Механизм действия холерного токсина: ковалентная модификация гуанилнуклеотид-связывающего белка аденилатциклазной системы

Обработка мембран эритроцитов голубя холерным токсином и NAD(+) усиливала стимуляцию, вызываемую GTP, и подавляла активацию, вызываемую F(−), аденилатциклазы [АТФ-пирофосфат-лиаза (циклозирующая), EC 4.6.1.1]. В присутствии NAD(+), меченного (32)P по AMP-фрагменту, токсин катализировал ковалентное включение радиоактивной метки в мембранные белки с молекулярными массами (M(r)) 200 000, 86 000 и 42 000. Экстракция обработанных токсином мембран с помощью Lubrol PX с последующей аффинной хроматографией на колонке с GTP-Sepharose обеспечивала 200-кратную очистку меченого белка с M(r) 42 000 и его полное отделение от других меченых белков. Фракция, содержащая очищенный GTP-связывающий компонент из обработанных токсином мембран, придавала усиленную GTP-стимулируемую активность аденилатциклазе, солюбилизированной из необработанных мембран. Аналогично добавление GTP-связывающей фракции из необработанных мембран к ферменту, солюбилизированному из обработанных токсином мембран, восстанавливало F(−)-стимуляцию аденилатциклазы. Индуцированная токсином модификация аденилатциклазы и включение радиоактивной метки в белок с M(r) 42 000 частично обращались при инкубации с токсином и никотинамидом при pH 6.1. Полученные результаты указывают, что холерный токсин воздействует на аденилатциклазную систему, катализируя ADP-рибозилирование компонента с M(r) 42 000, несущего регуляторный участок связывания гуаниловых нуклеотидов.