La toxina de la tos ferina es una proteína grande producida por Bordatella pertussis, el agente causal de la tos ferina. También conocida como PT, la toxina es una proteína grande compuesta por seis subunidades. Es una exotoxina y se libera de las células bacterianas en forma inactiva. Una vez absorbido por las células, se activa, interrumpiendo los mecanismos de señalización intracelular de sus células huésped y facilitando la colonización bacteriana de la persona infectada. Esta enfermedad bacteriana es una de las enfermedades contagiosas que ataca tanto a niños como a adultos, a pesar de la existencia de una vacuna contra el organismo.
Hay seis subunidades de la toxina de la tos ferina, conocidas como S1, S2, S3, S4 y S5. Hay dos moléculas de la subunidad S4 en cada molécula de PT. Este tipo de toxina se conoce como toxina A / B. La parte A de la toxina pertussis está compuesta por S1, tiene actividad enzimática y puede catalizar reacciones químicas.
La sección B de PT contiene subunidades S2-S5 y se une a receptores en la membrana celular del huésped. Una vez que un compuesto apropiado se une a él, esto desencadena la actividad celular. La unión de las partes B de la toxina pertussis provoca la activación de la subunidad A. Una vez que esta subunidad está activa, interfiere con la respuesta inmune del huésped.
Una parte importante del sistema inmunológico humano es la activación de receptores llamados proteínas G. Estimulan muchas vías involucradas en la inmunidad. Si su actividad está bloqueada, esto puede interferir en gran medida con la capacidad de defenderse de un ataque patógeno. La activación de la subunidad A de la toxina pertussis le permite añadir ADP-ribosa a una forma de proteína G, lo que dificulta enormemente la señalización intracelular e interfiere con la respuesta inmunitaria a la infección con este patógeno de Bordatella.
Las subunidades S2 y S3 de la toxina de la tos ferina se unen a receptores en diferentes tipos de células. La subunidad 3 puede unirse a la superficie de células llamadas fagocitos, cuya función es absorber bacterias y otros invasores. No está claro por qué el patógeno desencadena esta respuesta. Una hipótesis es que al estar dentro de estas células especializadas, las bacterias patógenas pueden limitar otro aspecto del sistema inmunológico. Normalmente, estas células producirían productos oxidados tóxicos que matarían las bacterias en las cercanías.
La investigación bioquímica de las proteínas G utiliza con frecuencia la toxina de la tos ferina, que está disponible comercialmente. La capacidad de esta subunidad para agregar ADP-ribosa a la proteína G hace que su actividad sea separada de cualquier respuesta del receptor de la proteína G. Esto es útil para estudios de proteínas G. Está disponible en forma inactiva y no requiere activación si se usa con extractos de células o células, pero sí cuando los experimentos involucran proteína G purificada.