المكون المكمل 3

الموسوعة الحرة

المكون الثالث للمتممة ، والذي يُشار إليه اختصارًا بـ C3 ، هو بروتين من بروتينات الجهاز المناعي ، يوجد بشكل أساسي في الدم. ويلعب دورًا محوريًا في نظام المتممة لدى الفقاريات، ويساهم في المناعة الفطرية . في البشر، يُشفّر هذا البروتين على الكروموسوم 19 بواسطة جين يُسمى C3 . [ 5 ] [ 6 ]

تؤدي أوجه القصور والعيوب في C3 إلى ضعف جهاز المناعة لدى الشخص المصاب ، مما يجعله عرضة بشكل خاص للعدوى البكتيرية .

بناء

يُعدّ المكوّن الثالث للمتممة (C3) بروتينًا سكريًا كبيرًا متعدد المجالات، يتألف من سلسلتين ببتيديتين: سلسلة ألفا (حوالي 110 كيلو دالتون) وسلسلة بيتا (حوالي 75 كيلو دالتون)، ترتبطان تساهميًا برابطة ثنائية الكبريتيد، وترتبطان أيضًا بروابط غير تساهمية. [ 7 ] [ 8 ] يحتوي بروتين C3 البشري الناضج على 1641 حمضًا أمينيًا، ويتألف من ثلاثة عشر مجالًا متميزًا، تسعة منها لم تكن متوقعة قبل الدراسات البلورية. [ 9 ] [ 10 ] تتخذ هذه المجالات شكلًا غير متماثل للغاية، حيث تُشتق ستة مجالات من سلسلتي ألفا وبيتا. [ 10 ] يحتوي C3 على موقعين رئيسيين للارتباط بالجليكوزيل N: Asn-917 على السلسلة α وAsn-63 على السلسلة β، ويشكلان معًا حوالي 1.5% من وزنه الجزيئي. [ 7 ] من السمات الفريدة لـ C3 وجود رابطة ثيوإستر داخلية، تتشكل أثناء التعديل ما بعد الترجمة، وهي ضرورية للارتباط التساهمي لـ C3b المنشط بالأسطح المستهدفة. [ 9 ] عند تنشيطه بواسطة إنزيم C3 كونفيرتاز، تُفصل السلسلة α، مما يؤدي إلى إطلاق الأنافيلاكتوكسين C3a وتكوين C3b، الذي يكشف عن مجموعة الثيوإستر التفاعلية. يتميز تركيب C3 بمرونة عالية، لا سيما في السلسلة α، مما يسمح بتغيرات بنيوية ملحوظة تُعد حاسمة لتنشيطه وتنظيمه ووظائفه البيولوجية المتنوعة. [ 9 ]

تم تحديد العديد من البنى البلورية لبروتين C3 [ 11 ] ، وكشفت هذه البنى أن هذا البروتين يحتوي على 13 نطاقًا. [ 9 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] تتم معالجة البروتين الطليعي C3 أولًا بإزالة 4 بقايا من الأرجينين، مما يُشكّل سلسلتين، بيتا وألفا، مرتبطتين برابطة ثنائية الكبريتيد. يقوم إنزيم C3 كونفرتاز بتنشيط C3 عن طريق شطر سلسلة ألفا، مُحررًا سم C3a المُسبب للتأق، ومُنتجًا C3b (سلسلة بيتا + سلسلة ألفا').

وظيفة

يلعب البروتين C3 دورًا محوريًا في تنشيط نظام المتممة . [ 7 ] ويُعد تنشيطه ضروريًا لكلٍ من مساري تنشيط المتممة الكلاسيكي والبديل . ويُصبح الأشخاص الذين يعانون من نقص C3 أكثر عرضةً للإصابة بالعدوى البكتيرية. [ 15 ] [ 16 ]

أحد أشكال إنزيم C3-كونفيرتاز ، المعروف أيضًا باسم C4b2b (والمعروف سابقًا باسم C4b2a)، يتكون من ثنائي غير متجانس من الأشكال النشطة للمتمم C4 والمتمم C2. [ 17 ] يحفز هذا الإنزيم الانشطار البروتيني للمتمم C3 إلى C3a و C3b ، واللذان يتولدان أثناء التنشيط عبر المسار الكلاسيكي ومسار الليكتين . يُعد C3a سمًا تأقيًا وسلائف لبعض السيتوكينات مثل ASP ، بينما يعمل C3b كعامل مُحفز للبلعمة . يستطيع العامل I شطر C3b إلى C3c وC3d، حيث يلعب الأخير دورًا في تعزيز استجابات الخلايا البائية . في مسار المتمم البديل، يُشطر C3 بواسطة C3bBb، وهو شكل آخر من أشكال إنزيم C3-كونفيرتاز يتكون من الأشكال النشطة للمتمم C3 (C3b) والعامل B (Bb). بمجرد تنشيط C3 إلى C3b، فإنه يكشف عن رابطة ثيوإستر تفاعلية تسمح للببتيد بالارتباط تساهميًا بأي سطح يمكنه توفير نيوكليوفيل، مثل الأمين الأولي أو مجموعة الهيدروكسيل. يستطيع C3 المنشط بعد ذلك التفاعل مع العامل B. ثم يُنشط العامل B بواسطة العامل D، لتكوين Bb. يُسمى المركب الناتج، C3bBb، محول C3 للمسار البديل (AP).

يتم تعطيل C3bBb على عدة مراحل. أولًا، يُزال المكون البروتيني للكونفرتاز، Bb، بواسطة بروتينات تنظيم المتممة التي تمتلك نشاط عامل تسريع التحلل (DAF). بعد ذلك، يتحلل C3b تدريجيًا إلى iC3b أولًا، ثم إلى C3c + C3dg، وأخيرًا إلى C3d. العامل I هو البروتياز الذي يشطر C3b ولكنه يتطلب عاملًا مساعدًا (مثل العامل H أو CR1 أو MCP أو C4BP) لكي يعمل.

التخليق الحيوي

في البشر، يتم تصنيع C3 بشكل أساسي بواسطة خلايا الكبد [ 5 ] وإلى حد ما بواسطة خلايا الكيراتين في البشرة . [ 18 ]

أنظمة

يُعد العامل H المنظم الرئيسي لـ C3. وقد يؤدي نقص العامل H إلى نشاط غير منضبط لـ C3 عبر المسار البديل لنظام المتممة. [ 19 ]

الأهمية السريرية

اختبارات المكملات الغذائية
ج4 ( ج )فيسبوك ( أ )ج3CH50شروط
·↓↓↓باريس سان جيرمان ، سي 3 نيف إيه إيه
↓·↓·HAE ، C4D
···↓TCPD
↓·/↓↓↓الذئبة الحمامية الجهازية
↑↑↑↑اشتعال

يراقب

يمكن قياس مستويات البروتين C3 في الدم لدعم أو دحض تشخيص طبي معين. على سبيل المثال، ترتبط المستويات المنخفضة من C3 بمرض الذئبة الحمراء الجهازية [ 20 ] وبعض أنواع أمراض الكلى مثل التهاب كبيبات الكلى التالي للعدوى ، والتهاب كبيبات الكلى التكاثري الغشائي ، والتهاب الكلى التحويلي .

علم الأمراض

يؤدي نقص البروتين C3 إلى ضعف جهاز المناعة لدى الشخص المصاب . فعلى وجه التحديد، يصبح عرضةً للإصابة بالبكتيريا الممرضة، بما في ذلك العدوى المتكررة بنفس الكائن الحي، ولكنه لا يتأثر بالفيروسات. ويحدث هذا الضعف أيضًا لدى الأفراد الذين يعانون من نقص في البروتينات C1 أو C2 أو C4 ، أو أي من مكوناتها أو البروتينات المرتبطة بها، وتكون الأعراض السريرية متشابهة جدًا بغض النظر عن نوع النقص. وذلك لأن جميع هذه البروتينات يجب أن تعمل مع C3 لكي يعمل نظام المتممة. [ 21 ]

يُعدّ المصابون أكثر عرضةً للإصابة بالعدوى بالكائنات الحية سالبة الغرام، مثل الإشريكية القولونية الممرضة أو السالمونيلا المعوية . [ 22 ] بالإضافة إلى ذلك، يرتبط نقص المتممة C3 ونقص المتممة الأخرى بالتهابات الجهاز التنفسي المتكررة والشديدة ، فضلاً عن أنواع أخرى من العدوى التي تغزو طبقات الأنسجة وتخترقها. [ 21 ]

تشير بعض البيانات إلى أن نقص البروتين C3 المكتسب ، بما في ذلك عند حدوثه عمدًا لأغراض طبية لتثبيط المناعة ، قد لا يؤثر بشكل كبير على وظيفة المناعة لدى الشخص على المدى الطويل. [ 23 ] ومع ذلك، على النقيض من ذلك، من المعروف أن نقص البروتين C3 الخلقي يسبب أمراضًا مزمنة. [ 21 ]

بالإضافة إلى ذلك، تساهم عدة أشكال من نقص C3 في تطور الذئبة الحمامية الجهازية وأمراض المناعة الذاتية الأخرى . [ 21 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000125730 – Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000024164 – Ensembl ، مايو 2017
  3. ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. 1 2 دي بروين إم إتش، فاي جي إتش (فبراير 1985). "مكون المتممة C3 البشري: تسلسل ترميز الحمض النووي المكمل والبنية الأولية المشتقة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 82 (3): 708-712 . Bibcode : 1985PNAS...82..708D . doi : 10.1073/pnas.82.3.708 . PMC 397115. PMID 2579379 .  
  6. ^ "جين Entrez: المكون المكمل C3 3" .
  7. 1 2 3 ساهو أ، لامبريس جيه دي (أبريل 2001). "بنية وبيولوجيا بروتين المتممة C3، حلقة وصل بين المناعة الفطرية والمكتسبة". مراجعات المناعة . 180 : 35-48 . doi : 10.1034/j.1600-065x.2001.1800103.x . PMID 11414361 . 
  8. ↑ فوغل سي دبليو، فريتزينغر دي سي (ديسمبر 2010). "عامل سم الكوبرا: البنية والوظيفة والتحويل إلى شكل بشري لاستنزاف المتممة العلاجي". توكسيكون . 56 (7): 1198-1222 . Bibcode : 2010Txcn...56.1198V . doi : 10.1016/j.toxicon.2010.04.007 . PMID 20417224 . 
  9. 1 2 3 4 يانسن بج، هويزينجا إي جي، رايجميكرز إتش سي، روس أ، داها إم آر، نيلسون-إيكدال ك، وآخرون . (سبتمبر 2005). "توفر هياكل المكون التكميلي C3 نظرة ثاقبة على وظيفة وتطور المناعة". طبيعة . 437 (7058): 505–511 . بيب كود : 2005Natur.437..505J . دوى : 10.1038 / Nature04005 . اتش دي ال : 1874/14832 . بميد 16177781 . S2CID 4344273 .   
  10. 1 2 جيسبريشت بي في، لامبريس جيه دي، غروس بي (يناير 2022). " مكون المتممة C3: منظور بنيوي وآثار علاجية محتملة" . ندوات في علم المناعة . 59 101627. doi : 10.1016/j.smim.2022.101627 . PMC 9842190. PMID 35760703 .  
  11. ↑ "نتائج البحث المتقدم لرقم الوصول P01024 في UniProt" . بنك بيانات البروتين في أوروبا (PDBe) . المعهد الأوروبي للمعلوماتية الحيوية . تاريخ الاسترجاع: 27 ديسمبر 2010 .
  12. ↑ جانسن بي جيه، كريستودوليدو إيه، مكارثي إيه، لامبريس جيه دي، غروس بي (نوفمبر 2006). "بنية C3b تكشف عن تغيرات بنيوية تكمن وراء نشاط المتممة". نيتشر . 444 ( 7116): 213-216 . Bibcode : 2006Natur.444..213J . doi : 10.1038/nature05172 . hdl : 1874/20065 . PMID 17051160. S2CID 4333755 .  
  13. ↑ ويزمان سي، كاتشكه كيه جيه، ين جيه، حلمي كيه واي، ستيفيك إم، فيربراذر دبليو جيه، وآخرون . (نوفمبر 2006). "بنية C3b في مركب مع CRIg تُلقي الضوء على تنظيم تنشيط المتممة". نيتشر . 444 ( 7116): 217-220 . Bibcode : 2006Natur.444..217W . doi : 10.1038/nature05263 . PMID 17051150. S2CID 4372953 .   
  14. ↑ فريدسلوند إف، جينر إل، هوستيد إل بي، نيبورغ جيه، أندرسن جي آر، سوتروب-جنسن إل (أغسطس 2006). "بنية المكون 3 من نظام المتممة البقري تكشف أساس وظيفة الثيوإستر". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 361 (1): 115-127 . doi : 10.1016/j.jmb.2006.06.009 . PMID 16831446 . 
  15. ↑ لاخمان ، ب. (ديسمبر 1975). "علم وراثة نظام المتممة" . مجلة علم الوراثة الطبية . 12 (4): 372-377 . doi : 10.1136/jmg.12.4.372 . PMC 1013316. PMID 768477 .  
  16. ↑ ماتسوياما و، ناكاغاوا م، تاكاشيما هـ، موراناغا ف، سانو ي، أوسامي م (ديسمبر 2001). "التحليل الجزيئي لنقص وراثي في ​​المكون الثالث من المتممة (C3) لدى شقيقتين" . الطب الباطني . 40 (12). طوكيو، اليابان: 1254-1258 . doi : 10.2169/internalmedicine.40.1254 . PMID 11813855 . 
  17. ↑ غاريد ب، كيمبر س، تينر أ ج، بولسون س س (2019-06-07). "تسمية المتممة - تبسيط" . مجلة فرونتيرز في علم المناعة . 10 1308. doi : 10.3389/fimmu.2019.01308 . ISSN 1664-3224 . PMC 6568193. PMID 31231398 .   
  18. ↑ باش إم سي، فان دن بوش إن إتش، بوس جيه دي، أصغر إس إس، داهة إم آر (يناير 2000). "تنظيم السيتوكينات لتخليق مكونات المتممة C3 والعامل B في الخلايا الكيراتينية البشرية بشكل تفاضلي" . مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية . 114 (1): 78-82 . doi : 10.1046/j.1523-1747.2000.00841.x . PMID 10620119. تاريخ الاسترجاع: 28 أغسطس 2017 . 
  19. ↑ روسيفا إم إم، تاكاهاشي إم، فوجيتا تي، بيكرينغ إم سي (أبريل 2014). "خلل تنظيم C3 الناتج عن نقص العامل H مستقل عن بروتيازات السيرين المرتبطة بالليكتين الرابط للمانان (MASP)-1 وMASP-3 في الجسم الحي" . علم المناعة السريري والتجريبي . 176 (1): 84-92 . doi : 10.1111/cei.12244 . ISSN 0009-9104 . PMC 3958157. PMID 24279761 .   
  20. ↑ "المكمل C3 (الدم) - موسوعة الصحة - المركز الطبي بجامعة روتشستر" .
  21. 1 2 3 4 فيشر أ (2022). "الفصل 351: أمراض نقص المناعة الأولية". مبادئ هاريسون في الطب الباطني ( الطبعة 21). نيويورك: ماكجرو هيل. ISBN  978-1-264-26850-4.
  22. ↑ لابيغارد كيه تي، كريستيانسن دي، فارو إيه، ثورجرسن إي بي، هيليرود بي سي، ليندستاد جيه، وآخرون . (15 سبتمبر 2009). "العيوب الوراثية البشرية تكشف أدوار المتممة في الشبكة الالتهابية: دروس من الطبيعة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 106 (37): 15861-15866 . Bibcode : 2009PNAS..10615861L . doi : 10.1073 / pnas.0903613106 . ISSN 0027-8424 . PMC 2732707. PMID 19717455 .    
  23. ↑ ريس إي إس، بيرغر إن، وانغ إكس، كوتسوغياناكي إس، دوت آر كيه، غوماس جيه تي، وآخرون . (ديسمبر 2018). "ملف السلامة بعد تثبيط C3 لفترة طويلة" . علم المناعة السريري . 197. أورلاندو، فلوريدا: 96-106 . doi : 10.1016/j.clim.2018.09.004 . ISSN 1521-6616 . PMC 6258316. PMID 30217791 .    

للمزيد من القراءة

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .