Proteiinitoksiini

Proteiinitoksiini on toksinen proteiini tai peptidi, jonka vaikutus elimistöön johtuu proteiinin erityisistä toiminnallisista ominaisuuksista. Tällaiset aineet voivat olla tuotettuja sekä luonnossa että laboratorioympäristössä ja ne voivat olla erittyneitä ulos tai toimia solujen sisällä. Proteiinitoksiinit eroavat usein pienemmistä molekyyleistä sekä niissä on tyypillisesti suurempi spesifisyys ja korkea toksisuus.

Mekanismi ja luokittelu: Proteiinitoksiineja voidaan luokitella useiden mekanismien mukaan. Neurotoksit vaikuttavat hermostollisiin lähettimiin, ionikanavien tai synaptisen välityksen toimintaan; solutoksit vahingoittavat solukalvoja, solukerroksia tai solun sisäisiä prosesseja; entsyymitoksiinit kuluttavat tai estävät solujen normaaleja entsyymitoimintoja, usein proteiinin käyttelyn kautta. Poreittaiset tai membraanissa toimivat toksit voivat muodostaa kanavia solukalvoihin. Esimerkkejä ovat botulinumneurotoksiini ja tetanustoksiini sekä kasveista peräisin oleva ricin ja erilaiset konotoksiinit.

Lähteet ja merkitys: Proteiinitoksiineja esiintyy monissa eliöissä: bakteereissa, kasveissa, eläimissä ja joissakin sienissä. Monet tunnetuista proteiinitoksiineista ovat tutkimuksen kohteita ja niitä on käytetty sekä lääketieteessä että bioturvallisuuteen liittyvissä konteksteissa. Botulinumneurotoksiini on erittäin voimakas ja käytetty pieninä annoksina lääketieteellisiin ja kosmeettisiin hoitoihin; toisaalta proteiinitoksiineilla on myös merkittäviä riskejä ja ne vaativat tiukkaa valvontaa sekä turvallista käsittelyä.

Tutkimus ja turvallisuus: Tutkimuksessa proteiinitoksiineja tunnistetaan ja karakterisoidaan immunologisilla menetelmillä sekä massaspektrometrialla ja rakenteellisin menetelmin. Käsittely, varastointi ja käyttö on säädelty monissa maissa tiukasti biologisen riskien vuoksi.