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Komplementkomponente C3 Die oft einfach C3 genannt ist ein Protein des Immunsystems Es spielt eine zentrale Rolle im Kom

Komplementkomponente C3

Die Komplementkomponente C3, oft einfach C3 genannt, ist ein Protein des Immunsystems. Es spielt eine zentrale Rolle im Komplementsystem und trägt zur angeborenen Immunabwehr bei. Beim Menschen wird es auf Chromosom 19 von einem Gen namens C3 kodiert.

Komplementkomponente C3

Vorhandene Strukturdaten: 4ONT, 1C3D, 1GHQ, 1W2S, 2A74, 2GOX, 2I07, 2ICE, 2ICF, 2NOJ, 2QKI, 2WII, 2WIN, 2WY7, 2WY8, 2XQW, 2XWB, 2XWJ, 3D5R, 3D5S, 3G6J, 3L3O, 3L5N, 3NMS, 3OED, 3OHX, 3OXU, 3JR3, 3T4A, 4HW5, 4HWJ, 4I6O, 4M76, 4ZH1, 5FOB, 5FO9, 5FO7, 5FO8, 5FOA

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Bezeichner
Gen-Name C3
Externe IDs
Orthologe
Mensch Hausmaus
Entrez 718 12266
Ensembl ENSG00000125730 ENSMUSG00000024164
UniProt P01024 P01027
Refseq (mRNA) NM_000064 NM_009778
Refseq (Protein) NP_000055 NP_033908
Genlocus Chr 19: 6.68 – 6.73 Mb Chr 17: 57.2 – 57.23 Mb
PubMed-Suche 718 12266

Funktion Bearbeiten

C3 spielt eine zentrale Rolle bei der Aktivierung des Komplementsystems. Seine Aktivierung ist sowohl für den klassischen als auch für den alternativen Komplementaktivierungspfad erforderlich. Menschen mit C3-Mangel sind anfällig für bakterielle Infektionen.

Eine Form der C3-Konvertase, auch bekannt als C4b2a, wird durch ein Heterodimer aus aktivierten Formen von C4 und C2 gebildet. Sie katalysiert die proteolytische Spaltung von C3 in C3a und C3b, die bei der Aktivierung über den klassischen Weg sowie über den Lektinweg entstehen. C3a ist ein Anaphylatoxin und die Vorstufe einiger Zytokine wie ASP, und C3b dient als Opsonisierungsmittel. Faktor I kann C3b in C3c und C3d spalten, wobei letzteres eine Rolle bei der Verstärkung von B-Zell-Reaktionen spielt. Im alternativen Komplementweg wird C3 durch C3bBb gespalten, eine andere Form der C3-Konvertase, die aus aktivierten Formen von C3 (C3b) und Faktor B (Bb) besteht. Sobald C3 zu C3b aktiviert ist, wird ein reaktiver Thioester freigesetzt, der es dem Peptid ermöglicht, sich kovalent an jede Oberfläche zu binden, die ein Nukleophil wie ein primäres Amin oder eine Hydroxylgruppe bereitstellen kann. Aktiviertes C3 kann dann mit Faktor B interagieren. Faktor B wird dann durch Faktor D aktiviert, um Bb zu bilden. Der entstehende Komplex, C3bBb, wird als C3-Konvertase des alternativen Weges (AP) bezeichnet.

Die Deaktivierung von C3bBb erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst wird die proteolytische Komponente der Konvertase, Bb, durch Komplementregulationsproteine mit DAF-Aktivität. Anschließend wird C3b schrittweise zu iC3b, C3c + C3dg und schließlich zu C3d abgebaut. Faktor I ist die Protease, die C3b spaltet, aber für ihre Aktivität einen Kofaktor benötigt (z. B. Faktor H, CR1, MCP oder C4BP).

Struktur Bearbeiten

Mehrere kristallographische Strukturen von C3 wurden bestimmt und zeigen, dass dieses Protein 13 Domänen enthält.

Das C3-Vorläuferprotein wird zunächst durch die Entfernung von 4 Argininresten prozessiert, wodurch zwei Ketten, beta und alpha, entstehen, die durch eine Disulfidbindung verbunden sind. Die C3-Konvertase aktiviert C3 durch Abspaltung der Alpha-Kette, wodurch C3a-Anaphylatoxin freigesetzt und C3b (Beta-Kette + Alpha'-Kette) gebildet wird.

Biochemie Bearbeiten

Biosynthese Bearbeiten

Beim Menschen wird C3 überwiegend von Hepatozyten und bis zu einem gewissen Grad von Keratinozyten der Epidermis synthetisiert.

Wechselwirkungen Bearbeiten

Es wurde nachgewiesen, dass die Komplementkomponente 3 mit Faktor H interagiert.

Pathologie Bearbeiten

C3-Mängel führen zu genetischen Infektionen, die in der Regel für das Neugeborene tödlich verlaufen.

Klinische Anwendung Bearbeiten

Der C3-Gehalt im Blut kann gemessen werden, um eine bestimmte medizinische Diagnosen zu bestätigen oder zu widerlegen. Niedrige C3-Werte werden zum Beispiel mit systemischem Lupus erythematodes (SLE) und einigen Arten von Nierenerkrankungen wie postinfektiöser Glomerulonephritis, membranoproliferativer Glomerulonephritis und Shunt-Nephritis in Verbindung gebracht.

Einzelnachweise Bearbeiten

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Veröffentlichungsdatum:
Die Komplementkomponente C3 oft einfach C3 genannt ist ein Protein des Immunsystems Es spielt eine zentrale Rolle im Komplementsystem und tragt zur angeborenen Immunabwehr bei Beim Menschen wird es auf Chromosom 19 von einem Gen namens C3 kodiert 1 2 Komplementkomponente C3Vorhandene Strukturdaten 4ONT 1C3D 1GHQ 1W2S 2A74 2GOX 2I07 2ICE 2ICF 2NOJ 2QKI 2WII 2WIN 2WY7 2WY8 2XQW 2XWB 2XWJ 3D5R 3D5S 3G6J 3L3O 3L5N 3NMS 3OED 3OHX 3OXU 3JR3 3T4A 4HW5 4HWJ 4I6O 4M76 4ZH1 5FOB 5FO9 5FO7 5FO8 5FOAEigenschaften des menschlichen ProteinsBezeichnerGen Name C3Externe IDs OMIM 120700OrthologeMensch HausmausEntrez 718 12266Ensembl ENSG00000125730 ENSMUSG00000024164UniProt P01024 P01027Refseq mRNA NM 000064 NM 009778Refseq Protein NP 000055 NP 033908Genlocus Chr 19 6 68 6 73 Mb Chr 17 57 2 57 23 MbPubMed Suche 718 12266 Inhaltsverzeichnis 1 Funktion 2 Struktur 3 Biochemie 3 1 Biosynthese 3 2 Wechselwirkungen 4 Pathologie 4 1 Klinische Anwendung 5 EinzelnachweiseFunktion BearbeitenC3 spielt eine zentrale Rolle bei der Aktivierung des Komplementsystems 3 Seine Aktivierung ist sowohl fur den klassischen als auch fur den alternativen Komplementaktivierungspfad erforderlich Menschen mit C3 Mangel sind anfallig fur bakterielle Infektionen 4 5 Eine Form der C3 Konvertase auch bekannt als C4b2a wird durch ein Heterodimer aus aktivierten Formen von C4 und C2 gebildet Sie katalysiert die proteolytische Spaltung von C3 in C3a und C3b die bei der Aktivierung uber den klassischen Weg sowie uber den Lektinweg entstehen C3a ist ein Anaphylatoxin und die Vorstufe einiger Zytokine wie ASP und C3b dient als Opsonisierungsmittel Faktor I kann C3b in C3c und C3d spalten wobei letzteres eine Rolle bei der Verstarkung von B Zell Reaktionen spielt Im alternativen Komplementweg wird C3 durch C3bBb gespalten eine andere Form der C3 Konvertase die aus aktivierten Formen von C3 C3b und Faktor B Bb besteht Sobald C3 zu C3b aktiviert ist wird ein reaktiver Thioester freigesetzt der es dem Peptid ermoglicht sich kovalent an jede Oberflache zu binden die ein Nukleophil wie ein primares Amin oder eine Hydroxylgruppe bereitstellen kann Aktiviertes C3 kann dann mit Faktor B interagieren Faktor B wird dann durch Faktor D aktiviert um Bb zu bilden Der entstehende Komplex C3bBb wird als C3 Konvertase des alternativen Weges AP bezeichnet Die Deaktivierung von C3bBb erfolgt in mehreren Schritten Zunachst wird die proteolytische Komponente der Konvertase Bb durch Komplementregulationsproteine mit DAF Aktivitat Anschliessend wird C3b schrittweise zu iC3b C3c C3dg und schliesslich zu C3d abgebaut Faktor I ist die Protease die C3b spaltet aber fur ihre Aktivitat einen Kofaktor benotigt z B Faktor H CR1 MCP oder C4BP Struktur BearbeitenMehrere kristallographische Strukturen von C3 wurden bestimmt und zeigen dass dieses Protein 13 Domanen enthalt 6 7 8 9 Das C3 Vorlauferprotein wird zunachst durch die Entfernung von 4 Argininresten prozessiert wodurch zwei Ketten beta und alpha entstehen die durch eine Disulfidbindung verbunden sind Die C3 Konvertase aktiviert C3 durch Abspaltung der Alpha Kette wodurch C3a Anaphylatoxin freigesetzt und C3b Beta Kette Alpha Kette gebildet wird Biochemie BearbeitenBiosynthese Bearbeiten Beim Menschen wird C3 uberwiegend von Hepatozyten 1 und bis zu einem gewissen Grad von Keratinozyten der Epidermis synthetisiert 10 Wechselwirkungen Bearbeiten Es wurde nachgewiesen dass die Komplementkomponente 3 mit Faktor H interagiert 11 12 Pathologie BearbeitenC3 Mangel fuhren zu genetischen Infektionen die in der Regel fur das Neugeborene todlich verlaufen 13 Klinische Anwendung Bearbeiten Der C3 Gehalt im Blut kann gemessen werden um eine bestimmte medizinische Diagnosen zu bestatigen oder zu widerlegen Niedrige C3 Werte werden zum Beispiel mit systemischem Lupus erythematodes SLE 14 und einigen Arten von Nierenerkrankungen wie postinfektioser Glomerulonephritis membranoproliferativer Glomerulonephritis und Shunt Nephritis in Verbindung gebracht Einzelnachweise Bearbeiten a b M H de Bruijn G H Fey Human complement component C3 cDNA coding sequence and derived primary structure In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Band 82 Nr 3 Februar 1985 ISSN 0027 8424 S 708 712 doi 10 1073 pnas 82 3 708 PMID 2579379 C3 complement C3 Homo sapiens human National Center for Biotechnology Information 3 Oktober 2021 abgerufen am 24 September 2021 A Sahu J D Lambris Structure and biology of complement protein C3 a connecting link between innate and acquired immunity In Immunological Reviews Band 180 April 2001 ISSN 0105 2896 S 35 48 doi 10 1034 j 1600 065x 2001 1800103 x PMID 11414361 P Lachmann Genetics of the complement system In Journal of Medical Genetics Band 12 Nr 4 Dezember 1975 ISSN 0022 2593 S 372 377 doi 10 1136 jmg 12 4 372 PMID 768477 PMC 1013316 freier Volltext W Matsuyama M Nakagawa H Takashima F Muranaga Y Sano Molecular analysis of hereditary deficiency of the third component of complement C3 in two sisters In Internal Medicine Tokyo Japan Band 40 Nr 12 Dezember 2001 ISSN 0918 2918 S 1254 1258 doi 10 2169 internalmedicine 40 1254 PMID 11813855 Bert J C Janssen Eric G Huizinga Hans C A Raaijmakers Anja Roos Mohamed R Daha Structures of complement component C3 provide insights into the function and evolution of immunity In Nature Band 437 Nr 7058 22 September 2005 ISSN 1476 4687 S 505 511 doi 10 1038 nature04005 PMID 16177781 Christian Wiesmann Kenneth J Katschke JianPing Yin Karim Y Helmy Micah Steffek Structure of C3b in complex with CRIg gives insights into regulation of complement activation In Nature Band 444 Nr 7116 9 November 2006 ISSN 1476 4687 S 217 220 doi 10 1038 nature05263 PMID 17051150 Folmer Fredslund Lasse Jenner Lise B Husted Jens Nyborg Gregers Rom Andersen The structure of bovine complement component 3 reveals the basis for thioester function In Journal of Molecular Biology Band 361 Nr 1 4 August 2006 ISSN 0022 2836 S 115 127 doi 10 1016 j jmb 2006 06 009 PMID 16831446 Bert J C Janssen Agni Christodoulidou Andrew McCarthy John D Lambris Piet Gros Structure of C3b reveals conformational changes that underlie complement activity In Nature Band 444 Nr 7116 9 November 2006 ISSN 1476 4687 S 213 216 doi 10 1038 nature05172 PMID 17051160 M C Pasch N H Van Den Bosch M R Daha J D Bos S S Asghar Synthesis of complement components C3 and factor B in human keratinocytes is differentially regulated by cytokines In The Journal of Investigative Dermatology Band 114 Nr 1 Januar 2000 ISSN 0022 202X S 78 82 doi 10 1046 j 1523 1747 2000 00841 x PMID 10620119 C J Soames R B Sim Interactions between human complement components factor H factor I and C3b In The Biochemical Journal 326 Pt 2 1 September 1997 ISSN 0264 6021 S 553 561 doi 10 1042 bj3260553 PMID 9291131 PMC 1218704 freier Volltext T S Jokiranta J Westin U R Nilsson B Nilsson J Hellwage Complement C3b interactions studied with surface plasmon resonance technique In International 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