Toksin pertusis adalah protein besar yang diproduksi oleh Bordatella pertussis, penyebab batuk rejan. Juga dikenal sebagai PT, toksin adalah protein besar yang terdiri dari enam subunit. Ini adalah eksotoksin dan dilepaskan dari sel bakteri dalam bentuk tidak aktif. Setelah diambil ke dalam sel, itu diaktifkan, mengganggu mekanisme sinyal intraseluler sel inang dan memfasilitasi kolonisasi bakteri dari orang yang terinfeksi. Penyakit bakteri ini merupakan salah satu penyakit menular yang menyerang baik anak-anak maupun orang dewasa, meskipun sudah ada vaksin untuk melawan organisme tersebut.
Ada enam subunit toksin pertusis, yang dikenal sebagai S1, S2, S3, S4, dan S5. Ada dua molekul subunit S4 di setiap molekul PT. Jenis toksin ini dikenal sebagai toksin A/B. Bagian A toksin pertusis terdiri dari S1, memiliki aktivitas enzimatik, dan dapat mengkatalis reaksi kimia.
Bagian B PT mengandung subunit S2-S5, dan berikatan dengan reseptor pada membran sel inang. Setelah senyawa yang sesuai mengikatnya, ini memicu aktivitas seluler. Pengikatan bagian B toksin pertusis menyebabkan aktivasi subunit A. Setelah subunit ini aktif, ia mengganggu respon imun inang.
Bagian penting dari sistem kekebalan manusia adalah aktivasi reseptor yang disebut protein G. Mereka merangsang banyak jalur yang terlibat dalam kekebalan. Jika aktivitas mereka diblokir, ini dapat sangat mengganggu kemampuan untuk menangkis serangan patogen. Aktivasi subunit toksin pertusis A memungkinkannya untuk menambahkan ADP-ribosa ke satu bentuk protein G, sehingga sangat menghambat pensinyalan intraseluler dan mengganggu respons imun terhadap infeksi patogen Bordatella ini.
Subunit toksin pertusis S2 dan S3 mengikat reseptor pada berbagai jenis sel. Subunit 3 dapat mengikat permukaan sel yang disebut fagosit, yang berfungsi untuk mengambil dan menyerap bakteri dan penyerbu lainnya. Tidak jelas mengapa patogen memicu respons ini. Satu hipotesis adalah bahwa dengan berada di dalam sel-sel khusus ini, bakteri patogen dapat membatasi aspek lain dari sistem kekebalan. Biasanya sel-sel ini akan menghasilkan produk teroksidasi beracun yang akan membunuh bakteri di sekitarnya.
Penelitian biokimia pada protein G sering menggunakan toksin pertusis, yang tersedia secara komersial. Kemampuan subunit ini untuk menambahkan ADP-ribosa ke protein G menyebabkan aktivitasnya terpisah dari setiap respons reseptor protein G. Ini berguna untuk studi protein G. Ini tersedia dalam bentuk tidak aktif, dan tidak memerlukan aktivasi jika digunakan dengan ekstrak sel atau sel, tetapi jika eksperimen melibatkan protein G murni.