Boğmaca toksini, Gi-alfa subünitine henüz aktive olmamışken ADP-ribozu bağlar. Böylece Gi-alfa subüniti aktive olamaz.
Sonuç olarak ters bir etki ile adenllat siklaz aktive olur bu da cAMP ve akciğerlerde sekresyonların artmasına sebep olur. Boğulma tarzı öksürüğün sebebi budur.
Boğmaca Toksini ve ADP-Ribozillenme Mekanizması
Boğmaca toksini, hücre içine girdikten sonra hedef proteinine kovalent bir modifikasyon yapar:
- ADP-Ribozilasyonu: Toksin, NAD+ molekülünden aldığı ADP-riboz grubunu, İnhibitör G-proteini ($G_i\alpha$) alt birimine bağlar.
- İnhibisyonun Engellenmesi: Normal şartlarda Gi, adenilat siklazı durdurmakla görevlidir. Ancak toksin tarafından ADP-riboz bağlanan Gi\alpha alt birimi, reseptörle etkileşime giremez ve “inaktif (kapalı)” durumda takılı kalır.
Adenilat Siklaz ve cAMP Artışı
Mekanizmanın geri kalanı bir “çift negatif” mantığıyla işler:
- Frenin Bozulması: Adenilat siklazı baskılayacak olan $G_i$ sistemi devre dışı kaldığı için, enzim üzerindeki baskı (inhibisyon) kalkar.
- cAMP Patlaması: Sonuç olarak adenilat siklaz kontrolsüz bir şekilde çalışmaya başlar ve hücre içi cAMP seviyeleri aşırı derecede yükselir.
- Fizyolojik Etki: Akciğer epitel hücrelerinde artan cAMP; su, elektrolit ve mukus sekresyonunun dramatik şekilde artmasına neden olur.
- Klinik Sonuç: Boğulma Tarzı Öksürük
- Sekresyon Artışı: Yollardaki aşırı mukus birikimi ve epitelin irritasyonu, karakterisitik “havlar tarzda” veya “boğulma tarzda” (whooping cough) şiddetli öksürük nöbetlerine yol açar.
- Bağışıklık Hücreleri: Ayrıca cAMP artışı lökosit fonksiyonlarını da bozarak bakterinin vücutta daha rahat yayılmasına (lenfositoz) zemin hazırlar.
Önemli Bir Karşılaştırma: Kolera Toksini ve. Boğmaca Toksini
Sınavlarda sıkça karıştırılan bu iki toksinin farkı şudur:
| Özellik | Kolera Toksini | Boğmaca Toksini |
| Hedef Protein | Gs\alpha (Stimülatör) | Gi\alpha (İnhibitör) |
| Etki Biçimi | Gs’i sürekli aktif tutar. | Gi’yi sürekli inaktif tutar. |
| Sonuç | cAMP artar. | cAMP artar. |