La convertasa C5 es una enzima que pertenece a una familia de serina proteasas que desempeñan un papel clave en la inmunidad innata . Participa en el sistema del complemento que termina con la muerte celular.
Hay cuatro convertasas C5 diferentes capaces de convertir específicamente la proteína C5 en fragmentos C5a y C5b . Dos de las convertasas son enzimas fisiológicas del complemento, se asocian a la superficie celular y median en la vía clásica ( C4b2b3b o C4b2a3b según la fuente) [1] o en la vía alternativa ( C3bBbC3b ) del sistema del complemento. [2] [3] Se han descrito dos convertasas C5 en fase fluida: la enzima de la vía clásica, C4b2boxy3b y la convertasa C5 dependiente del factor del veneno de cobra, CVFBb .
Las convertasas C3 y C5 unidas a células difieren en su requerimiento de C3b. La C3-convertasa (C3bBb) necesita solo una molécula de C3b para formarse, mientras que se requieren dos o más C3b para la generación de la C5 convertasa (C3bBb). Significa que, cuando C3b se distribuye aleatoriamente en la superficie de una célula, solo aparece la actividad convertasa C3 después de la adición de los factores B y D. Sin embargo, cuando C3b se distribuye en grupos, la actividad convertasa C3 y C5 se genera al agregar los factores B y D. [3]
La convertasa C5 de la vía clásica está compuesta por fragmentos de proteínas del complemento, C4b, C2a producidas por escisión mediada por el complejo C1 y C3b producidas por escisión mediada por la convertasa C3 de la vía clásica (C4bC2a). La formación de la vía alternativa convertasa C5 (C3bBbC3b) comienza mediante la escisión espontánea de la proteína C3, exponiendo el enlace tioéster previamente oculto. En presencia de patógeno, el fragmento C3b se une a la superficie de la célula microbiana a través del enlace tioéster recién mostrado. Por otro lado, si la infección no se produce, C3b interactúa con moléculas de agua, por lo que la proteína se vuelve inactiva. Sin embargo, cuando C3b sufre su cambio conformacional posterior a la escisión, también queda expuesto un sitio de unión para una proteína plasmática llamada factor B. Luego, el factor B se une a C3b y es escindido por una serina proteasa plasmática del factor D. El complejo C3bBb (= vía alternativa convertasa C3) permanece adherido a la superficie celular. Este complejo podría interactuar con otro C3b y así formar la vía alternativa C5 convertasa. [4] CVFBb es un producto de asociación no covalente de CVF3 y el fragmento Bb del complemento. Las subunidades catalíticas de estas proteasas multimoleculares son C2b y Bb . Estas subunidades pertenecen a serina proteasas atípicas. [5] [6] CVFBb no requiere C3 para la escisión de C5, mientras que C4b2boxy necesita C3 nativo para la escisión de la proteína C5. La convertasa C5 modificada, C4b2boxy3b , contiene C2b que se deriva del C2 oxidado por yodo.
El objetivo de la convertasa C5 es la proteína C5 del complemento. C5 es una glicoproteína plasmática de dos cadenas (α, β) (Mr = 196.000). C5 y C3 tienen una estructura similar. Sin embargo, C5 no parece contener el grupo tioéster interno informado para C3 y C4. C5 tiene relativamente pocos enlaces disulfuro . Hay tres enlaces disulfuro en C5a, la cadena α tiene 15 mediascistinas y la cadena β tiene solo 6 mediascistinas. Este nivel comparativamente bajo de puentes disulfuro estabilizadores puede proporcionar una explicación parcial para el cambio conformacional irreversible impartido en C5 después de la escisión en C5a y C5b. Además, el número relativamente bajo de enlaces disulfuro podría explicar la inestabilidad del C5 cuando se expone a agentes caotrópicos como el tiocianato de potasio. [2] Las micrografías electrónicas de C5 teñidas negativamente indican que la proteína tiene una forma irregular y contiene varios lóbulos. [7]
En primer lugar, C5 tiene que unirse al fragmento C3b. La capacidad de unirse a C3b es una característica estable del componente C5, ya que C5b también tiene esta capacidad de unión. La convertasa C5 escinde selectivamente un enlace peptídico de arginil- leucina en la posición 74-75 de la cadena α (Mr = 116.000) de C5. Las investigaciones han demostrado que durante la vía clásica del sistema del complemento, un alotipo A6 inactivo de c4 detiene por completo la capacidad de las moléculas para actuar como una subunidad de unión a c51. [8] Este defecto en la actividad de C4A6 ocurre durante el paso de unión de C5 al complejo 4b y c3b. [9] Se forma la cadena α´ (Mr, = 105.000) y el péptido de activación, C5a , mientras que la cadena β (Mr = 80.000) permanece sin cambios. [2]
El componente C5 del complemento también puede activarse mediante la convertasa C5 en fase fluida. C5 es activado por CVFBb en presencia del componente del complemento C6 y se forma el complejo C5b6 . Sin embargo, cuando se agrega C6 después de que C5 se haya convertido en C5b, el complejo C5b6 no se forma. Por tanto, la activación de C5 da como resultado un sitio de unión transitorio para C6. Los sitios hidrófobos probablemente quedan expuestos tras la activación de C5 porque C5b sufre agregación cuando C5 se convierte en C5b en ausencia de C6. Las interacciones entre C5 y C6 o C5 y las membranas no son covalentes. (Por el contrario, es el éster de tiol lábil el que permite la unión covalente entre C3 y los aceptores nucleofílicos). La escisión proteolítica de C5 es el único evento enzimático conocido en el ensamblaje del complejo de ataque a la membrana citolítica del complemento. [7]
Una vez unido, C5 es excepcionalmente eficaz para producir hemólisis , requiriendo menos de siete moléculas unidas específicamente por célula para la producción de una lesión hemolítica. El grado de formación del complejo intermedio C5 depende principalmente del número de moléculas de C4, C2 y C3 presentes en las células empleadas para su generación. En este sentido, el modo de acción de C5 es completamente análogo al de los demás componentes del complemento. El paso C5 se diferencia, sin embargo, en otros aspectos. La unión de C5 está influenciada por C6 y C7, componentes que se cree que actúan después de él en la secuencia del complemento. Además, la actividad hemolítica del complejo intermedio C5 aislado es extremadamente lábil y tiene una vida media media a 30 °C de sólo 9 días. Esta característica distingue el paso C5, junto con el paso C2, como potencialmente limitantes de la velocidad en la reacción del complemento. Sin embargo, a diferencia del C2, el C5 permanece firmemente unido a las células durante el proceso de descomposición y aparentemente sufre una alteración in situ que lo vuelve hemolíticamente no reactivo. Finalmente, C5 es único porque se adsorbe fácilmente en forma nativa en eritrocitos no sensibilizados. Este C5 unido de forma no específica permanece firmemente unido, aunque puede utilizarse específicamente como fuente de C5 mediante una reacción del complemento en curso. [1]
Ambas enzimas, C4b2b3b y C3bBbC3b , son inestables y sufren disociación por descomposición con una vida media a 37 °C de aproximadamente 1,5 a 3 minutos. [1] Lapropidina estabiliza la vía alternativa convertasa C5, cuya vida media es a 37 °C, 10 - 34 min . [2] [3] Por el contrario, la convertasa C5 CVFBb en fase fluida es estable (vida media a 37 °C = 7 h). [10] La oxidación de la proteína C2 estabiliza el complejo C4b2boxy. [11] La proteína 1 relacionada con el factor H (FHR1) ha sido identificada como un nuevo inhibidor de la vía del complemento. FHR1 bloquea la actividad convertasa C5 e interfiere con la deposición superficial de C5b y la formación del complejo de ataque a la membrana (MAC). Al parecer, el factor H y el FHR1 controlan la activación del complemento de forma secuencial. En el síndrome urémico hemolítico (SUH), la ausencia de FHR1 puede dar como resultado una inhibición reducida de la formación de complejos terminales y una protección reducida de las células endoteliales ante el ataque del complemento. [12]
[8] ==Referencias==
[1]