Toxina pertussis este o proteină mare produsă de Bordatella pertussis, agentul cauzal al tusei convulsive. Cunoscută și sub denumirea de PT, toxina este o proteină mare formată din șase subunități. Este o exotoxină și este eliberată de celulele bacteriene într-o formă inactivă. Odată preluat în celule, este activat, perturbând mecanismele de semnalizare intracelulară a celulelor gazdă și facilitând colonizarea bacteriană a persoanei infectate. Această boală bacteriană este una dintre bolile contagioase care lovesc atât copiii, cât și adulții, în ciuda existenței unui vaccin împotriva organismului.
Există șase subunități de toxina pertussis, cunoscute sub numele de S1, S2, S3, S4 și S5. Există două molecule ale subunității S4 în fiecare moleculă de PT. Acest tip de toxină este cunoscut sub numele de toxină A/B. Partea A a toxinei pertussis este compusă din S1, are activitate enzimatică și poate cataliza reacții chimice.
Secțiunea B a PT conține subunități S2-S5 și se leagă de receptorii de pe membrana celulară a gazdei. Odată ce un compus adecvat se leagă de el, aceasta declanșează activitatea celulară. Legarea părților B ale toxinei pertussis determină activarea subunității A. Odată ce această subunitate este activă, interferează cu răspunsul imun al gazdei.
O parte importantă a sistemului imunitar uman este activarea receptorilor numiți proteine G. Ele stimulează multe căi implicate în imunitate. Dacă activitatea lor este blocată, acest lucru poate interfera foarte mult cu capacitatea de a evita un atac patogen. Activarea subunității A toxinei pertussis îi permite să adauge ADP-riboză la o formă de proteină G, împiedicând astfel foarte mult semnalizarea intracelulară și interferând cu un răspuns imun la infecția cu acest agent patogen Bordatella.
Subunitățile S2 și S3 ale toxinei pertussis se leagă de receptorii de pe diferite tipuri de celule. Subunitatea 3 se poate lega de suprafața celulelor numite fagocite, a căror funcție este de a prelua și absorbi bacteriile și alți invadatori. Nu este clar de ce agentul patogen declanșează acest răspuns. O ipoteză este că, fiind în interiorul acestor celule specializate, bacteriile patogene sunt capabile să limiteze un alt aspect al sistemului imunitar. În mod normal, aceste celule ar produce produse toxice oxidate care ar ucide bacteriile din vecinătate.
Cercetarea biochimică asupra proteinelor G utilizează frecvent toxina pertussis, care este disponibilă comercial. Capacitatea acestei subunități de a adăuga ADP-riboză la proteina G face ca activitatea acesteia să fie separată de orice răspuns al receptorului proteinei G. Acest lucru este util pentru studiile proteinelor G. Este disponibil într-o formă inactivă și nu necesită activare dacă este utilizat cu extracte de celule sau celule, dar o face atunci când experimentele implică proteina G purificată.