AB5毒素
ベッセルビームを用いた平面照明顕微鏡(Bessel beam plane illumination microscopy)とFRETベースのセンサー分子の利用などの実験技術の進展により、ギャップ結合プラークの動的構造に関する理解が進んでいる。こうした実験では、細胞にコネキシン欠乏領域(connexin-depleted region、CDR)の迅速な形成を誘導するため、さまざまなタイプのAB5毒素が利用されている。CDR形成応答はギャップ結合細胞におけるcAMP濃度の変動をFRETベースのセンサー分子を用いて検出することで記録することができる。CDRはギャップ結合プラーク内のコネキシンチャネルのタンパク質と脂質の迅速な再構成と関係していることが研究からは示唆されている。こうした研究は、細菌感染の際の細胞からのKの喪失に続くシグナル伝達カスケードの理解に有用である。
SubAB毒素はBiPに対する特異性を示すことが明らかにされている。この性質は細胞内でのBiP自身の機能や、ストレスを受けたHeLa細胞での小胞体関連分解(英語版)(ERAD)の役割の研究に利用されている。
AB5毒素のBサブユニットは一部のタイプの腫瘍が持つ糖鎖に対する結合親和性を有するようであり、がん細胞への標的化は容易なものとなっている。志賀毒素Bサブユニット(StxB)は、結腸がん、膵臓がん、乳がんなどのがん細胞表面に発現しているCD77(Gb3)に特異的に結合する。StxBががん細胞を標的とすると、毒素のAサブユニットが輸送さ、最終的にがん細胞を殺す。
また、小胞体ストレスを誘導する薬剤との併用によって相乗的応答を示すことがマウスで示されている。この実験は上皮成長因子(EGF)と融合させたSubABのAサブユニットを用いて行われ、EGFに対する受容体を発現しているがん細胞はSubABの毒性に見よって薬剤に対する感受性が増大した。
このファミリーはSubABとしても知られており、1990年代に発見された。LEE(英語版)遺伝子領域を持たないSTEC株で産生され、溶血性尿毒症症候群を引き起こすことが知られている。スブチラーゼ毒素と呼ばれるのは、Aサブユニットの配列が炭疽菌Bacillus anthracisのスブチラーゼ様セリンプロテアーゼの配列と類似しているためである。この毒素によって引き起こされる症状には、血小板減少症(血液中の血小板数の減少)、白血球数増加症(英語版)(白血球数の増加)、腎細胞の損傷がある。
スブチラーゼ毒素Aサブユニット(subA、Q6EZC2)はBiP(binding immunoglobulin protein)を切断することが知られているプロテアーゼであり、小胞体ストレスと細胞死をもたらす。Bサブユニット(subB、Q6EZC3)は細胞表面のN-グリコリルノイラミン酸(英語版)(Neu5Gc)糖鎖に高い親和性で結合する。ベロ細胞の空胞化を引き起こすにはsubBだけで十分である。Neu5Gcはヒトでは産生されないが、赤肉や乳製品などの食品から獲得され、高い頻度でヒトの消化管壁に対するSTECの感染源となる。