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Pertussis Toxin Das PT ist ein Protein das von dem Bakterium Bordetella pertussis hergestellt und an seine Umgebung abge

Pertussis-Toxin

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.

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.-
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
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
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
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
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
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
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
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
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
Orthologe (Mensch)
Entrez 375790
Ensembl ENSG00000188157
UniProt P04981
Refseq (mRNA) NM_001305275.1
Refseq (Protein) NP_001292204.1
PubMed-Suche 375790

Geschichte Bearbeiten

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 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.

Struktur und Wirkungsweise Bearbeiten

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.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Cherry JD: Historical Perspective on Pertussis and Use of Vaccines to Prevent It. In: Microbe Magazine. März 2007 ( (Memento des Originals vom 23. Juni 2011 im Internet Archive) [abgerufen am 3. August 2017]).  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
  2. Parton R: Review of the biology of Bordetella pertussis. In: Biologicals. 27. Jahrgang, 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. Jahrgang, Nr. 2, März 2010, S. 455–469.
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Veröffentlichungsdatum:
Das Pertussis Toxin PT ist ein Protein das von dem Bakterium Bordetella pertussis hergestellt und an seine Umgebung abgegeben wird Exotoxin Es ist ursachlich fur die Krankheitssymptome des Keuchhustens Pertussis toxin subunit 1Pertussis Toxin als ProteinkomplexAndere Namen Islet activating protein S1 IAP S1Vorhandene Strukturdaten PDB 1BCP PDB 1PRT PDB 1PTOMasse Lange Primarstruktur 269 Aminosauren 29 974 DaBezeichnerExterne IDs OMIM 103320 UniProt P04977EnzymklassifikationEC Kategorie 2 4 2 VorkommenHomologie Familie HovergenOrthologe Bordetella pertussis Entrez 375790Ensembl ENSG00000188157UniProt P04977Refseq mRNA NM 001305275 1Refseq Protein NP 001292204 1PubMed Suche 375790Pertussis toxin subunit 2Andere Namen Islet activating protein S2 IAP S2Vorhandene Strukturdaten PDB 1BCP PDB 1PRT PDB 1PTOMasse Lange Primarstruktur 226 Aminosauren 24 799 DaBezeichnerExterne IDs OMIM 103320 UniProt P04978VorkommenHomologie Familie HovergenOrthologe Bordetella pertussis Entrez 375790Ensembl ENSG00000188157UniProt P04978Refseq mRNA NM 001305275 1Refseq Protein NP 001292204 1PubMed Suche 375790Pertussis toxin subunit 3Andere Namen Islet activating protein S3 IAP S3Vorhandene Strukturdaten PDB 1BCP PDB 1PRT PDB 1PTOMasse Lange Primarstruktur 227 Aminosauren 24 988 DaBezeichnerExterne IDs OMIM 103320 UniProt P04979VorkommenHomologie Familie HovergenOrthologe Bordetella pertussis Entrez 375790Ensembl ENSG00000188157UniProt P04979Refseq mRNA NM 001305275 1Refseq Protein NP 001292204 1PubMed Suche 375790Pertussis toxin subunit 4Andere Namen Islet activating protein S4 IAP S4Vorhandene Strukturdaten PDB 1BCP PDB 1PRT PDB 1PTOMasse Lange Primarstruktur 152 Aminosauren 16 544 DaBezeichnerExterne IDs OMIM 103320 UniProt P0A3R5VorkommenHomologie Familie HovergenOrthologe Bordetella pertussis Entrez 375790Ensembl ENSG00000188157UniProt P0A3R5Refseq mRNA NM 001305275 1Refseq Protein NP 001292204 1PubMed Suche 375790Pertussis toxin subunit 5Andere Namen Islet activating protein S5 IAP S5Vorhandene Strukturdaten PDB 1BCP PDB 1PRT PDB 1PTOMasse Lange Primarstruktur 133 Aminosauren 14 500 DaBezeichnerExterne IDs OMIM 103320 UniProt P04981VorkommenHomologie Familie HovergenOrthologe Mensch Entrez 375790Ensembl ENSG00000188157UniProt P04981Refseq mRNA NM 001305275 1Refseq Protein NP 001292204 1PubMed Suche 375790Geschichte BearbeitenKeuchhusten ist in Europa seit Jahrhunderten mit teils seuchenartigen Verlaufen bekannt gewesen Nach der Isolierung des Erregers Bordetella pertussis im Jahr 1900 im Sputum eines erkrankten Sauglings und der spateren Kultivierung des Erregers 1 fiel auf dass manche Bakterienstamme die Erkrankung z B in Ratten auslosen konnen andere zu Bordetella parapertussis zusammengefasste Stamme jedoch nicht Diese Eigenschaft hangt mit der Fahigkeit zusammen das PT zu produzieren Bordetella parapertussis produziert kein Toxin und kann ebenso wenig Keuchhusten auslosen wie Stamme von Bordetella pertussis die durch Mutation die Fahigkeit zur Toxinbildung verloren haben 2 Struktur und Wirkungsweise BearbeitenWie viele bakterielle Exotoxine gehort 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 fur 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 Aktivitat Die B Einheit wird aus den insgesamt funf 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 Ubertragung eines ADP Ribosylrestes von NAD an einen Cystein Rest des inhibitorischen Ga Proteins wodurch seine Funktion gestort wird Die Folge ist dass die Adenylatcyclase nicht mehr gehemmt werden kann und sich der cAMP Spiegel in der Zelle erhoht Dies kann die Zelle auf verschiedene Weise schadigen 3 Einzelnachweise Bearbeiten Cherry JD Historical Perspective on Pertussis and Use of Vaccines to Prevent It In Microbe Magazine Marz 2007 forms asm org Memento des Originals vom 23 Juni 2011 im Internet Archive abgerufen am 3 August 2017 nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot forms asm org Parton R Review of the biology of Bordetella pertussis In Biologicals 27 Jahrgang Nr 2 Juni 1999 S 71 6 doi 10 1006 biol 1999 0182 PMID 10600186 Carbonetti N Pertussis toxin and adenylate cyclase toxin key virulence factors of Bordetella pertussis and cell biology tools In Future Microbiol 5 Jahrgang Nr 2 Marz 2010 S 455 469 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Pertussis Toxin amp oldid 206201910