А.А. Ярилин - Иммунология (1112185), страница 45
Текст из файла (страница 45)
2.40. Схема строения молекулы С3 и формирования ее фрагментов: а — интактная молекула С3. В составе α-цепи есть экранированная тиоэфирная связь;б — в определенных ситуациях тиоэфирная связь становится доступной для молекулводы и подвергается гидролизу; в — при действии С3-конвертазы от α-цепи отщепляется фрагмент С3а, экранирующий тиоэфирную связь, впоследствии участвующуюв образовании ковалентной связи с белками клеточной мембраны; г — из фрагментаС3b под влиянием фактора I (с участием кофакторов) вырезаются фрагменты С3dg иC3f; при этом С3dg сохраняет связь с мембраной благодаря наличию в нем тиоэфирной связи. Фрагмент С3с содержит то, что осталось от фрагмента C3b — 2 фрагментаα-цепи и всю β-цепь, соединенные интактными дисульфидными связямиCIrC1qMASP:1MBL:IICIsMASP:2Рис.
2.41. Cхема структурной организации комплексов C1qrs и MBL–MASP2.5. Гуморальные факторы врожденного иммунитета173нативного пути активации связан с гидролизом вышеупомянутой тиоэфирной связи в молекуле С3, происходящим постоянно, но в очень немногихмолекулах С3 (0,5% от числа молекул сывороточного С3). Эти молекулыспонтанно (стохастически) приобретают развернутую конформацию, прикоторой тиоэфирная связь становится доступной для Н2О. После гидролизатиоэфирной связи развернутая (денатурированная) конформация молекулыС3 стабилизируется.
Образующийся при этом в малом количестве продуктС3(Н2О) участвует в гидролизе фактора В (см. рис. 2.39), делая его доступнымдля расщепления сывороточной трипсиноподобной сериновой протеазой —фактором D. В результате образуется два продукта расщепления фактора В —Ва (33 кДа) и Вb (60 кДа). Фрагмент Bb формирует комплекс с С3(Н2О) —С3(Н2О)Bb, обладающий активностью С3-конвертазы, т.е. способный расщеплять, а следовательно и активировать, фактор С3.
Энзиматическая активность комплекса С3(Н2О)Bb обусловлена фрагментом Bb.Комплекс С3(Н 2О)Bb образуется в следовых количествах, но он запускает фазу амплификации (умножения). С3(Н 2О)Bb расщепляет α-цепи С3 компонента комплемента (напомним, что С3 состоит из двух полипептидных цепей — α и β). В результате действия на С3 «затравочных» количеств С3(Н 2О)Bb происходит расщепление дополнительных количеств С3.Малый фрагмент С3а (10 кДа) отщепляется от N-концевой части α-цепи.Большой фрагмент C3b (185 кДа) включает оставшуюся часть α-цепи иβ-цепь (см.
рис. 2.40). Дисульфидные связи в молекуле сохраняются безизменений. Фрагмент С3b обладает сродством к фактору В. При этом, каки при взаимодействии с C3(H 2O), фактор В расщепляется фактором D нафрагменты Ва и Вb. Это расщепление происходит уже в значительно большем масштабе. Фрагмент Вb связывается с С3b в присутствии ионов Mg 2+с образованием комплекса C3bBb, также обладающего активностьюС3-конвертазы.
C3bBb называют амплифицирующей конвертазой, посколькуон значительно эффективнее осуществляет конверсию С3, чем С3(Н 2О)Вb.В формировании комплекса C3bBb может участвовать также фрагментС3b, образующийся при активации комплемента по классическому пути(см. далее); в то же время С3b-фрагмент, образующийся по альтернативному пути, может входить в состав C3-конвертазы классического пути. Этоозначает возможность взаимодействия и взаимного усиления двух путейактивации комплемента.Стабилизация С3-конвертазы альтернативного путиВ растворе комплекс C3bBb быстро инактивируется, диссоциируя поддействием фактора Н (он вытесняет Bb из комплекса).
Затем α-цепь С3b всоставе комплекса С3bH расщепляется фактором I. Стабилизация комплекса С3bBb происходит только при его иммобилизации на клеточноймембране, с участием упоминавшейся выше тиоэфирной связи α-цепи С3b.Фактор Н может атаковать и прикрепленный к мембране C3bBb, однако инактивация этого комплекса происходит только при наличии на поверхностиклетки остатков сиаловых кислот. Поскольку эти остатки представлены наклетках макроорганизма, но не на поверхности микроорганизмов, комплексС3bBb относительно стабилен только на поверхности микроорганизмов.На собственных клетках макроорганизма-хозяина комплекс разрушается174Глава 2.
Врожденный иммунитетпод действием факторов Н и I. В качестве кофакторов при этом выступаютмембранные молекулы — рецептор комплемента CR1 (СD35) и DAF (Decayactivating factor; CD55). Некоторые бактериальные продукты [ЛПС (активнаего сахаридная часть) и полисахаридные токсины], напротив, стабилизируют комплекс С3bBb. Аналогичной активностью обладают зимозан, полиэлектролиты и агрегированные иммуноглобулины (последние блокируютдействие фактора Н). Таким образом, постоянно происходящая в организмеактивация комплемента по альтернативному пути не повреждает собственные клетки организма, но обеспечивает защиту от патогенов.Исходным событием при обнаружении и дальнейшем изучении альтернативного пути активации комплемента стало открытие Л.
Пиллемеромпропердина. Пропердин, или белок Р, обеспечивает стабилизацию комплекса C3bBb за счет ослабления его спонтанной диссоциации. Под влиянием белка P время полужизни комплекса увеличивается с 60 мкс до 90 с.Помимо этого, пропердин ускоряет сборку комплекса C3bBb и предотвращает действие на него фактора Н. Пропердин способен связываться с поверхностью бактериальной клетки и усиливать фиксацию на ней С3-конвертазы (С3bBb). При этом к комплексу могут присоединяться дополнительныемолекулы С3b, что приводит к появлению на поверхности клетки избыткамолекул С3b, важного для проявления опсонизирующего эффекта комплемента.
Комплекс Р(С3b)nBb функционирует как С5-конвертаза (хотя сохраняет активность и в отношении компонента С3); при этом ферментативнаяактивность этого комплекса, как и в С3-конвертазе, связана с Bb.Первый этап активации комплемента по альтернативному пути на этомзавершается. Рассмотрение его механизмов позволяет заключить, что самапо себе активация С3 и фактора В происходит спонтанно и непрерывно.Направленное действие комплемента как части иммунной системы реализуется при стабилизации комплекса C3bBb на мембране бактериальных клеток, но не собственных клеток организма. Результат первой фазы активациикомплемента по альтернативному пути — образование С5-конвертазы иопсонизация клеток молекулами С3b.2.5.1.3. Активация комплемента по классическому путиСледующим этапом эволюции системы комплемента было становлениелектинового пути активации. Однако в силу устойчивой традиции и связанной с ней терминологии удобнее вначале рассмотреть классический путьактивации комплемента.
Его кардинальное отличие от двух других путейсостоит в зависимости от факторов адаптивного иммунитета, а именно —от антител и их комплексов с антигеном.Активация С1q и образование комплекса C1qrsПервый компонент комплемента при активации по классическому пути —С1q (см. рис. 2.39). Активация C1q происходит при его взаимодействии сосвязавшим антиген антителом. При связывании антигена конформациямолекулы иммуноглобулина изменяется, в результате чего в ее константныхдоменах (Сγ2 и Сγ3, а также Сμ3 и Сμ4 — см. раздел 3.1.1.3) «открывается»участок, имеющий сродство к молекуле С1q.
Подобный участок присутствует только в молекулах IgM, IgG1, IgG3 и (в меньшей степени) IgG2. С1q,2.5. Гуморальные факторы врожденного иммунитета175являясь 6-валентной молекулой, взаимодействует через С-концевые участкиглобулярной части «ветвей букета» (см. выше) одновременно не менее чем сдвумя Сμ-доменами одной и той же молекулы IgM или с Сγ2-доменами разных молекул IgG. Этот процесс зависит от присутствия ионов Са2+. С1q можетсвязываться также с другими молекулами, как эндогенными (С-реактивныйбелок, холестеринсодержащие липиды), так и экзогенными (липид А бактериального ЛПС, некоторые вирусные белки). Однако основные активаторыС1q — иммуноглобулины в составе иммунных комплексов.При связывании С1q с перечисленными молекулами происходит егоактивация, благодаря чему С1q приобретает активность сериновой протеазы(эстеразы).
Субстрат для С1q-протеазы — молекулы С1r и C1s, расщепляемые на контактный и каталитический фрагменты (удерживаются в составекомплекса за счет внутримолекулярных связей). При расщеплении происходит активация каталитического фрагмента. Сначала C1q расщепляет С1r.Затем активный С1r участвует в расщеплении C1s. В результате попарноговзаимодействия контактных и каталитических фрагментов C1r и C1s образуется комплекс С1qrs, обладающий активностью трипсиноподобной протеазы/эстеразы. Сближение активных участков C1r и С1s способствует ихактивации.
Формированием комплекса C1qrs завершается фаза узнавания.Компонент C1r расщепляет C1s, активированный C1s — факторы С4 и С2.Комплекс С1qrs может существовать в растворимой и связанной с мембраной формах. Мембранная форма образуется, если иммунный комплекслокализован на поверхности клетки (на ней же происходит фиксация компонентов комплемента).Формирование С3-конвертазыСледующая стадия активации состоит в образовании С3-конвертазы.С1qrs-эстераза расщепляет С4 и С2 на тяжелые (C4b и C2b) и легкие (С4аи С2а) фрагменты. C4b взаимодействует с комплексом C1qrs и затем, приучастии ионов Mg 2+, связывает С2b.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
