Toksyna krztuśca jest dużym białkiem wytwarzanym przez Bordatella pertussis, czynnik wywołujący krztusiec. Znana również jako PT, toksyna jest dużym białkiem składającym się z sześciu podjednostek. Jest egzotoksyną i jest uwalniana z komórek bakteryjnych w postaci nieaktywnej. Po wchłonięciu do komórek ulega aktywacji, zaburzając wewnątrzkomórkowe mechanizmy sygnalizacji komórek gospodarza i ułatwiając kolonizację bakteryjną zakażonej osoby. Ta choroba bakteryjna jest jedną z chorób zakaźnych, która dotyka zarówno dzieci, jak i dorosłych, pomimo istnienia szczepionki przeciwko organizmowi.
Istnieje sześć podjednostek toksyny krztuśca, znanych jako S1, S2, S3, S4 i S5. W każdej cząsteczce PT znajdują się dwie cząsteczki podjednostki S4. Ten rodzaj toksyny jest znany jako toksyna A/B. Część toksyny krztuśca składa się z S1, ma aktywność enzymatyczną i może katalizować reakcje chemiczne.
Sekcja B PT zawiera podjednostki S2-S5 i wiąże się z receptorami na błonie komórkowej gospodarza. Gdy zwiąże się z nim odpowiedni związek, wyzwala to aktywność komórkową. Wiązanie części B toksyny krztuśca powoduje aktywację podjednostki A. Gdy ta podjednostka jest aktywna, zakłóca odpowiedź immunologiczną gospodarza.
Ważną częścią układu odpornościowego człowieka jest aktywacja receptorów zwanych białkami G. Pobudzają wiele ścieżek zaangażowanych w odporność. Jeśli ich aktywność zostanie zablokowana, może to znacznie zakłócić zdolność do odparcia ataku patogenów. Aktywacja podjednostki A toksyny krztuścowej umożliwia dodanie rybozy ADP do jednej formy białka G, co znacznie utrudnia sygnalizację wewnątrzkomórkową i zakłóca odpowiedź immunologiczną na zakażenie tym patogenem Bordatella.
Podjednostki S2 i S3 toksyny krztuśca wiążą się z receptorami na różnych typach komórek. Podjednostka 3 może wiązać się z powierzchnią komórek zwanych fagocytami, których funkcją jest przyjmowanie i absorbowanie bakterii i innych najeźdźców. Nie jest jasne, dlaczego patogen wywołuje tę odpowiedź. Jedna z hipotez głosi, że będąc wewnątrz tych wyspecjalizowanych komórek, bakterie chorobotwórcze są w stanie ograniczyć inny aspekt układu odpornościowego. Normalnie komórki te wytwarzałyby toksyczne utlenione produkty, które zabijałyby bakterie w pobliżu.
Badania biochemiczne białek G często wykorzystują toksynę krztuśca, która jest dostępna na rynku. Zdolność tej podjednostki do dodawania rybozy ADP do białka G powoduje, że jej aktywność jest oddzielona od jakiejkolwiek odpowiedzi receptora białka G. Jest to przydatne do badań białek G. Jest dostępny w postaci nieaktywnej i nie wymaga aktywacji, jeśli jest używany z ekstraktami komórkowymi lub komórkami, ale wymaga aktywacji, gdy eksperymenty obejmują oczyszczone białko G.