280 likes | 514 Views
Komplement. Štruktúra a funkcia komplementu. Aktivácia a regulácia. Metódy stanovenia. História komplementu. objavený v 1893 Julesom Bordetom a nazvaný „alexín“ v 1899 ho Paul Ehrlich premenoval na komplement (kompletizuje funkciu protilátok)
E N D
Komplement Štruktúra a funkcia komplementu. Aktivácia a regulácia. Metódy stanovenia
História komplementu • objavený v 1893 Julesom Bordetom a nazvaný „alexín“ • v 1899 ho Paul Ehrlich premenoval na komplement (kompletizuje funkciu protilátok) • netvorí ho jedna látka ale komplex rôznych molekúl
Nomenklatúra • zložky komplementu sa označujú písmenom C + číslo v poradí, v akom boli objavené • C1 má 3 podjednotky (C1q,2xC1r a 2xC1s) • fragmenty proteolytického štiepenia zložiek sa označujú „a“ (menší fragment) a „b“ (väčší fragment) – výnimka C2 • ďalšia degradácia fragmentu b sa označuje c, d, ... • zložky komplementu resp. komplex zložiek označené nad svojím názvom vodorovnou čiarou majú enzýmovú aktivitu (napr. C4b2b) • zložky označené ako faktory (faktor B, D, P, H, I) patria k alternatívnej ceste aktivácie alebo k regulačným proteínom • fragment so stratenou biologickou aktivitou sa označuje na začiatku „i“ (napr. iC3b) • niektoré zložky majú označenie podľa funkcie (MBP, ...)
Aktivácia komplementu • všetky zložky okrem faktora D sa syntetizujú v neaktívnom stave • aktivácia je kaskádový proces na základe limitovanej proteolýzy • amplifikácia signálu • aktivácia je prísne regulovaná • 3 cesty aktivácie • klasická (imunokomplexy, agregáty IgG al. IgM,...) • lektínová (Man, NAcGlc, NaAcMan, Glc na povrchu) • alternatívna (baktérie, huby, vírusy, nádory, IgA, IgE,...) • od vytvorenia C3b je zvyšok cesty rovnaký • výsledok – tvorba MAC
Klasická cesta aktivácie • objavená ako prvá • závislá na protilátkach a ich reakcii s antigénom • spúšťaná tiež retrovírusmi, mykoplazmami, E. coli, Klebsiella pneumoniae, pneumokokovým polysacharidom, polyaniónmi (heparín, protamín, dextran) • dochádza k časovému posunu naštartovania o 4-5 dní • CRP má niektoré podobné vlastnosti ako protilátky (opsonizuje cudzorodé častice a spúšťa aj klasickú cestu aktivácie) a vzniká do 1-2 dní
Klasická cesta aktivácie • protilátka naviazaná na antigén mení svoju konformáciu • C1q sa viaže na protilátku a spôsobí konformačnú zmenu • zmena sa prenesie na C1r, ktorý sa autokatalyticky pretransformuje na aktívny enzým – serínovú proteázu • C1r štiepi C1s a robí ju aktívnou
Klasická cesta aktivácie • C1s štiepi najprv C4 na C4a (anafylatoxín) a C4b • C4b má exponovanú tioesterovú väzbu, ktorá ho kovalentne naviaže na blízke bunkové povrchy • C2 sa naviaže na C4b a je štiepený C1s na aktívnu serínovú proteázu C2a, ktorá zostáva v komplexe s C4b
Klasická cesta aktivácie • C4b2a (C3-konvertáza) štiepi C3 na C3a (anafylatoxín) a C3b (hlavný opsonín) • C3b podlieha konformačnej zmene s expozíciou tioesterovej väzby a následne sa viaže na povrchy • časť C3b sa viaže na C4b2a a vytvára C5-konvertázu (C4b2a3b)
Klasická cesta aktivácie • C4b2a3b štiepi C5 na C5a (anafylatoxín) a C5b • tu sa končí enzýmové pôsobenie • C5b je labilný a bez C6 sa do 2 min inaktivuje
Klasická cesta aktivácie • C5b naviaže C6 a následne C7 • prechádza zmenami štruktúry, ktorých výsledkom je expozícia hydrofóbnych častí a integrácia do membrán • ak reakcia prebieha na imunokomplexe dochádza k lýze „nevinne sa prizerajúcich buniek“ • C5b67 viaže jednu molekulu C8, dôjde k reštrukturalizácii a vytvoreniu asi 10 Åotvoru
Klasická cesta aktivácie • posledný krok je polymerizácia 10-16 molekúl C9 • vytvorenie otvorov s priemerom 70-100 Å • strata homeostázy, prienik enzýmov • C5b6789n je označovaný ako MAC (membrány atakujúci komplex
Lektínová cesta aktivácie • objavená ako posledná • makrofágy po pohltení baktérií produkujú cytokíny, ktoré indukujú tvorbu zápalových proteínov v pečeni • kolektín MBP (manose binding protein) sa viaže na sacharidy vo forme tetraméru alebo hexaméru (analóg C1q) • následne sa viažu MASP-1 a MASP-2 (MBP asociated serine protease sú analógy C1r a C1s) • zvyšok lektínovej cesty je rovnaký s klasickou cestou • proteíny lektínovej cesty sú fylogeneticky staršie
Alternatívna cesta aktivácie Schopnosť aktivácie ihneď po vstupe cudzorodých buniek • agregovanými IgG, IgA a IgE • polysacharidmi (dextrán, zymozán, inulín, agar) • LPS (G-), kys. teichoovou (G+) • polyaniónmi, DNA • vírusmi • hubami (kvasinky, plesne) • parazitmi • mnohými nádorovými bunkami Vyžaduje sa prítomnosť C3b (môže byť aj hydrolyzovaná forma C3(H2O) resp. C3(NH3))
Alternatívna cesta aktivácie • C3b viaže faktor B (analóg C2) • stáva sa terčom proteázy – faktora D • štiepenie na Ba a serínovú proteázu Bb • C3bBb (C3-konvertáza) štiepi C3 za vzniku ďalších C3bBb ale aj C3bBbC3b (C5-konvertáza) • stabilizácia pomocou properdínu (syntetizovaný neutrofilmi) • ďalší postup je rovnaký
Receptory pre fragmenty komplementu CR1 a CR3 charakterizujú profesionálny fagocyt
Vrodené poruchy komplementu SLE systémový lupus erythematosus, CHPI chronické pyogénne infekcie