Sự phân cắt PA83 thành PA63 và PA20 là một bước then chốt trong quá trình gây độc bởi vì sự mất đi của PA20 sẽ làm lộ ra vị trí liên kết của PA với hai nhân tố là EF và/hoặc LF. Đồng thời nó làm giảm sự cản trở
Hình 1.10: Cơ chế dẫn truyền độc tố của kháng nguyên bảo vệ PA (1)PA liên kết với thụ thể bề mặt tế bào, enzyme nội bào phân cắt PA tạo PA20 và PA63
(2)PA đã được phân cắt hình thành heptam (PA63)7, EF hoặcLF liên kết vào heptam tạo phức hợp xâm nhập vào nang có tính acid
(3)Phức hợp giải phóng EF hoặc LF vào phần bào tan.
của không gian lập thể và ngăn cản sự oligomer. Sự phân cắt protein có thể hoàn thành trong cơ thể với nồng độ trypsin thấp. Trypsin phân cắt ở Arg167 được chứng minh bởi trình tự N cuối và có một giả thuyết đưa ra rằng sự phân cắt trong cơ thể xảy ra ở gần nhau hoặc cùng một vị trí. Để kiểm tra giả thuyết này, PA được biến đổi chút ít với việc cắt bỏ từ vị trí 163 đến 168, phân tử này không bị phân cắt bởi trypsin hoặc protease trong cơ thể và hoàn toàn không gây độc tế bào khi tiếp xúc với LF. Vị trí này trong PA bao gồm bốn phần cơ bản: Arg164
– Lys165 – Lys166 – Arg167. Đây là bằng chứng thể hiện endoprotease furin phân cắt cùng một vị trí của Arg – X – Lys/ Arg – Arg, giả thuyết đưa ra rằng furin có khả năng phân cắt PA. Trong thực tế việc phân cắt PA của furin được quan sát trong ống nghiệm và chất ức chế furin ngăn chặn sự phân cắt của liên kết thụ thể với kháng nguyên bảo vệ PA trên bề mặt tế bào.
Đầu tiên các protease furin sẽ hoạt hoá các protein thuỷ phân trên bề mặt tế bào của vùng I của PA83 và giải phóng ra mảnh PA20 (20 kDa) ở đầu N [7]. Mảnh PA20 (1 – 157) không có vai trò quan trọng trong sự gây độc và bị phân giải trong môi trường. Phần chính của vùng I (168 – 258) hình thành trên đầu N của mảnh PA63 hoạt động và bộc lộ vị trí liên kết trên PA63 với nhân tố gây chết và hoặc nhân tố gây phù thũng. Sau đó, các mảnh PA63 liên kết lại với nhau tạo thành vòng heptam có 7 nhánh. Cấu trúc heptam này hoà tan trong nước ở pH trung tính hoặc kiềm, vì thế có thể cài lên màng tế bào có pH acid hình thành nên các kênh cation chọn lọc trong màng kép lipid nhân tạo và màng tế bào. Do vòng heptam này tan trong nước nên nó hình thành một vòng lõm có đường kính 160 Å cao 85 Å [20]. Mỗi phân tử PA63 có khả năng liên kết với một phân tử EF hoặc LF. Phức hợp (PA 63)7 – LF và/hoặc EF xâm nhập vào đại thực bào thông qua cơ chế thẩm bào trung gian thụ thể (receptor – mediated endocytosis). Phức hợp này được chuyển vào trong một nang có tính acid để duy trì hoạt tính và ức chế sự acid hoá của endosome,
cùng với bề mặt có tính acid của kênh truyền dẫn, cho phép nhân tố EF và LF đi vào bên trong tế bào chất để sinh sản độc tố gây phù thũng và độc tố gây chết [19, 20].