Pertussis-Toxin

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Pertussis toxin subunit 1
Pertussis toxin subunit 1
Pertussis-Toxin als Proteinkomplex
Andere Namen

Islet-activating protein S1, IAP S1

Vorhandene Strukturdaten: PDB 1BCP, PDB 1PRT, PDB 1PTO

Masse/Länge Primärstruktur 269 Aminosäuren, 29.974 Da
Bezeichner
Externe IDs
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 2.4.2.-
Orthologe (Bordetella pertussis)
Entrez 375790
Ensembl ENSG00000188157
UniProt P04977
Refseq (mRNA) NM_001305275.1
Refseq (Protein) NP_001292204.1
PubMed-Suche 375790

Pertussis toxin subunit 2
Andere Namen

Islet-activating protein S2, IAP S2

Vorhandene Strukturdaten: PDB 1BCP, PDB 1PRT, PDB 1PTO

Masse/Länge Primärstruktur 226 Aminosäuren, 24.799 Da
Bezeichner
Externe IDs
Orthologe (Bordetella pertussis)
Entrez 375790
Ensembl ENSG00000188157
UniProt P04978
Refseq (mRNA) NM_001305275.1
Refseq (Protein) NP_001292204.1
PubMed-Suche 375790

Pertussis toxin subunit 3
Andere Namen

Islet-activating protein S3, IAP S3

Vorhandene Strukturdaten: PDB 1BCP, PDB 1PRT, PDB 1PTO

Masse/Länge Primärstruktur 227 Aminosäuren, 24.988 Da
Bezeichner
Externe IDs
Orthologe (Bordetella pertussis)
Entrez 375790
Ensembl ENSG00000188157
UniProt P04979
Refseq (mRNA) NM_001305275.1
Refseq (Protein) NP_001292204.1
PubMed-Suche 375790

Pertussis toxin subunit 4
Andere Namen

Islet-activating protein S4, IAP S4

Vorhandene Strukturdaten: PDB 1BCP, PDB 1PRT, PDB 1PTO

Masse/Länge Primärstruktur 152 Aminosäuren, 16.544 Da
Bezeichner
Externe IDs
Orthologe (Bordetella pertussis)
Entrez 375790
Ensembl ENSG00000188157
UniProt P0A3R5
Refseq (mRNA) NM_001305275.1
Refseq (Protein) NP_001292204.1
PubMed-Suche 375790

Pertussis toxin subunit 5
Andere Namen

Islet-activating protein S5, IAP S5

Vorhandene Strukturdaten: PDB 1BCP, PDB 1PRT, PDB 1PTO

Masse/Länge Primärstruktur 133 Aminosäuren, 14.500 Da
Bezeichner
Externe IDs
Orthologe (Mensch)
Entrez 375790
Ensembl ENSG00000188157
UniProt P04981
Refseq (mRNA) NM_001305275.1
Refseq (Protein) NP_001292204.1
PubMed-Suche 375790

Das Pertussis-Toxin (PT) ist ein Protein, das von dem Bakterium Bordetella pertussis hergestellt und an seine Umgebung abgegeben wird (Exotoxin). Es ist ursächlich für die Krankheitssymptome des Keuchhustens.

Geschichte

Keuchhusten ist in Europa seit Jahrhunderten mit teils seuchenartigen Verläufen bekannt gewesen. Nach der Isolierung des Erregers Bordetella pertussis im Jahr 1900 im Sputum eines erkrankten Säuglings und der späteren Kultivierung des Erregers[1] fiel auf, dass manche Bakterienstämme die Erkrankung z. B. in Ratten auslösen können, andere, zu Bordetella parapertussis zusammengefasste Stämme jedoch nicht. Diese Eigenschaft hängt mit der Fähigkeit zusammen das PT zu produzieren. Bordetella parapertussis produziert kein Toxin und kann ebenso wenig Keuchhusten auslösen wie Stämme von Bordetella pertussis, die durch Mutation die Fähigkeit zur Toxinbildung verloren haben.[2]

Struktur und Wirkungsweise

Wie viele bakterielle Exotoxine gehört auch PT zu den AB-Toxinen, die aus den Untereinheiten A und B bestehen. Dabei besitzt die A-Einheit katalytische Eigenschaften, wohingegen die B-Einheit für die Bindung an die Zielstruktur verantwortlich ist.

Insgesamt besteht PT aus sechs Untereinheiten, bestehend aus den Proteinen S1 bis S5. S1 entspricht der A-Einheit mit der katalytischen Aktivität. Die B-Einheit wird aus den insgesamt fünf Untereinheiten S2 bis S5 mit zwei S4 gebildet. Damit bindet PT an spezifische Zucker-Strukturen der Epithelzellen der Atemwege, aber auch von Abwehrzellen. Es wird durch Endozytose in die Zellen aufgenommen.

Die A-Einheit katalysiert dann die Übertragung eines ADP-Ribosylrestes von NAD an einen Cystein-Rest des inhibitorischen Gα-Proteins, wodurch seine Funktion gestört wird. Die Folge ist, dass die Adenylatcyclase nicht mehr gehemmt werden kann und sich der cAMP-Spiegel in der Zelle erhöht. Dies kann die Zelle auf verschiedene Weise schädigen.[3]

Einzelnachweise

  1. Cherry JD: Historical Perspective on Pertussis and Use of Vaccines to Prevent It Archiviert vom Original am 23. Juni 2011.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/forms.asm.org In: Microbe Magazine. März 2007. Abgerufen am 3. August 2017.
  2. Parton R: Review of the biology of Bordetella pertussis. In: Biologicals. 27, Nr. 2, Juni 1999, S. 71–6. doi:10.1006/biol.1999.0182. PMID 10600186.
  3. Carbonetti N: Pertussis toxin and adenylate cyclase toxin: key virulence factors of Bordetella pertussis and cell biology tools. In: Future Microbiol.. 5, Nr. 2, März 2010, S. 455–469.