C3 konvertáza
C3 konvertasa patří mezi serinové proteasy. Jako součást komplementového systému se podílí na přirozené imunitě. C3 konvertasa neboli C4bC2a.
Komplementový systém může být aktivován 3 cestami – klasickou, lektinovou a alternativní. Všechny aktivační cesty vedou k enzymatickému štěpení C3 proteinu. Štěpením vzniká menší C3a a větší C3b fragment, které se uplatňují v dalších krocích komplementové kaskády. Uvolňovaný C3a působí jako chemoatraktant, a tím aktivuje zánětlivou reakci. Mezitím se C3b prostřednictvím své thiolesterové vazby kovalentně váže na mikrobiální povrch či na protilátky. C3 protein podléhá spontánnímu štěpení, tzn. i za nepřítomnosti patogena je štěpen, ale poté je jeho reaktivní vazba neutralizována molekulami vody.
Skládání C3 konvertasy[editovat | editovat zdroj]
Vznik alternativní C3 konvertasy[editovat | editovat zdroj]
Alternativní C3 konvertasa vzniká navázáním plazmatického faktoru B na C3b fragment, jenž asociuje s mikrobiálním povrchem. Následuje štěpení faktoru B plazmatickou serinovou proteasou faktorem D. Do plazmy je uvolněn menší fragment Ba, zatímco větší fragment Bb zůstává navázaný na C3b. Pro poskládání C3 konvertasy jsou rovněž nezbytné hořečnaté ionty.[1]
Vznik klasické a lektinové C3 konvertasy[editovat | editovat zdroj]
C3 konvertasa klasické dráhy komplementu je na rozdíl od C3 konvertasy alternativní dráhy složena z jiných komplementových proteinů, a to C4b a C2a. Ty vznikají štěpením plazmatických proteinů C4 a C2 během klasické či lektinové cesty komplementu. V klasické dráze spouštění komplementu toto štěpení zprostředkovává komplex C1 (C1q, C1r, C1s) a v dráze lektinové serinové proteasy asociované s lektiny vázající manosu (MASP1, MASP2, MASP3). C4 protein je homologní k C3 proteinu a stejně jako u C3b je u fragmentu C4b štěpením odkryta vnitřní thiolesterová vazba. Protein C2 je štěpen rovněž komplexem C1 na menší (C2b) a větší fragment (C2a), který se váže na C4b. Fragmenty C4a a C2b jsou uvolněné do krve a působí jako chemoatraktanty.[1]
Funkce[editovat | editovat zdroj]
- Opsonizace cizorodých částic
- Uvolňování prozánětlivých peptidů
- Formace C5 konvertasy a následná lyze buňky
Katalytická podjednotka[editovat | editovat zdroj]
Katalytické podjednotky C3 konvertasy jsou v C2a a Bb podjednotkách. Jakmile jednou disociují od svých kofaktorů, už nikdy se nenavážou, aby vytvořily aktivní enzym.[2] Podjednotka Bb je tvořena dvěma doménami.[3]
Umístění na chromozomu[editovat | editovat zdroj]
Geny kódující proteiny C2, C3, C4 a faktor B jsou lokalizovány na 6. chromozomu.
Regulace a stabilita[editovat | editovat zdroj]
C3 konvertasy jsou nestabilní (poločas života je 10 – 20 min). Mohou disociovat spontánně či pomocí regulátorů – „faktor urychlující rozpad“ (DAF), komplementový receptor 1 (CR1), protein vázající C4b a faktor H. Proteolytické štěpení C3b (příp. C4b) brání poskládání funkční C3 konvertasy. Toto štěpení zprostředkovává v přítomnosti membránového kofaktoru (MCP, CD46), proteinu vázajícího C4b, CR1 či plazmatického glykoproteinu faktoru H komplementový faktor I. Negativní kontrolní procesy jsou nezbytně nutné pro ochranu vlastní tkáně.[4]
C3b má pro své regulátory (C3bINA, β1H, faktor B a properdin) různá vazebná místa. Vazba β1H na C3b zvyšuje vazbu C3bINA, zatímco navázaný faktor B předchází vazbě C3bINA a zároveň je kompetitivní k vazbě β1H.[5]
Pozitivní zpětná vazba[editovat | editovat zdroj]
Po správném poskládání C3 konvertasa štěpí další C3 proteiny. Vznikající C3b fragmenty pak formují další C3 konvertasy. Tato pozitivní zpětná vazba je unikátním znakem pro alternativní cestu komplementu.[6] Další možností je, že konvertasa naštěpí C3 protein navázaný na již existující C3 konvertasu, tak vzniká alternativní C5 konvertasa. Pozitivní mechanismus může být regulován vazbou kontrolního proteinu - glykoproteinu β1H na C3b. β1H brání vychytávání faktoru B, usnadňuje disociační rozpad Bb, který je už navázán na C3b, a zvyšuje proteolytickou inaktivaci C3b prostřednictvím C3b inaktivátoru (C3bINA - endopeptidasa). Kyselina sialová asociovaná s membránou podporuje vysokoafinní vazbu β1H na C3b bez ovlivnění afinity faktoru B pro C3b.
Regulace amplifikační fáze alternativní cesty:
- Samovolný rozpad C3 konvertasy
- Stabilizace C3 konvertasy properdinem
- Rozpad enzymu způsobený sérovým glykoproteinem β1H
- Inaktivace C3b pomocí C3b inaktivátoru
- Ochrana C3 konvertasy před aktivací kontrolními proteiny poskytnutými povrchovými vlastnostmi buněk a ostatními aktivátory alternativní cesty
Reference[editovat | editovat zdroj]
V tomto článku byl použit překlad textu z článku C3-convertase na anglické Wikipedii.
- ↑ a b Abbas AK, Lichtman AH, Pillai S. Cellular and Molecular Immunology.. 6th. vyd. [s.l.]: Elsevier, 2010. Dostupné online. ISBN 978-1-4160-3123-9.
- ↑ Kerr M. Limited proteolysis of complement components C2 and Fcator B. Biochem J. 1979, s. R615-622.
- ↑ Smith C, Vogel C-W, Müller-Eberhard H. MHC Class III Products: An Electron Microscopic Study of the C3 Convertases of Human Complement. J Exp Med. 1984, s. R324-329.
- ↑ Hourcade D, Holers V M, Atkinson J P. The regulators of complement activation (RCA) gene cluster. Adv Immunol. 1989, s. R381-416.
- ↑ Pangburn M, Müller-Eberhard H. Complement C3 Convertase: Cell surface restriction of β1H control and generation of restriction on neuroaminidase-treated cells. Proc Natl Acad Sci USA. 1978, s. R2416-2420.
- ↑ Pangburn M, Schreiber M. J Immunol. 1983, s. R1930-1935.