Die AB-Toxine sind Zweikomponenten-Proteinkomplexe, die von einer Reihe von pathogenen Bakterien abgesondert werden. Sie können als Typ-III-Toxine eingestuft werden, da sie in die interne Zellfunktion eingreifen. Die Bezeichnung AB-Toxine ergibt sich aus ihren Bestandteilen: Die „A“-Komponente ist in der Regel der „aktive“ Teil und die „B“-Komponente ist in der Regel der „bindende“ Teil. Die „A“-Untereinheit besitzt eine Enzymaktivität und wird nach einer Konformationsänderung der membrangebundenen Transport-„B“-Untereinheit in die Wirtszelle übertragen. Diese Proteine bestehen aus zwei unabhängigen Polypeptiden, die den A/B-Untereinheiten entsprechen. Die Enzymkomponente (A) gelangt durch Endosomen, die durch das oligomere Bindungs-/Translokationsprotein (B) gebildet werden, in die Zelle und verhindert die Aktinpolymerisation durch ADP-Ribosylierung von monomerem G-Aktin.
| ADPrib_exo_Tox | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Kristallstruktur der enzymatischen Komponente des Iota-toxin aus Clostridium perfringens mit nadh
|
||||||
| Identifikatoren | ||||||
| Symbol | ADPrib_exo_Tox | |||||
| Pfam | PF03496 | |||||
| Pfam-Clan | CL0084 | |||||
| InterPro | IPR003540 | |||||
| SCOP2 | 1giq / SCOPe / SUPFAM | |||||
| Verfügbare Proteinstrukturen: | Pfam | PDB | PDBsum | |||
| Binary_toxB | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Kristallstruktur des Anthrax-Toxin-Schutzantigens heptameres Präpore
|
||||||
| Kennzeichen | ||||||
| Symbol | Binary_toxB | |||||
| Pfam | PF03495 | |||||
| InterPro | IPR003896 | |||||
| SCOP2 | 1acc / SCOPe / SUPFAM | |||||
| TCDB | 1.C.42 | |||||
| Verfügbare Proteinstrukturen: | Pfam | PDB | PDBsum | |||
Beispiele für die „A“-Komponente eines AB-Toxins sind C. perfringens Iota-Toxin Ia, C. botulinum C2-Toxin CI und Clostridium difficile ADP-Ribosyltransferase. Weitere homologe Proteine wurden in Clostridium spiroforme gefunden.
Ein Beispiel für die B-Komponente eines AB-Toxins ist das Protective Antigen (PA)-Protein von Bacillus anthracis. B. anthracis sondert drei Toxinfaktoren ab: das Protective Antigen (PA), den Ödemfaktor (EF) und den Letalfaktor (LF). Jeder dieser Faktoren ist ein thermolabiles Protein von ~80kDa. PA bildet den „B“-Teil des Exotoxins und ermöglicht die Passage des „A“-Teils (bestehend aus EF oder LF) in die Zielzellen. Das PA-Protein bildet den zentralen Teil des vollständigen Anthrax-Toxins und transloziert den A-Teil in die Wirtszellen, nachdem es sich in der Membran zu einem Heptamer zusammengefügt hat.
Das Diphtherie-Toxin ist ebenfalls ein AB-Toxin. Es hemmt die Proteinsynthese in der Wirtszelle durch Phosphorylierung des eukaryotischen Elongationsfaktors 2, der eine wesentliche Komponente für die Proteinsynthese ist. Das Exotoxin A von Pseudomonas aeruginosa ist ein weiteres Beispiel für ein AB-Toxin, das auf den eukaryotischen Elongationsfaktor 2 abzielt.
Die AB5-Toxine werden in der Regel als eine Art von AB-Toxin betrachtet, das durch B-Pentamere gekennzeichnet ist. Seltener wird der Begriff „AB-Toxin“ verwendet, um den monomeren Charakter der B-Komponente zu betonen.
Der zweiphasige Wirkmechanismus der AB-Toxine ist für die Krebstherapieforschung von besonderem Interesse. Die allgemeine Idee besteht darin, die B-Komponente bestehender Toxine so zu verändern, dass sie selektiv an bösartige Zellen bindet. Dieser Ansatz kombiniert Ergebnisse aus der Krebsimmuntherapie mit der hohen Toxizität von AB-Toxinen und führt zu einer neuen Klasse von chimären Proteinmedikamenten, den sogenannten Immunotoxinen.