補(bǔ)體C3及C3a受體.ppt

1、補(bǔ)體C3及C3a受體,補(bǔ)體C3,概念 補(bǔ)體( Complement，C) 是存在于正常人和動(dòng)物血清與組織液中的一組經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質(zhì)。早在19世紀(jì)末就Bordet 所證實(shí)，新鮮血液中含有一種不耐熱的成分，可輔助和補(bǔ)充特異性抗體，介導(dǎo)免疫溶菌溶血作用，故稱為補(bǔ)體。,補(bǔ)體系統(tǒng)( Complement System) 是由30多種可溶性蛋白膜結(jié)合性蛋白和補(bǔ)體受體組成的多分子系統(tǒng)，在先天性免疫和適應(yīng)性免疫中均起著重要的作用，該系統(tǒng)可通過3條既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的途徑被激活，從而發(fā)揮調(diào)理吞噬裂解細(xì)胞介導(dǎo)炎癥免疫調(diào)節(jié)和清除免疫復(fù)合物等多種生物學(xué)效應(yīng)。,人補(bǔ)體C3的結(jié)構(gòu),人體內(nèi)的C3主要是由肝細(xì)胞和

2、巨噬細(xì)胞合成，由1663個(gè)氨基酸組成，分子量190kDa，被C3轉(zhuǎn)化酶酶切后，形成鏈和鏈兩個(gè)多肽鏈，兩者通過一個(gè)二硫鍵連接組成。,晶體學(xué)研究表明人類補(bǔ)體C3蛋白由13個(gè)結(jié)構(gòu)域組成，其中8個(gè)同源的巨球蛋白(macroglobulin） MG1-8結(jié)構(gòu)域形成核心，另5個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成了兩個(gè)插入?yún)^(qū)域和一個(gè)末端延伸區(qū)域。 第一個(gè)插入?yún)^(qū)域在MG6內(nèi)，包括連接域(linker, LNK、由4個(gè)精氨酸組成的C3轉(zhuǎn)化酶酶切位點(diǎn)、過敏毒素結(jié)構(gòu)域(anaphylatoxin, ANA)和酶切后的鏈的氨基端(NT)。第二個(gè)插入?yún)^(qū)域在MG7和MG8之間，包含CUB結(jié)構(gòu)域和硫酯鍵結(jié)構(gòu)域TED，而TED本身又插入到CUB結(jié)構(gòu)

3、域中。在梭基端有一個(gè)被C3, C4和C5共有的延伸片段C345C，通過一個(gè)錨定域(anchor region)與MG8相連。,補(bǔ)體C3的激活,C3在C3裂解酶的作用下進(jìn)一步裂解，參與所有補(bǔ)體的激活。C3 被 C3 轉(zhuǎn)化酶裂解成 C3a 和 C3b，前者是一種過敏毒素，能夠引發(fā)補(bǔ)體介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)；后者相反，是一種調(diào)理素，能夠加強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬作用。C3b 在 H因子和 I 因子的作用下，也可以裂解成 iC3b，并進(jìn)一步裂解為 C3dg 和 C3c，C3d 可能為 C3 裂解的最終片段。,C3裂解示意圖,魚類C3的研究,目前低等脊椎動(dòng)物的補(bǔ)體研究較為薄弱。魚類生活在水生環(huán)境中，其中充滿著各種各樣的

4、病原體，數(shù)目和種類繁多，這種特殊的生存環(huán)境必然對(duì)生活在其中的生物體造成強(qiáng)有力的選擇壓力，而魚類相比于哺乳類來說后天免疫又較為低等，因此魚類的先天免疫可能發(fā)揮著更為重要的作用。而對(duì)魚類補(bǔ)體C3的研究也發(fā)現(xiàn)了一些魚類獨(dú)有的性質(zhì)。,魚類中的C3結(jié)構(gòu),魚類的C3蛋白同樣由兩條鏈組成，兩條鏈之間的切割位點(diǎn)是4個(gè)堿性氨基酸，大部分魚類是RRKR或者RKRR ( R代表精氨酸，K代表賴氨酸)，與哺乳類中典型的RRRR ( 4個(gè)連續(xù)的精氨酸)稍有區(qū)別，符合所有己知C3序列共有的RXXR特點(diǎn)(X代表任意一個(gè)氨基酸)。 鏈上的ANATO結(jié)構(gòu)域在C3中十分保守，有6個(gè)保守的半胱氨酸組成3對(duì)二硫鍵以維持其結(jié)構(gòu)，這種結(jié)

5、構(gòu)還存在于C4和C5中，是保持結(jié)構(gòu)完整性和穩(wěn)定性的核心區(qū)域結(jié)構(gòu)。 鏈中含有重要的TED結(jié)構(gòu)域，以及MG1-8、連接區(qū)(LINK ) , CUB結(jié)構(gòu)和C345C結(jié)構(gòu)組成。其核心TED結(jié)構(gòu)域中包含由(GCGEQ, G代表甘氨酸，C代表半肌氨，E代表谷氨酸，Q代表谷氨酞胺)5個(gè)氨基酸組成的硫脂鍵基序。,部分魚類C3的研究結(jié)果,從目前的研究結(jié)果來看，魚類的補(bǔ)體C3與哺乳類無論是在基因水平還是在表達(dá)水平上均存在較大差異。 （1）編碼基因的數(shù)目：所有哺乳類的補(bǔ)體C3均由一個(gè)基因編碼，而在金頭鯛、 鯉魚、南亞野鯪和斜帶石斑魚等魚類中發(fā)現(xiàn)存在著由多基因編碼的多種C3亞型。,（2）表達(dá)模式：與哺乳動(dòng)物相同，魚類

6、C3主要由肝臟產(chǎn)生， C3在肝外組織的表達(dá)模式則不盡相同。 如：a 在虹鱒的鰓、皮膚、肌肉、和心臟中，C3表達(dá)量最 高，并發(fā)現(xiàn)不同的C3對(duì)病毒性出血性壞死病(VHS)的抵抗性是不相同的 b南亞野鯪C3在血液和肌肉中的表達(dá)量最高。 c大菱鮃是脾臟和肝臟中有最高的C3表達(dá)。,虹鱒C3不同亞型的示意圖,鯉魚C3不同亞型氨基酸序列相似性比較,C3a與C3aR C3a是補(bǔ)體系統(tǒng)激活后產(chǎn)生的一種過敏毒素分子，在哺乳動(dòng)物中，該分子被認(rèn)為是誘發(fā)的炎癥反應(yīng)的內(nèi)源性信號(hào)，也是激活幾個(gè)關(guān)鍵先天性免疫過程的誘導(dǎo)物。 C3aR即C3a的受體，哺乳動(dòng)物中它是視紫紅質(zhì)家族的唯一七次跨膜的成員，第四和第五跨膜區(qū)（TM4和TM5)之間的一個(gè)非常大的第二外環(huán)（ECL2)的G蛋白偶聯(lián)受體。魚類中，第4、5跨膜區(qū)之間的