Введение
Серин-протеаза, играющая ключевую роль в врожденном иммунитете. C5-конвертаза – это фермент, принадлежащий к семейству серин-протеаз, которые играют ключевую роль в врожденном иммунитете. Она участвует в системе комплемента, приводящей к гибели клеток. Существует четыре различных C5-конвертазы, способных специфически преобразовывать белок C5 во фрагменты C5a и C5b. Две из этих конвертаз являются физиологическими ферментами комплемента, ассоциируются с поверхностью клетки и опосредуют классический путь (C4b2b3b или C4b2a3b, в зависимости от источника) или альтернативный путь (C3bBbC3b) системы комплемента. Описаны две C5-конвертазы, находящиеся в жидкой фазе: фермент классического пути C4b2boxy3b и C5-конвертаза, зависимая от кобра-ядовитого фактора CVFBb.
Структура
Клетчато-связанные C3 и C5 конвертазы различаются по требованиям к C3b. Для формирования C3 конвертазы (C3bBb) необходима всего одна молекула C3b, в то время как для генерации C5 конвертазы (C3bBb) требуется две или более молекул C3b. Это означает, что при случайном распределении C3b на поверхности клетки, активность C3 конвертазы проявляется только после добавления факторов B и D. Однако, при распределении C3b в кластеры, активность C3 и C5 конвертаз генерируется после добавления факторов B и D. CVFBb – это продукт нековалентной ассоциации CVF3 и комплементного фрагмента Bb. Каталитическими субъединицами этих мультимолекулярных протеаз являются C2b и Bb. Эти субъединицы относятся к атипичным сериновым протеазам. CVFBb не требует C3 для расщепления C5, в то время как C4b2boxy нуждается в нативном C3 для расщепления белка C5. Модифицированная C5 конвертаза, C4b2boxy3b, содержит C2b, полученный из C2, окисленного йодом.
CVFBb is a noncovalent association product of CVF3 and the complement fragment Bb. The catalytic subunits of these multimolecular proteases are C2b and Bb. These subunits belong to atypical serine proteases. CVFBb does not require C3 for cleavage of C5, whereas C4b2boxy need native C3 for cleavage of C5 protein. The modified C5 convertase, C4b2boxy3b, contains C2b that is derived from C2 oxidized by iodine.
Функция
Целью C5-конвертазы является белок комплемента C5. C5 представляет собой двухцепочечный (α, β) плазменный гликопротеин (Mr = 196 000). C5 и C3 имеют схожую структуру. Однако, C5, по-видимому, не содержит внутреннюю тиоэфирную группу, о которой сообщалось для C3 и C4. C5 имеет относительно мало дисульфидных связей. В C5a содержится три дисульфидные связи, α-цепь содержит 15 полуцистинов, а β-цепь – всего 6 полуцистинов. Этот сравнительно низкий уровень стабилизирующих дисульфидных мостиков может частично объяснить необратимое изменение конформации, которое C5 приобретает после расщепления на C5a и C5b. Кроме того, относительно небольшое количество дисульфидных связей может объяснять нестабильность C5 при воздействии хаотропных агентов, таких как тиоцианат калия. Прежде всего, C5 должен связаться с фрагментом C3b. Способность связывать C3b является стабильным свойством компонента C5, поскольку C5b также обладает этой способностью. C5-конвертаза избирательно расщепляет пептидную связь аргинил-лейцина в позиции 74-75 в α-цепи (Mr = 116 000) C5. Исследования показали, что во время классического пути системы комплемента неактивный аллотип A6 C4 полностью блокирует способность молекул выступать в качестве C5-связывающей субъединицы. Этот дефект в активности C4A6 проявляется на стадии связывания C5 с комплексом 4b и C3b. Образуется α'-цепь (Mr = 105 000) и пептид активации C5a, в то время как β-цепь (Mr = 80 000) остается неизменной. Окисление белка C2 стабилизирует комплекс C4b2boxy. Белок, связанный с фактором H1 (FHR1), был идентифицирован как новый ингибитор пути комплемента. FHR1 блокирует активность C5-конвертазы и препятствует поверхностной депонированию C5b и образованию мембранного атакующего комплекса (MAC). Очевидно, что фактор H и FHR1 контролируют активацию комплемента последовательно. При гемолитическом уремическом синдроме (ГУС) отсутствие FHR1 может привести к снижению ингибирования образования терминального комплекса и к снижению защиты эндотелиальных клеток при атаке комплемента.