baltymo formą, taip smarkiai apsunkindamas intracelulinį signalizavimą ir trukdydamas imuniniam atsakui į infekciją su šiuo Bordatella patogenu.

Kokliušo toksino subvienetai S2 ir S3 jungiasi prie skirtingų tipų ląstelių receptorių. 3 subvienetas gali prisijungti prie ląstelių, vadinamų fagocitais, paviršiaus, kurių funkcija yra priimti ir sugerti bakterijas ir kitus įsibrovėjus. Neaišku, kodėl patogenas sukelia šį atsaką. Viena hipotezė yra ta, kad patogeninės bakterijos, būdamos šiose specializuotose ląstelėse, gali apriboti kitą imuninės sistemos aspektą. Paprastai šios ląstelės gamina toksiškus oksiduotus produktus, kurie naikina netoliese esančias bakterijas.

Biocheminiuose G baltymų tyrimuose dažnai naudojamas kokliušo toksinas, kuris yra parduodamas. Šio subvieneto gebėjimas pridėti ADP-ribozės į G baltymą lemia, kad jo aktyvumas yra atskirtas nuo bet kokio G baltymo receptoriaus atsako. Tai naudinga tiriant G baltymus. Jis tiekiamas neaktyvioje formoje ir jo nereikia aktyvuoti, jei naudojamas su ląstelių ekstraktais ar ląstelėmis, tačiau tai daroma, kai eksperimentuose dalyvauja išgrynintas G baltymas.