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Diphtherietoxin

Englisch: diphteria toxin

1 Definition

Das Diphterietoxin ist ein Exotoxin, das vom Bakterium Corynebacterium diphtheriae gebildet wird und ursächlich für das Krankheitsbild der Diphterie ist.

2 Struktur

Beim Diphtherietoxin handelt sich um ein hitzelabiles Polypeptid aus 535 Aminosäuren, das aus zwei Untereinheiten, einer A-Einheit von 21 kDa und einer B-Einheit von 40 kDa, besteht. Sie sind über Disulfidbrücken miteinander verbunden. Das Toxin wird von einem Bakteriophagen kodiert - nur Stämme, die mit einem dieses Gen tragenden Phagen infiziert sind, sind pathogen und bilden das Toxin.

3 Wirkmechanismus

Das Diphtherietoxin gehört zur Gruppe der AB-Toxine. Die größere B-Untereinheit bindet an einen Rezeptor auf der Zelloberfläche der Zielzelle. Dabei handelt es sich um den Heparin-binding EGF-like growth factor (HB-EGF). HB-EGF wird von zahlreichen Körperzellen exprimiert. Die Bindung an den Rezeptor leitet die Endozytose des Toxins ein.

Durch den sauren pH-Wert im Endosom spaltet sich das Toxin in seine beiden Untereinheiten auf. Dabei wird die A-Untereinheit von der B-Untereinheit getrennt und durch die Membran ins Zytoplasma entlassen. An den Ribosomen bewirkt die C-Domäne, die am N-Terminus der A-Untereinheit liegt, eine irreversible Hemmung der Proteinbiosynthese. Dazu ADP-ribosyliert das Toxin den Diphthamid-Rest des eukaryoten Elongationsfaktors eEF-2. Das führt zu einem Funktionsverlust des Ribosoms und damit zur Hemmung der Translation. Langfristig kommt es zum Zelluntergang, da essentielle Proteine nicht mehr synthetisiert werden können.

4 Klinik

Das Toxin führt zu Nekrosen und dem typischen Foetor ex ore. Die toten Epithelzellen bilden zusammen mit Fibrin die dem Bakterium seinen Namen gebende weißlich-gelbe Pseudomembran (diphtera, griech. die Membran, die Haut).

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