细菌蛋白毒素

细菌蛋白毒素

BacterialProteinToxins1整理ppt天然蛋白毒素植物毒素海洋毒素真菌毒素动物毒素细菌毒素蛇毒、蝎毒蓖麻毒素相思子毒素河豚毒素芋螺毒素A-Sarcin

白喉毒素霍乱毒素2整理ppt一.细菌毒素的定义

细菌毒素：指单一或复合蛋白及肽(偶尔与碳水化合物或脂的一局部有关)和细菌性脂多糖〔LPS〕的集合。局限性：从细菌毒素领域里排除了下例物质(1)由细菌产生的毒素性非肽类低分子量分子;(2)本身是非毒素性的(如结核菌素和鼻疽菌素),但因导致过敏性或免疫病理性损害的细菌性物质;(3)本身是非毒素性的(如透明质酸酶和蛋白酶),但可作为强力因素而起到加强毒素的毒效作用的细菌酶和其它蛋白质。3整理ppt二.细菌毒素分类脂多糖毒素〔细菌内毒素〕蛋白质毒素和肽类毒素细胞结合毒素外毒素细菌毒素存在细胞胞浆或胞质内,或连接细胞膜，一旦细胞溶解,这些毒素可在周环境中释放出来c+和c-细菌,在活跃生长期或接近生长周期末期,通过细胞外膜后释放的蛋白质毒素和肽类毒素的约70%是外毒素。4整理ppt三.外毒素〔exotoxin〕1.形成方式：大多数外毒素是产毒菌进行新陈代谢过程中在细胞内合成后分泌到菌体外的，外毒素这一名称就是这样得来的。少数外毒素合成后保存在体内，等菌死亡溶溃后才释放至周围环境中的，痢疾志贺菌和肠产毒素型大肠埃希氏菌的外毒素就属于这种类型。5整理ppt2.特点来源：多数G+菌，少数G-菌化学性质：蛋白质最小多肽不稳定：对热〔大多数不耐热，60℃30min即可灭活〕，酸和蛋白酶敏感例外：葡萄球菌肠毒素是例外，假设食品被葡萄球菌污染产生肠毒素后，即使在100℃的高温下加热30min，食后仍能发生食物中毒。6整理ppt毒性作用：强最强的肉毒毒素1mg纯品能杀死2亿只小鼠，其毒性比化学毒剂氰化钾还要大1万倍。-通常只有毒性菌株才能产生毒素，而非毒性菌株不能产生毒素。Bacterialproteintoxinsarethemostpowerfulhumanpoisonsknownandretainhighactivityatveryhighdilutions.Thelethalityofthemostpotentbacterialexotoxinsiscomparedtothelethalityofstrychnine,snakevenom,andendotoxininTable1below.7整理pptLETHALITYOFBACTERIALPROTEINTOXINSToxinToxicDose(mg)

中毒计量HostStrychnineRatio番木鳖碱Endotoxin(LPS)SnakeVenomBotulinumtoxin肉毒毒素

0.8x10-8Mouse

3x106

3x107

3x105Tetanustoxin破伤风毒素4x10-8Mouse

1x106

1x107

1x105Shigatoxin志贺毒素2.3x10-6Rabbit

1x106

1x107

1x105Diphtheriatoxin白喉毒素6x10-5Guineapig

2x103

2x104

2x1028整理ppt免疫原性:强外毒素能刺激宿主免疫系统产生良好的免疫应答反响，形成能中和外毒素毒性的特异性免疫球蛋白—抗毒素。抗毒素能中和外毒素使其无毒。外毒素用甲醛处理后，脱毒变成类毒素，但仍保持抗原性。选择性：强高度生物活性，类似酶催化的作用方式对底物具有高度选择性作用模式高度专一只攻击特定的细胞损伤位点显示毒素作用位点

9整理ppt3.毒素的分类根据毒素的结构和功能分类根据外毒素的结构和功能可分为3个类型

A—B毒素膜损伤毒素超抗原毒素10整理pptA—B毒素

毒素由A、B两个局部构成，多数细菌毒素属于此类。A—B局部之间的结合可用酶切开，但两局部仍以二硫键〔一S—S一〕连接。11整理pptA-B模式：具有A、B亚单位结构A亚单位--决定毒性B亚单位--结合活性局部，与靶细胞上受体结合〔无毒性〕。A亚单位毒性成分毒素的活性中心，决定毒素毒性效应免疫原性弱B亚单位结合成分与靶细胞上受体结合并协助A亚单位穿过细胞膜免疫原性强毒素的完整结构是致病的必备条件12整理pptB亚单位：

可单独与细胞膜结合，并阻断完整毒素的结合，B亚单位刺激机体产生抗体，阻断完整毒素结合细胞，为良好的亚单位疫苗。13整理pptA-Btoxins14整理ppt主要外毒素的结构成分毒素名称结合成分毒性成分霍乱肠毒素B亚单位（5）A亚单位大肠杆菌不耐热肠毒素B亚单位（5）A亚单位白喉外毒素B链A链绿脓杆菌外毒素B片段A片段破伤风痉挛毒素重链/β链轻链/α链肉毒毒素重链/β链轻链/α链15整理ppt

AB5型

16整理pptb)膜损伤毒素〔membrancedisruptingtype)

又名穿孔毒素〔pore-formingtoxin)，该类毒素也有两种不同作用机理：一种为蛋白质毒素插入到寄主细胞质膜，形成腔或孔直接同细胞质连接。因为细胞内细胞质的渗透压比外环境高，寄主体内组织中的水便会通过腔或孔大量涌入寄主细胞内，使细胞膨胀，甚至破裂。17整理ppt膜破坏毒素外毒素通道形成18整理pptSOMEPORE-FORMINGBACTERIALTOXINSToxinBacterialsourceTargetDisease菌容素O产气荚膜梭菌胆固醇气性坏疽溶血毒素大肠埃希菌细胞膜泌尿道感染李斯特菌溶胞素李斯特菌胆固醇系统性;脑膜炎炭疽EF炭疽杆菌细胞膜炭疽热a-毒素金黄色葡萄球菌细胞膜脓肿肺炎球菌溶血素肺炎链球菌胆固醇肺炎、中耳炎链球菌溶血素O化脓性链球菌胆固醇链球菌性喉炎；脓毒性咽喉炎杀白细胞素金黄色酿脓葡萄球菌噬菌细胞膜

化脓性感染19整理ppt

膜损伤毒素

2.另一种损伤膜的毒素主要是酶类，例如磷脂酶，可以去除磷脂局部的电荷，使寄主细胞的磷脂双层结构破坏，造成细胞裂解。这类膜损伤毒素有时也叫溶血素。20整理pptc)超抗原毒素〔superantigen〕主要是葡萄球菌肠毒素、链球菌致热性外毒素21整理pptB.细菌外毒素对宿主细胞的亲嗜性和

作用方式不同

●神经毒素〔neurotoxin〕●细胞毒素〔cytotoxin〕●肠毒素〔enterotoxin〕22整理ppt类型细菌外毒素疾病作用机制症状和体征神经毒素破伤风梭菌痉挛毒素破伤风阻断上下神经元间正常抑制性神经冲动传递骨骼肌强直肉毒梭菌肉毒毒素肉毒中毒抑制胆碱能运动神经释放乙酰胆碱肌肉松弛麻痹细胞毒素白喉杆菌白喉毒素白喉抑制细胞蛋白质合成肾上腺出血心肌损伤、外周神经麻痹葡萄球菌表皮剥脱毒素烫伤样皮肤综合征表皮与真皮脱离表皮剥脱性病变A型链球菌致热外毒素猩红热破坏毛细血管内皮细胞猩红热皮疹23整理ppt类型细菌外毒素疾病作用机制症状和体征肠毒素霍乱弧菌肠毒素霍乱激活肠粘膜腺苷环化酶,增高细胞内cAMP水平小肠上皮细胞内水分和Na+大量丢失、腹泻、呕吐产肠毒素大肠杆菌肠毒素腹泻不耐热肠毒素同霍乱肠毒素,耐热肠毒素使细胞内cGMP增高同霍乱肠毒素产气荚膜梭菌肠毒素食物中毒同霍乱肠毒素呕吐、腹泻金黄色葡萄球菌肠毒素食物中毒作用于呕吐中枢呕吐为主、腹泻24整理ppt

神经毒素--破伤风痉挛毒素

破伤风杆菌新生儿破伤风25整理ppt破伤风梭菌引起的肌肉痉挛26整理ppt作用机制破伤风痉挛毒素对中枢神经系统有高度亲和力，与其细胞外表神经节苷脂〔GM1〕结合，进入细胞后通过轻链毒性封闭突触上抑制性介质的释放，导致伸肌，屈肌同时强烈收缩、肌肉强直痉挛。破伤风痉挛毒素的毒性仅次于肉毒毒素，当其含量尚不能引起免疫时即足以致病，而毒素与神经突触的结合是不可逆的，一般治疗无效，因此该病的免疫预防特别重要。27整理ppt

神经毒素—肉毒毒素

肉毒杆菌〔Cl.botulinum〕在自然界分布广泛，本菌在厌氧环境中能产生强烈的肉毒毒素〔botulin〕。假设误食此毒素污染的食物，可发生肉毒中毒，引起特殊的中毒病症，病死率很高。

肉毒毒素是目前化学毒物和生物毒物中毒性最强的一种。对人致死量为1-2μg。lmg肉毒毒素纯品能杀死2亿只小鼠，毒性比KCN大1万倍。28整理ppt作用机制

肉毒毒素具有嗜神经性，进入机体后作用于脑及周围神经末梢的肌肉接头处，在神经肌肉接头处不可逆地与突触前受体结合，抑制乙酰胆碱的释放，从而产生可逆性的横纹肌缓和性麻痹，使眼和咽肌等麻痹，引起眼睑下垂、复视、斜视、吞咽困难等，严重者可因呼吸麻痹而死，直至受体重新表达。29整理ppt类型细菌外毒素疾病作用机制症状和体征神经毒素破伤风梭菌痉挛毒素破伤风阻断上下神经元间正常抑制性神经冲动传递骨骼肌强直肉毒梭菌肉毒毒素肉毒中毒抑制胆碱能运动神经释放乙酰胆碱肌肉松弛麻痹细胞毒素白喉杆菌白喉毒素白喉抑制细胞蛋白质合成肾上腺出血心肌损伤、外周神经麻痹葡萄球菌表皮剥脱毒素烫伤样皮肤综合征表皮与真皮脱离表皮剥脱性病变A型链球菌致热外毒素猩红热破坏毛细血管内皮细胞猩红热皮疹30整理ppt细胞毒素—白喉毒素

白喉杆菌白喉儿童31整理ppt致病物质白喉外毒素：只有携带β棒状杆菌噬菌体的溶原性白喉杆菌才能产生外毒素。结构：经胰酶水解成A亚单位和B亚单位B亚单位有结合和转位功能，本身无毒A亚单位上有1个催化区，通过对延伸因子2〔EF-2〕的灭活抑制敏感细胞的蛋白质合成，低铁环境下易产生。32整理ppt溶原性转换33整理ppt白喉毒素作用机制34整理ppt类型细菌外毒素疾病作用机制症状和体征肠毒素霍乱弧菌肠毒素霍乱激活肠粘膜腺苷环化酶,增高细胞内cAMP水平小肠上皮细胞内水分和Na+大量丢失、腹泻、呕吐产肠毒素大肠杆菌肠毒素腹泻不耐热肠毒素同霍乱肠毒素,耐热肠毒素使细胞内cGMP增高同霍乱肠毒素产气荚膜梭菌肠毒素食物中毒同霍乱肠毒素呕吐、腹泻金黄色葡萄球菌肠毒素食物中毒作用于呕吐中枢呕吐为主、腹泻35整理ppt肠毒素—霍乱毒素霍乱弧菌霍乱36整理ppt图1:霍乱毒素〔CT〕腺苷环化酶〔潜在性〕神经节苷酯〔GM1〕图2:霍乱肠毒素与神经节苷酯结合BB作用机制37整理ppt图3：A亚单位与整个毒素分离。图4：

A亚单位与整个毒素完全分离38整理pptNADADP-RiboseGTPA1A2图6：激活细胞环磷酸腺苷介质系统。图5：A1部份与A2部份分离A2A1A1片段具有二磷酸腺苷〔ＡＤＰ)－核糖基转移酶活性，使烟酰胺腺嘌呤二核苷酸别离出ＡＤＰ－核糖转移到三磷酸鸟嘌呤核苷〔ＧＴＰ〕结合蛋白中39整理pptA1A2GTPGDPATPcAMPADP-Ribose------图7:激活细胞环磷酸腺苷介质系统ＡＤＰ－核糖能够抑制Ｇ蛋白a亚基的ＧＴＰ酶活性，阻止ＧＴＰ水解，导致腺苷酸环化酶持续活化，使三磷酸腺苷不断转化为环磷酸腺苷〔cＡＭＰ〕。细胞内cＡＭＰ浓度持续升高，刺激隐窝细胞分泌水、氯化物、碳酸氢盐的功能加强。同时抑制绒毛细胞对钠和氯离子的吸收，使水和Ｎacl在肠腔积聚，引起严重水样腹泻。G40整理ppt肠腔霍乱毒素细胞膜小肠黏膜细胞受体结合〔GM特殊的神经节苷酯〕Ｇ蛋白结合，GTP受抑制腺苷酸环化酶〔ＡＣ〕活化三磷酸腺苷〔ＡＴＰ〕环磷酸腺苷〔ＣＡＭＰ〕细胞分泌功能增强细胞质肠液分泌增加41整理ppt严重脱水剧烈腹泻42整理ppt4.外毒素的作用方式ModeofAction1.作用细胞