C3-конвертаза - C3-convertase

Конвертаза C3 / C5 классического пути комплемента
Идентификаторы
Номер ЕС3.4.21.43
Количество CAS56626-15-4
Альт. именаC42 , C4bC2b (ранее C4bC2a), C3bBb, дополнение C.hivin.4.hivin2, комплемент C3 конвертазы
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
БРЕНДАBRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
PDB структурыRCSB PDB PDBe PDBsum
Классический и альтернативный пути комплемента.
Комплементарные пути.

C3 convertase (C4bC2b, ранее C4b2a) принадлежит семье сериновые протеазы и необходимо в врожденный иммунитет как часть система комплемента которые в конечном итоге в опсонизация частиц, высвобождение воспалительные пептиды, C5 convertase образование и лизис клеток.

Конвертаза C3 может использоваться для обозначения формы, продуцируемой альтернативным путем (C3bBb) или классическим и лектиновым путями (C4bC2b, ранее C4b2a). После образования обе С3-конвертазы будут катализировать протеолитическое расщепление C3 в C3a и C3b (отсюда и название «C3-конвертаза»).

Меньший фрагмент, называемый C3a, служит для увеличения проницаемости сосудов и способствует экстравазации фагоцитов, в то время как более крупный фрагмент C3b может использоваться в качестве опсонин или связываются с любым типом C3-конвертазы с образованием тримолекулярной C5 convertase активировать C5 для комплекса мембранной атаки.

Формирование

Образование C3-конвертазы может происходить тремя разными путями: классический, лектин, и альтернатива пути.

Альтернативный путь

Расщепление комплемента C3 свободно плавающей конвертазой, тромбином, плазмином или даже бактериальным ферментом приводит к образованию C3a и C3b фрагменты. C3b, более крупный фрагмент, ковалентно присоединяется к микробной поверхности или к молекулам антител через тиоэфир домен на сайте активации комплемента. После расщепления и связывания с поверхностью клетки фрагмент C3b готов связывать белок плазмы, называемый Фактор B. Фактор B (a зимоген ) расщепляется сериновой протеазой плазмы Фактор D высвобождая небольшой фрагмент под названием Ba и генерируя более крупный фрагмент под названием Bb, который остается прикрепленным к C3b. Также ионы Mg2 + необходимы для образования функциональной конвертазы C3. Таким образом альтернатива Конвертаза C3 (C3bBb) образуется и способна расщеплять C3 через его димерную субъединицу Bb.[1][2]

Поскольку C3-конвертазы расщепляют C3 с образованием C3b, который затем может образовывать дополнительную C3-конвертазу посредством альтернативного пути, это потенциальный механизм усиления сигнала в каскаде комплемента, приводящий к отложению большого количества молекул C3b на поверхности активирующих частиц, возможность опсонизации и острого местного воспаления.[3]

Классические и лектиновые пути

Конвертаза C3, образованная в классический или же лектин пути формируются из C4b и C2b вместо этого (NB: C2b, более крупный фрагмент расщепления C2, ранее был известен как C2a). Расщепление C4 и C2 опосредуется сериновыми протеазами. В классическом пути это происходит путем последовательной протеолитической активации белков внутри C1 комплекса (C1q, C1r, C1s) в ответ на связывание с CRP или иммуноглобулином, а в лектиновом пути он управляется лектином, связывающим маннозу, и связанными с ним сериновыми протеазами (MASP, особенно MASP2 но также MASP1 ).

C4 гомологичен C3 тем, что он содержит внутреннюю тиоэфирную связь, которая заканчивается на C4b. Таким образом, он может образовывать ковалентные амидные или сложноэфирные связи с плазматической мембраной патогена и любыми ассоциированными антителами, где он затем ведет себя как опсонин. Более крупный C2b, образующийся при гидролизе C2, присоединяется к C4b с образованием классической конвертазы C3, C4b2b (ранее называвшейся C4b2a).[4]

Меньшие фрагменты протеолиза, C4a и C2a выпущены. C4a является анафилатоксин.[1]

Регулирование

  • Конвертазы C3 нестабильны (период полураспада 10-20 мин) - соответственно они дезактивируются при спонтанной диссоциации или облегченной диссоциации, опосредованной регуляторы активации комплемента белки коэффициент ускорения распада (DAF), рецептор комплемента 1 (CR1), C4b-связывающий белок и фактор Н. Сборка конвертазы подавляется протеолитическим расщеплением C3b (и C4b), опосредованным фактором I в присутствии мембранный кофактор белка (MCP, CD46), C4b-связывающий белок, CR1 или фактор гликопротеина плазмы H. Эти процессы отрицательного контроля важны для защиты собственной ткани.[5]
  • Пропердин (Фактор P) - единственный известный позитивный регулятор активации комплемента, который стабилизирует альтернативную C3-конвертазу (C3bBb). Лица с дефицитом пропердина чувствительны к гнойным инфекциям. Пропердин также способствует ассоциации C3b с фактором B и, таким образом, ингибирует Фактор H опосредованное расщепление C3b посредством Фактор I.[6]

Тем не менее, этот механизм положительной обратной связи может регулироваться связыванием контрольного белка, непротеолитического гликопротеина β1H (фактора H), с C3b, который предотвращает ассоциацию фактора B и способствует распаду-диссоциации Bb в комплексе C3bBb, в дополнение к усиление протеолитической инактивации C3b инактиватором C3b (C3bINA - эндопептидаза).

Мембранно-ассоциированная сиаловая кислота способствует связыванию с высоким сродством β1H с C3b, не влияя на сродство B к C3b.

Фактор ускорения распада (DAF) - еще один негативный регулятор конвертазы C3. Это мембранный белок, регулирующий также C5-конвертазу классического и альтернативного пути. DAF защищает клетки-хозяева от повреждения аутологичным комплементом. DAF действует на C2b и Bb и быстро отделяет их от C4b и C3b, тем самым предотвращая сборку конвертазы C3.[7]

C4-связывающий белок (C4BP) препятствует сборке мембраносвязанной конвертазы C3 классического пути. C4BP является кофактором фермента C3bINA. C4b-связывающий белок подавляет гемолитическую функцию связанного с клетками C4b. C4b-связывающий белок и инактиватор C3b контролируют конвертазу C3 классического пути аналогично тому, как описано для инактиватора β1H и C3b в альтернативном пути.[8]

C3b имеет другой сайт связывания для C3bINA, β1H, фактора B и пропердина. Связывание β1H с C3b увеличивает связывание C3bINA, в то время как связывание фактора B предотвращает связывание C3bINA и конкурирует со связыванием β1H.[9]

Регулирование фазы амплификации альтернативного пути осуществляется несколькими механизмами:

  • Внутренний распад C3-конвертазы
  • Стабилизация С3 конвертазы пропердином
  • Разборка этого фермента гликопротеином сыворотки β1H
  • Инактивация C3b
  • Защита С3-конвертазы от активации этих контрольных белков обеспечивается поверхностными свойствами определенных клеток и другими активаторами альтернативного пути.

Расположение на хромосоме

Гены, кодирующие C2, C4 и фактор B, расположены на хромосоме 6 между локусом B продуктов класса I и локусом D продуктов класса II в MHC.

Рекомендации

  1. ^ а б Аббас А.К., Лихтман А.Х., Пиллай С. (2010). Клеточная и молекулярная иммунология (6-е изд.). Эльзевир. ISBN  978-1-4160-3123-9.
  2. ^ Смит К., Фогель С. В., Мюллер-Эберхард Х (1984). «Продукты MHC класса III: электронно-микроскопическое исследование конвертаз C3 человеческого комплемента». J Exp Med. 159 (1): R324–329. Дои:10.1084 / jem.159.1.324. ЧВК  2187187. PMID  6559206.
  3. ^ Пэнгберн, М. К.; Schreiber, RD; Мюллер-Эберхард, HJ (1 октября 1983 г.). «Отложение C3b во время активации альтернативного пути комплемента и эффект отложения на активирующей поверхности». Журнал иммунологии. 131 (4): 1930–1935. PMID  6225800.
  4. ^ Козлов, Л. В; Шибанова, Э. Д; Зинченко, А. А (1987). «Образование классической конвертазы C3 во время альтернативного пути активации комплемента человека». Биохимия (Москва, Россия). 52 (4): 660–6. PMID  3647798.
  5. ^ Hourcade D, Holers VM, Atkinson JP (1989). «Регуляторы кластера генов активации комплемента (RCA)». Adv Immunol. Успехи иммунологии. 45: R381–416. Дои:10.1016 / s0065-2776 (08) 60697-5. ISBN  9780120224456.
  6. ^ Hourcade D (2006). «Роль пропердина в сборке альтернативного пути C3, конвертируемого в комплемент». J Biol Chem. 281 (4): R2128–2132. Дои:10.1074 / jbc.m508928200. PMID  16301317.
  7. ^ Fujita T; и другие. (1987). «Механизм действия фактора, ускоряющего распад (DAF)». J Exp Med. 166 (5): R1221–1228. Дои:10.1084 / jem.166.5.1221. ЧВК  2189641. PMID  2445886.
  8. ^ Джильи I, Фуджита Т., Нуссенцвейг V (1979). «Модуляция классического пути C3-конвертазы белками плазмы, связывающим белок C4 и инактиватор C3b». Proc Natl Acad Sci USA. 76 (12): R6596–6600. Дои:10.1073 / pnas.76.12.6596. ЧВК  411913. PMID  293746.
  9. ^ Пангберн М, Мюллер-Эберхард Х (1978). «Конвертаза комплемента C3: ограничение клеточной поверхности контроля β1H и создание ограничения на клетках, обработанных нейроаминидазой». Proc Natl Acad Sci USA. 75 (5): R2416–2420. Дои:10.1073 / пнас.75.5.2416. ЧВК  392564. PMID  276881.

внешняя ссылка