A toxina da coqueluche é uma grande proteína produzida pela Bordatella pertussis, o agente causal da tosse convulsa. Também conhecida como PT, a toxina é uma grande proteína composta por seis subunidades. É uma exotoxina e é liberada das células bacterianas de forma inativa. Uma vez absorvido pelas células, é ativado, interrompendo os mecanismos de sinalização intracelular de suas células hospedeiras e facilitando a colonização bacteriana da pessoa infectada. Essa doença bacteriana é uma das doenças contagiosas que atinge crianças e adultos, apesar da existência de uma vacina contra o organismo.
Existem seis subunidades da toxina pertussis, conhecidas como S1, S2, S3, S4 e S5. Existem duas moléculas da subunidade S4 em cada molécula de PT. Este tipo de toxina é conhecido como toxina A / B. A parte A da toxina pertussis é composta por S1, tem atividade enzimática e pode catalisar reações químicas.
A seção B do PT contém as subunidades S2-S5 e se ligam a receptores na membrana celular do hospedeiro. Uma vez que um composto apropriado se liga a ele, isso desencadeia a atividade celular. A ligação das partes B da toxina pertussis causa a ativação da subunidade A. Uma vez que essa subunidade está ativa, ela interfere na resposta imunológica do hospedeiro.
Uma parte importante do sistema imunológico humano é a ativação de receptores chamados proteínas G. Eles estimulam muitas vias envolvidas na imunidade. Se sua atividade for bloqueada, isso pode interferir muito na capacidade de evitar um ataque patogênico. A ativação da subunidade A da toxina pertussis permite que ela adicione ADP-ribose a uma forma de proteína G, dificultando muito a sinalização intracelular e interferindo na resposta imune à infecção por esse patógeno de Bordatella.
As subunidades S2 e S3 da toxina da coqueluche ligam-se a receptores em diferentes tipos de células. A subunidade 3 pode se ligar à superfície das células chamadas fagócitos, cuja função é captar e absorver bactérias e outros invasores. Não está claro por que o patógeno desencadeia essa resposta. Uma hipótese é que, por estar dentro dessas células especializadas, as bactérias patogênicas são capazes de limitar outro aspecto do sistema imunológico. Normalmente, essas células produziriam produtos oxidados tóxicos que matariam as bactérias nas proximidades.
A pesquisa bioquímica com proteínas G frequentemente utiliza a toxina pertussis, que está disponível comercialmente. A capacidade dessa subunidade de adicionar ADP-ribose à proteína G faz com que sua atividade seja separada de qualquer resposta do receptor da proteína G. Isso é útil para estudos de proteínas G. Ele está disponível em uma forma inativa e não requer ativação se usado com extratos de células ou células, mas requer quando os experimentos envolvem proteína G purificada.