114年:(醫檢)微生(2)

下列何種白喉毒素( diphtheria toxin )的次單元,可以貼附細胞,幫助毒素進入細胞內?

AA
BB
CC
DD

詳細解析

本題觀念:

白喉毒素(diphtheria toxin)屬於典型的A–B toxin,切割後仍以二聚體存在:A次單元(fragment A)負責催化活性,B次單元(fragment B)則含有受體結合(R)與轉位(T)結構域,主要功能為貼附宿主細胞表面並將A次單元轉位至胞內。

選項分析

  • 選項A(A次單元)
    A次單元含有催化C domain,可將ADP-ribose從NAD⁺轉移至eEF-2上,抑制蛋白質合成,但並不具細胞貼附與胞吞作用,故不符題意(en.wikipedia.org)。

  • 選項B(B次單元)
    B次單元由T domain(translocation)與R domain(receptor-binding)組成,R domain專司與細胞表面heparin-binding EGF-like precursor受體結合,而T domain在內涵pH誘導膜插入功能,協助A次單元穿膜進入胞質(iiab.me)。

  • 選項C、D(C次單元、D次單元)
    白喉毒素結構僅分A與B兩大片段,無C、D次單元;故此兩選項非相關結構。

答案解析

白喉毒素經分泌並由宿主furin等蛋白酶切割成A、B兩片段,A次單元(C domain)保留ADP-ribosyltransferase活性,B次單元則整合R domain與T domain,先經由R domain與宿主細胞表面HB-EGF前驅蛋白受體結合,再在內涵質小體低pH環境下,T domain插入膜形成轉位通道,釋放A次單元至細胞質抑制蛋白質合成,導致細胞死亡。題目詢問「何者可以貼附細胞並協助毒素進入細胞」,即B次單元所負責的功能,答選B。

核心知識點

  • AB toxin總論:
    1. A次單元(C domain)— 催化作用,ADP-ribosylation of eEF-2
    2. B次單元— 含受體結合(R domain)與轉位(T domain)結構域
  • Diphtheria toxin機轉:
    • R domain結合宿主HB-EGF前驅受體 → 胞吞
    • 內涵質小體酸化 → T domain插膜 → A次單元轉位至胞漿
  • 臨床相關:
    • 白喉心肌炎、周邊神經損害與呼吸道假膜形成
    • 抗毒素治療與疫苗預防策略