Falus András, Buzás Edit, Holub Marianna Csilla, Rajnavölgyi Éva (szerk.)

Az immunológia alapjai


3.5.2.1. A komplementaktivációs útvonalak központi molekulája: a C3
A komplementrendszer működésének megértéséhez alapvető a C3-nak nevezett molekula aktivációjának és hatásmechanizmusának megértése, ugyanis mindhárom komplementaktivációs útvonalnak (alternatív, lektin- és klasszikus) a C3 a központi szereplője (3.5.1A táblázat).
 
3.5.1A táblázat. A komplementkaszkád központi molekulája
Komponens
Jellemzők
Mi aktiválja?
Mit aktivál?
Szérumkoncentráció
Molekulasúly (kDa)
Kromoszómalokalizáció
C3
Mindhárom reakcióút közös komponense, inaktív szerinproteáz
Klasszikus és lektin(C4bC2b) vagy alternatív- (C3bBbP) reakcióút C3-konvertázok
C5
1200-1300 mg/l
190
19p13.3-p13.2
 
A C3-molekulát többféle sejt is szintetizálja, alapvetően azonban a máj termeli pro-C3 formájában. A pro-C3 érése során két láncra (alfa és béta) hasad, melyeket diszulfidhidak és hidrofób kölcsönhatások tartanak egyben (3.5.4. ábra). Az érett C3 alfa-láncának 988-as pozíciójában található cisztein aminosav szulfhidrilcsoportja egy tőle 3 aminosavnyira található glutaminnal tioészterkötést alakít ki. Ez a belső, hidrofób környezetbe rejtett tioészterkötés instabillá teszi az érett C3-molekulát. A tioésztercsoport felhasadása akkor következik be, ha vízmolekula jut a C3 hidrofób magjába. A felhasadás kinetikája nagyságrendekkel növekszik azonban, ha a C3 alfa-lánca limitált proteolitikus hasítás áldozata lesz, és leszakad a C3a-fragmens (3.5.4. ábra, A és B). Ha ekkor a felnyílt tioészterkötés környezetében egy nukleofil csoportot tartalmazó molekula van (akceptor), az aktivált C3 kovalensen (amid- vagy észterkötésen keresztül) kötődik az akceptor helyet bemutató felszínhez.
Ez a momentum alapvető hatású a komplementaktiváció későbbi eseményei szempontjából. A C3 aktivált formája (C3b*) konformációs változást szenved, és képes lesz ezáltal kölcsönhatásba lépni a komplement-receptorokkal (legfőképpen a CR1-gyel). A C3b akceptor felszínhez való kovalens kötődése molekuláris és biológiai értelemben is mintegy megjelöli az adott felszínt. A komplementaktiváció a továbbiakban ezen a felszínen zajlik le, és az aktiváció végeredménye a felszín bevonása C3b-fragmensekkel, és egyes esetekben pórus keletkezése is. Továbbá az aktiválódott C3 (C3b) képes a B-faktor aktiválása által (C3bBb*) újabb C3-molekulákat aktiválni (az aktiváció felerősödése vagy amplifikáció), ami a rendszernek igen hatékony működést kölcsönöz.
A C3 spontán aktivációja utáni eseményeket két tényező szabályozza, ezek a rendelkezésre álló felszín tulajdonságai és a regulátoros fehérjék. Amennyiben a C3 kezdeti spontán aktivációjának pillanatában („naszcens C3”) nincs jelen megfelelő akceptor struktúra, a fehérje vízmolekulákkal egyesül és irreverzíbilisen inaktiválódik. Ekkor az aktiváció nem halad tovább. Van azonban egy természetes szabályozó rendszer is, ami megakadályozza a C3 túlzott spontán aktivációját és ennek felerősödését: ez pedig a komplementregulátoros fehérjék rendszere. Az akceptor felszínéhez kötött C3b* fragmens képessé válik a H-faktor és az I-faktor megkötésére is. Az I-faktor proteáz működésű enzim, ami a C3b* hasítását katalizálja több lépésben, ennek kofaktora a H-faktor (3.5.4. ábra, C és D). Az akceptor felszínén az eredeti C3b-molekula egyre kisebb darabjai maradnak kovalensen kötve (iC3b, C3c és C3dg), a C3 enzimatikus aktivitását elveszti és ismét megváltozik térszerkezete, melynek nyomán újabb receptorokkal lesz képes kölcsönhatásba lépni (CR3, majd CR2).
A C3 kezdeti aktivációja tehát spontán is bekövetkezhet, ám ezt a lassú folyamatot a C3 alfa-láncát hasítani képes enzimek (C3-konvertáz) felgyorsítják. C3-konvertáz-aktivitás létrejöhet a C3 spontán aktiválódása és felszínhez kötődése által (lásd fent), ekkor a folyamatot alternatív aktivációnak nevezzük. Ez az útvonal csak akkor indulhat be, ha megfelelő struktúrákat bemutató („idegen”) felszín van jelen. A C3-konvertáz-aktivitás kialakulásának van még két további útja is: klasszikus reakcióútnak akkor nevezzük a folyamatot, ha antitestekkel bevont felszín indítja el az aktivációt. Ennek legismertebb példája az antigénekhez kapcsolt antitestek útján indított aktiváció, pl. baktériumokhoz kötődött IgM esetében. A lektin-út aktivációja pedig akkor történik, ha mannózkötő lektinnel (MBL) bevont felszín indítja el a folyamatot. A következő fejezetekben ezeknek az aktivációs utaknak a részletes ismertetése található.
 
3.5.4. ábra. A C3 spontán aktivációjának és lebomlásának mechanizmusaA C3 aktivációja spontán (lassú kinetikával) és C3-konvertázok hatására (gyors kinetikával) következhet be. A C3 aktivációja során a rejtett tioészterkötés felhasad, és a naszcens C3 a környezetében található nukleofil csoportokhoz kötődik észter- vagy amidkötéssel. A keletkezett C3b-molekulát az I-faktor hasítja (kiszakad a C3f), melynek nyomán iC3b marad a felszínhez kötve, ami tovább bomlik C3c-vé és C3dg-vé.
 

Az immunológia alapjai

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 710 5

Hét év telt el a „Az Immunológiai alapjai” című tankönyv kiadása óta. A természettudományok számára hét év nagyon hosszú idő, különösképpen így van ez az élettudományok egyes diszciplináival, köztük az immunológiával is. A jelen kiadásban a helyenként nagyon jelentős módosulások, kiegészítések, sőt cáfolatok két forrásból fakadnak, részben a szűken vett immunológiai tudás gazdagodásából, másrészt a társtudományok (pl. a sejtbiológia, genetika-genomika, bioinformatika) immunrendszerre is vonatkozó eredményeiből. Csak pár példa, a 2007-es kiadásban alig esett szó az extracelluláris vezikulák feladatairól, ezek, az intercelluláris kommunikációs struktúrák mára a sejtbiológia tudományának egyik „forró pontjává” váltak. Akkor sokkal kevesebb hangsúlyt fordítottunk az epigenetikai módosítások jelentőségére és alig esett szó a velünk élő mikrobiális flóra szerepéről. Ma már nem csak sokkal több citokin és kemokin vált ismertté, de funkcióikat is mélyebben értjük. Emellett a CD antigének azonosítása és funkcionális jelentőségükkel kapcsolatos tudásunk is markánsan kibővült.

Hivatkozás: https://mersz.hu/falus-buzas-holub-rajnavolgyi-az-immunologia-alapjai//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave