Schlaue Toxine polen harmlose Proteine um

Bisherige Untersuchungen hatten gezeigt, dass ACD Aktin-Moleküle in einer Weise verkettet, die deren normale Funktion einschränkt. Allerdings sollte hierfür eine signifikante Menge des Toxins erforderlich sein. An Kulturen von Darmschleimhaut-Zellen stellten die Wissenschaftler nun fest, dass das Toxin die Zellen vergiftete, obwohl nur geringe Aktin-Mengen hiervon betroffen waren, und fanden die folgende Erklärung für diesen erstaunlichen Befund:

Die Fähigkeit der Immunzellen, Bakterien zu jagen und zu essen, beruht auf der schnellen Montage und Demontage von Aktin-Molekülen zu Strängen (Filamenten). ACD verbindet die einzelnen Moleküle jedoch zu irregulären Clustern, mit denen keine Aktin-Stränge gebildet werden können. An dieser Stelle kommt aber noch ein anderes Target ins Spiel, das Protein Formin, das die Aktin-Filamente zusammenbaut. Die durch ACD gebildeten Aktin-Oligomere binden sehr viel enger an Formin als ein einzelnes Aktin-Molekül und blockieren damit dessen die Aktivität.

Auf diese Weise benutzt ACD demnach das häufig vorkommende zellulare Protein Aktin dazu, selbst ein sekundäres Toxin zu produzieren, das die Zellfunktionen von Aktin effizient untergräbt. Die Forscher bestätigten den Effekt von ACD auf Formin in einer Vielzahl von Experimenten. Dabei „vergifteten“ sehr niedrige Konzentrationen des Toxins das Formin sehr effizient. Dies beweist nach ihrer Einschätzung einen völlig neuen Toxizitätsmechanismus.

Heisler DB et al..Actin-directed Toxin. ACD toxin-produced actin oligomers poison formin-controlled actin polymerization. Science. 2015 Jul 31;349(6247):535-9. doi: 10.1126/science.aab4090.