Η τοξίνη του κοκκύτη είναι μια μεγάλη πρωτεΐνη που παράγεται από την Bordatella pertussis, τον αιτιολογικό παράγοντα του κοκκύτη. Επίσης γνωστή ως PT, η τοξίνη είναι μια μεγάλη πρωτεΐνη που αποτελείται από έξι υπομονάδες. Είναι εξωτοξίνη και απελευθερώνεται από τα βακτηριακά κύτταρα σε ανενεργή μορφή. Μόλις απορροφηθεί στα κύτταρα, ενεργοποιείται, διαταράσσοντας τους ενδοκυτταρικούς μηχανισμούς σηματοδότησης των κυττάρων-ξενιστών του και διευκολύνοντας τον βακτηριακό αποικισμό του μολυσμένου ατόμου. Αυτή η βακτηριακή ασθένεια είναι μια από τις μεταδοτικές ασθένειες που προσβάλλουν τόσο τα παιδιά όσο και τους ενήλικες, παρά την ύπαρξη εμβολίου κατά του οργανισμού.
Υπάρχουν έξι υπομονάδες της τοξίνης του κοκκύτη, γνωστές ως S1, S2, S3, S4 και S5. Υπάρχουν δύο μόρια της υπομονάδας S4 σε κάθε μόριο του PT. Αυτός ο τύπος τοξίνης είναι γνωστός ως τοξίνη Α/Β. Το Α μέρος της τοξίνης του κοκκύτη αποτελείται από S1, έχει ενζυματική δράση και μπορεί να καταλύσει χημικές αντιδράσεις.
Το τμήμα Β του PT περιέχει υπομονάδες S2-S5 και συνδέεται με υποδοχείς στην κυτταρική μεμβράνη του ξενιστή. Μόλις συνδεθεί μια κατάλληλη ένωση σε αυτήν, αυτό ενεργοποιεί την κυτταρική δραστηριότητα. Η δέσμευση των τμημάτων Β της τοξίνης του κοκκύτη προκαλεί ενεργοποίηση της υπομονάδας Α. Μόλις αυτή η υπομονάδα είναι ενεργή, παρεμβαίνει στην ανοσολογική απόκριση του ξενιστή.
Ένα σημαντικό μέρος του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος είναι η ενεργοποίηση των υποδοχέων που ονομάζονται πρωτεΐνες G. Διεγείρουν πολλά μονοπάτια που εμπλέκονται στην ανοσία. Εάν η δραστηριότητά τους είναι μπλοκαρισμένη, αυτό μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ικανότητα αποτροπής μιας παθογόνου επίθεσης. Η ενεργοποίηση της υπομονάδας της τοξίνης Α του κοκκύτη της επιτρέπει να προσθέτει ADP-ριβόζη σε μια μορφή πρωτεΐνης G, παρεμποδίζοντας έτσι σε μεγάλο βαθμό την ενδοκυτταρική σηματοδότηση και παρεμποδίζοντας μια ανοσολογική απόκριση στη μόλυνση με αυτό το παθογόνο Bordatella.
Οι υπομονάδες της τοξίνης του κοκκύτη S2 και S3 συνδέονται με υποδοχείς σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Η υπομονάδα 3 μπορεί να συνδεθεί στην επιφάνεια των κυττάρων που ονομάζονται φαγοκύτταρα, των οποίων η λειτουργία είναι να προσλαμβάνουν και να απορροφούν βακτήρια και άλλους εισβολείς. Δεν είναι σαφές γιατί το παθογόνο πυροδοτεί αυτήν την απόκριση. Μια υπόθεση είναι ότι με το να βρίσκονται μέσα σε αυτά τα εξειδικευμένα κύτταρα, τα παθογόνα βακτήρια είναι σε θέση να περιορίσουν μια άλλη πτυχή του ανοσοποιητικού συστήματος. Κανονικά αυτά τα κύτταρα θα παράγουν τοξικά οξειδωμένα προϊόντα που θα σκότωναν τα βακτήρια στην περιοχή.
Η βιοχημική έρευνα για τις πρωτεΐνες G χρησιμοποιεί συχνά την τοξίνη του κοκκύτη, η οποία είναι διαθέσιμη στο εμπόριο. Η ικανότητα αυτής της υπομονάδας να προσθέτει ADP-ριβόζη στην πρωτεΐνη G προκαλεί τη δραστηριότητά της να είναι ξεχωριστή από οποιαδήποτε απόκριση του υποδοχέα της πρωτεΐνης G. Αυτό είναι χρήσιμο για μελέτες πρωτεϊνών G. Διατίθεται σε ανενεργή μορφή και δεν απαιτεί ενεργοποίηση εάν χρησιμοποιείται με κυτταρικά εκχυλίσματα ή κύτταρα, αλλά απαιτείται όταν τα πειράματα περιλαμβάνουν καθαρισμένη πρωτεΐνη G.