Articulo de referencia

Componente complementario 3

El componente 3 del complemento , a menudo llamado simplemente C3 , es una proteína del sistema inmunitario que se encuentra principalmente en la sangre. Desempeña un papel fund...

El componente 3 del complemento , a menudo llamado simplemente C3 , es una proteína del sistema inmunitario que se encuentra principalmente en la sangre. Desempeña un papel fundamental en el sistema del complemento de los vertebrados y contribuye a la inmunidad innata . En los humanos, está codificado en el cromosoma 19 por un gen llamado C3 . [ 5 ] [ 6 ]

Las deficiencias y defectos de C3 provocan que la persona afectada tenga un sistema inmunitario debilitado y sea particularmente vulnerable a las infecciones bacterianas .

Estructura

El componente 3 del complemento (C3) es una glicoproteína grande y multidominio compuesta por dos cadenas polipeptídicas: una cadena α (aproximadamente 110 kDa) y una cadena β (aproximadamente 75 kDa), unidas covalentemente por un único enlace disulfuro y asociadas además mediante interacciones no covalentes. [ 7 ] [ 8 ] La proteína C3 humana madura contiene 1641 aminoácidos y está organizada en trece dominios distintos, nueve de los cuales no se habían predicho antes de los estudios cristalográficos. [ 9 ] [ 10 ] Estos dominios se pliegan en una forma altamente asimétrica, con seis dominios derivados de las cadenas α y β. [ 10 ] C3 contiene dos sitios principales de glicosilación N-ligada: Asn-917 en la cadena α y Asn-63 en la cadena β, que juntos representan aproximadamente el 1,5 % de su peso molecular. [ 7 ] Una característica única de C3 es su enlace tioéster interno, formado durante la modificación postraduccional, que es esencial para la unión covalente de C3b activado a las superficies diana. [ 9 ] Tras la activación por la C3 convertasa, la cadena α se escinde, liberando la anafilatoxina C3a y generando C3b, que expone el grupo tioéster reactivo. La estructura de C3 es altamente flexible, particularmente en la cadena α, lo que permite cambios conformacionales marcados que son críticos para su activación, regulación y diversas funciones biológicas. [ 9 ]

Se han determinado varias estructuras cristalográficas de C3 [ 11 ] y revelan que esta proteína contiene 13 dominios. [ 9 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] La proteína precursora de C3 se procesa primero mediante la eliminación de 4 residuos de arginina, formando dos cadenas, beta y alfa, unidas por un enlace disulfuro. La C3 convertasa activa C3 escindiendo la cadena alfa, liberando la anafilatoxina C3a y generando C3b (cadena beta + cadena alfa' (alfa prima)).

Función

C3 desempeña un papel central en la activación del sistema del complemento . [ 7 ] Su activación es necesaria tanto para la vía clásica como para la vía alternativa de activación del complemento . Las personas con deficiencia de C3 son susceptibles a las infecciones bacterianas. [ 15 ] [ 16 ]

Una forma de C3-convertasa , también conocida como C4b2b (formalmente conocida como C4b2a), está formada por un heterodímero de formas activadas de C4 y C2. [ 17 ] Cataliza la escisión proteolítica de C3 en C3a y C3b , generadas durante la activación a través de la vía clásica, así como de la vía de las lectinas . C3a es una anafilotoxina y precursora de algunas citocinas como ASP , y C3b actúa como agente opsonizante . El factor I puede escindir C3b en C3c y C3d, esta última desempeña un papel en la mejora de las respuestas de las células B. En la vía alternativa del complemento, C3 es escindida por C3bBb, otra forma de C3-convertasa compuesta por formas activadas de C3 (C3b) y factor B (Bb). Una vez que C3 se activa a C3b, expone un tioéster reactivo que permite que el péptido se una covalentemente a cualquier superficie que pueda proporcionar un nucleófilo , como una amina primaria o un grupo hidroxilo. El C3 activado puede entonces interactuar con el factor B. El factor B es activado por el factor D para formar Bb. El complejo resultante, C3bBb, se denomina convertasa de C3 de la vía alternativa (AP).

La desactivación de C3bBb se produce en varias etapas. Primero, el componente proteolítico de la convertasa, Bb, es eliminado por proteínas reguladoras del complemento con actividad de factor acelerador de la degradación (DAF). A continuación, C3b se degrada progresivamente a iC3b, luego a C3c + C3dg y, finalmente, a C3d. El factor I es la proteasa que escinde C3b, pero requiere un cofactor (por ejemplo, factor H , CR1, MCP o C4BP) para su actividad.

Biosíntesis

En los seres humanos, el C3 es sintetizado predominantemente por los hepatocitos del hígado [ 5 ] y en cierta medida por los queratinocitos de la epidermis . [ 18 ]

Regulación

El factor H es el principal regulador de C3. La deficiencia del factor H puede provocar una actividad descontrolada de C3 a través de la vía alternativa del sistema del complemento. [ 19 ]

Importancia clínica

Escucha

Los niveles de C3 en sangre pueden medirse para apoyar o refutar un diagnóstico médico específico. Por ejemplo, los niveles bajos de C3 se asocian con el lupus eritematoso sistémico (LES) [ 20 ] y algunos tipos de enfermedad renal como la glomerulonefritis postinfecciosa , la glomerulonefritis membranoproliferativa y la nefritis por derivación .

Patología

La deficiencia de C3 provoca inmunosupresión en la persona afectada . En concreto, esta se vuelve vulnerable a patógenos bacterianos, incluyendo infecciones recurrentes por el mismo microorganismo, pero no es susceptible a virus. Esta vulnerabilidad también se presenta en individuos con deficiencia de C1, C2 , C4 o cualquiera de sus componentes o proteínas asociadas, y los efectos clínicos son muy similares independientemente de la deficiencia específica. Esto se debe a que todos ellos deben trabajar con C3 para que el sistema del complemento funcione. [ 21 ]

Las personas afectadas son particularmente vulnerables a infecciones por microorganismos gramnegativos como E. coli patógena o Salmonella enterica . [ 22 ] Además, las deficiencias de C3 y otras deficiencias del complemento se asocian con infecciones respiratorias frecuentes y graves , así como con otras infecciones que invaden y penetran las capas de los tejidos. [ 21 ]

Algunos datos muestran que la deficiencia adquirida de C3, incluso cuando se realiza intencionalmente con fines de inmunosupresión médica , puede no afectar significativamente la función inmunológica de una persona a largo plazo. [ 23 ] Sin embargo, por el contrario, se sabe que la deficiencia congénita de C3 causa enfermedades crónicas. [ 21 ]

Además, varias formas de deficiencia de C3 contribuyen al desarrollo del lupus eritematoso sistémico y otras enfermedades autoinmunes . [ 21 ]

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000125730 Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000024164 Ensembl , mayo de 2017
  3. "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. 1 2 de Bruijn MH, Fey GH (febrero de 1985). "Componente C3 del complemento humano: secuencia codificante de ADNc y estructura primaria derivada" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 82 (3): 708– 712. Bibcode : 1985PNAS...82..708D . doi : 10.1073/pnas.82.3.708 . PMC 397115. PMID 2579379 .  
  6. «Entrez Gene: Componente 3 del complemento C3» .
  7. 1 2 3 Sahu A, Lambris JD (abril de 2001). "Estructura y biología de la proteína del complemento C3, un vínculo de conexión entre la inmunidad innata y adquirida". Immunological Reviews . 180 : 35–48 . doi : 10.1034/j.1600-065x.2001.1800103.x . PMID 11414361 . 
  8. Vogel CW, Fritzinger DC (diciembre de 2010). "Factor del veneno de cobra: estructura, función y humanización para el agotamiento terapéutico del complemento". Toxicon . 56 (7): 1198– 1222. Bibcode : 2010Txcn...56.1198V . doi : 10.1016/j.toxicon.2010.04.007 . PMID 20417224 . 
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Lecturas adicionales

  • Bradley DT, Zipfel PF, Hughes AE (junio de 2011). "El complemento en la degeneración macular relacionada con la edad: un enfoque en la función" . Eye . 25 ( 6). Londres, Inglaterra: 683–693 . doi : 10.1038/eye.2011.37 . PMC 3178140. PMID 21394116 .  
  • Entrada de GeneReviews/NCBI/NIH/UW sobre el síndrome hemolítico-urémico atípico
  • Entradas de OMIM sobre el síndrome hemolítico-urémico atípico
  • Entrada de GeneReviews/NCBI/NIH/UW sobre la enfermedad de depósitos densos/glomerulonefritis membranoproliferativa tipo II
  • Complemento+C3 en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
  • Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : P01024 (Complemento C3) en el PDBe-KB .

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .