Cytolethal distending Toxin (Cdt, zu deutsch etwa „zelltödliches schwellendes Toxin“) ist ein Protein aus verschiedenen Gram-negativen Bakterien und ein mikrobielles Exotoxin.
Eigenschaften
Cdt ist ein heterotrimeres Protein und besteht aus den Untereinheiten CdtA, CdtB und CdtC. Es gehört zu den AB-Toxinen. Die Untereinheiten CdtA und CdtC vermitteln die Bindung an eukaryotische Zellen. Die Bindung erfolgt vermutlich an Cholesterol, N-Glycane oder Glycosphingolipide.A. Eshraghi, F. J. Maldonado-Arocho, A. Gargi, M. M. Cardwell, M. G. Prouty, S. R. Blanke, K. A. Bradley: Cytolethal distending toxin family members are differentially affected by alterations in host glycans and membrane cholesterol. In: The Journal of biological chemistry. Band 285, Nummer 24, Juni 2010, S. 18199–18207, , PMID 20385557, . Nach der Aufnahme in Zellen wird Cdt in den Zellkern importiert.J. M. DiRienzo: Uptake and processing of the cytolethal distending toxin by mammalian cells. In: Toxins. Band 6, Nummer 11, Oktober 2014, S. 3098–3116, , PMID 25365527, . Die bindenden Untereinheiten A und C sind vergleichsweise wenig konserviert, mit einer Übereinstimmung von teilweise unter 30 % in der DNA-Sequenz zwischen den Cdt-produzierenden Bakterienarten. Dementsprechend sind die Molekulargewichte vergleichsweise variabel, für A zwischen 23 und 30 Kilodalton und für C zwischen 19 und 21 Kda. Sowohl A als auch C enthalten eine Lektin-Domäne.D. Nesić, Y. Hsu, C. E. Stebbins: Assembly and function of a bacterial genotoxin. In: Nature. Band 429, Nummer 6990, Mai 2004, S. 429–433, , PMID 15164065. Abweichend von allen anderen Cdt-produzierenden Bakterien verwendet S. enterica Serotyp Typhi kein CdtA und C, sondern die A- und B-Untereinheit des Pertussis-like Toxins, PltA und PltB.Stefania Spanò, Juan E. Ugalde, Jorge E. Galán: Delivery of a Salmonella Typhi Exotoxin from a Host Intracellular Compartment. In: Cell Host & Microbe. 3, 2008, S. 30, . Vermutlich gibt es mehr als einen Bindungsmechanismus bei den verschiedenen Bakterienarten, wobei manche an Lipid Rafts binden,K. Boesze-Battaglia, D. Alexander, M. Dlakić, B. J. Shenker: A Journey of Cytolethal Distending Toxins through Cell Membranes. In: Frontiers in cellular and infection microbiology. Band 6, 2016, S. 81, , PMID 27559534, . insbesondere an darin enthaltenes Cholesterol.C. K. Lai, Y. A. Chen, C. J. Lin, H. J. Lin, M. C. Kao, M. Z. Huang, Y. H. Lin, C. Chiang-Ni, C. J. Chen, U. G. Lo, L. C. Lin, H. Lin, J. T. Hsieh, C. H. Lai: Molecular Mechanisms and Potential Clinical Applications of Campylobacter jejuni Cytolethal Distending Toxin. In: Frontiers in cellular and infection microbiology. Band 6, 2016, S. 9, , PMID 26904508, .
Die Untereinheit CdtB besitzt eine DNase-AktivitätR. N. Jinadasa, S. E. Bloom, R. S. Weiss, G. E. Duhamel: Cytolethal distending toxin: a conserved bacterial genotoxin that blocks cell cycle progression, leading to apoptosis of a broad range of mammalian cell lineages. In: Microbiology. Band 157, Pt 7Juli 2011, S. 1851–1875, , PMID 21565933, . und ist homolog zur DNase I.Lina Guerra, Ximena Cortes-Bratti, Riccardo Guidi, Teresa Frisan: The Biology of the Cytolethal Distending Toxins. In: Toxins. 3, 2011, S. 172, .Cherilyn A. Elwell, Lawrence A. Dreyfus: DNase I homologous residues in CdtB are critical for cytolethal distending toxin-mediated cell cycle arrest. In: Molecular Microbiology. 37, 2000, S. 952, . Dadurch wirkt Cdt genotoxisch. Cdt ist palmitoyliert.
Cdt erzeugt eine Schwellung der Zellen, einen Arrest des Zellzyklus in der G2/M-Phase, eine Schwellung des Zellkerns und eine Fragmentierung des Chromatins und letztlich eine Apoptose in verschiedenen Säugerzelltypen.B. J. Shenker, M. Dlakic, L. P. Walker, D. Besack, E. Jaffe, E. LaBelle, K. Boesze-Battaglia: A Novel Mode of Action for a Microbial-Derived Immunotoxin: The Cytolethal Distending Toxin Subunit B Exhibits Phosphatidylinositol 3,4,5-Triphosphate Phosphatase Activity. In: The Journal of Immunology. 178, 2007, S. 5099, . In Lymphozyten tritt vor allem die Apoptose auf. Der Zellzyklusarrest entsteht durch den DNA-Schaden (Doppelstrangbruch) und ATM.T. Faïs, J. Delmas, A. Serres, R. Bonnet, G. Dalmasso: Impact of CDT Toxin on Human Diseases. In: Toxins. Band 8, Nummer 7, 07 2016, , PMID 27429000, . Weiterhin existiert eine ADP-Ribosyltransferase-Aktivität.R. Miller, M. Wiedmann: Dynamic Duo-The Salmonella Cytolethal Distending Toxin Combines ADP-Ribosyltransferase and Nuclease Activities in a Novel Form of the Cytolethal Distending Toxin. In: Toxins. Band 8, Nummer 5, 04 2016, , PMID 27120620, .
Vorkommen Cdt werden von gramnegativen Bakterien der γ- und ε-Klassen der Proteobacteria gebildet. Medizinisch bedeutsame Cdt-produzierende Bakterien sind Haemophilus ducreyi, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Salmonella enterica Serotyp Typhi, Campylobacter upsaliensis, Campylobacter jejuni.
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Einzelnachweise
Kategorie:Nuklease Kategorie:Bakterientoxin