Cholera-Toxin

Cholera-Toxin
Struktur des Choleratoxins, mit der Untereinheit A (rot) und der pentameren Untereinheit B (blau).

Das Choleratoxin (CTX) ist ein von den Bakterien Vibrio cholerae und Vibrio eltor produziertes Toxin, das beim Menschen eine schwere Durchfallerkrankung auslösen kann. Das Enterotoxin ist Auslöser der Cholera.

Wirkungsmechanismus

Das Choleratoxin ist ein hexameres Protein, das aus einer α- und fünf β-Untereinheiten aufgebaut ist. Es durchquert die Plasmamembran und hemmt die GTPase-Aktivität der Gαs-Untereinheit eines heterotrimeren G-Proteins, indem es diese durch Anhängen einer ADP-Ribose (aus intrazellulärem NAD) ADP-ribosyliert. Dadurch wird die intrinsische GTPase-Aktivität der Gαs-Untereinheit, die GTP zu GDP umsetzt, blockiert. Da das G-Protein die Adenylatcyclase nun permanent aktiviert, kommt zu einem Überschuss des Second Messengers cAMP. Damit wird die Aktivität bestimmter Membrankanäle verändert, wodurch es zu einem massiven Ausstrom von Chlorid- und Hydrogencarbonat-Ionen und Wasser über den Darm kommt. Zusätzlich kommt es durch Hemmung des Na+/H+-Austauschers zu einem Na+-Verlust. Als Folge ergibt sich eine Dehydratisierung und Verlust von wichtigen Elektrolyten als Krankheitsbild der Cholera.

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