Введение

Белок, содержащийся у человека. Компонент комплемента 3, часто называемый просто С3, — это белок иммунной системы, который в основном содержится в крови. Он играет центральную роль в системе комплемента у позвоночных животных и способствует врожденному иммунитету. У человека он кодируется геном C3 на 19-й хромосоме. Дефицит или дефекты С3 приводят к ослаблению иммунитета и повышенной восприимчивости к бактериальным инфекциям.

Функция

C3 играет центральную роль в активации системы комплемента. Его активация необходима как для классического, так и для альтернативного путей активации комплемента. Люди с дефицитом C3 восприимчивы к бактериальным инфекциям. Одна из форм C3-конвертазы, также известная как C4b2a, образуется гетеродимером активированных форм C4 и C2. Она катализирует протеолитическое расщепление C3 на C3a и C3b, которые образуются при активации по классическому и лектинному путям. C3a является анафилотоксином и предшественником некоторых цитокинов, таких как ASP, а C3b выполняет функцию опсонина. Фактор I способен расщеплять C3b на C3c и C3d, последний из которых играет роль в усилении B-клеточного ответа. В альтернативном пути комплемента C3 расщепляется комплексом C3bBb, представляющим собой другую форму C3-конвертазы, состоящую из активированных форм C3 (C3b) и фактора B (Bb). После активации C3 в C3b, он обнажает реактивный тиоэфир, позволяющий пептиду ковалентно присоединяться к любой поверхности, способной предоставить нуклеофил, такой как первичный амин или гидроксильная группа. Активированный C3 затем может взаимодействовать с фактором B. Фактор B активируется фактором D с образованием Bb. Образующийся комплекс C3bBb называется C3-конвертазой альтернативного пути (AP). C3bBb деактивируется поэтапно. Сначала протеолитический компонент конвертазы, Bb, удаляется регуляторными белками комплемента, обладающими активностью фактора ускорения распада (DAF). Затем C3b последовательно расщепляется до iC3b, затем до C3c + C3dg, и, наконец, до C3d. Фактор I является протеазой, расщепляющей C3b, но для активности требует кофактора (например, фактора H, CR1, MCP или C4BP).

Структура

Было определено несколько кристаллографических структур C3, которые показывают, что этот белок содержит 13 доменов. Прекурсорный белок C3 сначала подвергается процессингу с удалением 4 остатков аргинина, формируя две цепи – бета и альфа, соединенные дисульфидной связью. C3-конвертаза активирует C3 путем расщепления альфа-цепи, высвобождая анафилатоксин C3a и генерируя C3b (бета-цепь + альфа'-цепь).

Клиническое применение

Уровни C3 в крови могут быть измерены для подтверждения или опровержения определенного медицинского диагноза. Например, низкие уровни C3 связаны с системной красной волчанкой (SLE) и некоторыми типами заболеваний почек, такими как постинфекционный гломерулонефрит, мембранно-пролиферативный гломерулонефрит и нефрит, связанный с шунтом.

Регулирование

Фактор H является основным регулятором C3. Дефицит фактора H может привести к неконтролируемой активности C3 по альтернативному пути системы комплемента.

Патология

Дефицит C3 приводит к иммунодефициту. В частности, люди с этим дефицитом уязвимы к бактериальным патогенам, включая повторные инфекции одним и тем же микроорганизмом, но не восприимчивы к вирусам. Подобная уязвимость наблюдается и при дефиците C1, C2, C4 или любого из их необходимых компонентов или ассоциированных белков, при этом клинические проявления очень схожи вне зависимости от конкретного дефицита. Это связано с тем, что для функционирования системы комплемента все эти компоненты должны взаимодействовать с C3. Люди с дефицитом C3 особенно подвержены инфекциям, вызванным грамотрицательными микроорганизмами, такими как патогенная кишечная палочка или Salmonella enterica. Кроме того, дефицит C3 и других компонентов комплемента связан с частыми и тяжелыми респираторными инфекциями, а также с другими инфекциями, проникающими в ткани и слои тканей. Однако, в отличие от этого, врожденный дефицит C3 известен как причина хронических заболеваний. Помимо этого, некоторые формы дефицита C3 способствуют развитию системной красной волчанки и других аутоиммунных заболеваний.