補体成分3

C3
利用可能な構造物
PDB	オルソログ検索: PDBe RCSB
PDB IDコード一覧
	4ONT、1C3D、1GHQ、1W2S、2A73、2A74、2GOX、2I07、2ICE、2ICF、2NOJ、2QKI、2WII、2WIN、2WY7、2WY8、2XQW、2XWB、 2XWJ、3D5R、3D5S、3G6J、3L3O、3L5N、3NMS、3OED、3OHX、3OXU、3RJ3、3T4A、4HW5、4HWJ、4I6O、4M76、4ZH1、 5FOB、5FO9、5FO7、5FO8、5FOA
識別子
別名	C3、AHUS5、ARMD9、ASP、C3a、C3b、CPAMD1、HEL-S-62p、補体成分3、補体C3
外部ID	オミム: 120700 ; MGI : 88227 ;ホモロジーン: 68031 ;ジーンカード：C3 ; OMA : C3 - オルソログ
遺伝子の位置（ヒト）
クリスチャン	染色体19（ヒト）
終わり	6,730,562 bp
遺伝子の位置（マウス）
クリスチャン	染色体17（マウス）
終わり	57,535,136 bp
RNA発現パターン
	トップは
	壁側胸膜; 眼瞼結膜; 肝臓の右葉; 生殖上皮; 心膜; 腹膜; 胃粘膜; 左卵管; 右副腎皮質; 左副腎皮質;
	トップは
	肝臓の左葉; 腸間膜リンパ節; 胆嚢; 肋間筋; 大動脈の外膜; 皮下脂肪組織; 舌の上面; 白色脂肪組織; 顆粒球; 右肺;
	より多くの参照発現データ
	該当なし
遺伝子オントロジー
分子機能	C5L2アナフィラトキシン走化性受容体結合; タンパク質結合; エンドペプチダーゼ阻害活性; シグナル伝達受容体結合; セリン型エンドペプチダーゼ活性;
細胞成分	血液微粒子; 細胞膜; 細胞外液; 細胞外領域; 細胞外エクソソーム;
生物学的プロセス	Gタンパク質共役型受容体シグナル伝達経路; 食作用の正の制御; タンパク質リン酸化の正の制御; 補体活性化、代替経路; 脂質代謝; 免疫系のプロセス; 補体活性化; 脂質貯蔵の正の調節; IIa型過敏症の正の調節; 脂肪酸代謝プロセス; 血管新生の正の制御; Gタンパク質共役型受容体シグナル伝達経路の正の制御; アポトーシス細胞除去の正の制御; 免疫反応; 補体活性化、古典経路; 免疫応答の調節; 膜攻撃複合体の活性化の正の調節; 血管内皮増殖因子産生の正の調節; 炎症反応; グルコース膜輸送の正の調節; 補体活性化の調節; シグナル伝達; エンドペプチダーゼ活性の負の制御; トリグリセリド生合成プロセスの調節; タンパク質分解; 自然免疫応答;
	出典：Amigo / QuickGO
オルソログ
	718
	12266
	ENSG00000125730
	ENSMUSG00000024164
	P01024
	P01027
	NM_000064
	NM_009778
	NP_000055
	NP_033908
	ウィキデータ
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補体成分3 （ C3とも呼ばれる）は、主に血液中に存在する免疫系のタンパク質である。脊椎動物の補体系において中心的な役割を果たし、自然免疫に寄与する。ヒトでは、 19番染色体上のC3と呼ばれる遺伝子によってコードされている。^[⁵^]^[⁶^]

C3の欠乏や欠陥は、罹患した人の免疫機能低下を引き起こし、特に細菌感染症にかかりやすくなる。

構造

補体成分3（C3）は、2つのポリペプチド鎖（α鎖（約110 kDa）とβ鎖（約75 kDa））から構成される大きな多ドメイン糖タンパク質であり、これらは単一のジスルフィド結合で共有結合し、さらに非共有結合相互作用によって結合している。^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}成熟したヒトC3タンパク質は1,641個のアミノ酸からなり、13個の異なるドメインに組織化されており、そのうち9個は結晶学的研究以前には予測されていなかった。^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}これらのドメインは、α鎖とβ鎖に由来する6つのドメインを含む、非常に非対称な形状に折り畳まれている。^{[ 10 ]} C3には、α鎖のAsn-917とβ鎖のAsn-63という2つの主要なN結合型糖鎖付加部位があり、これらを合わせると分子量の約1.5%を占める。^{[ 7 ]} C3のユニークな特徴は、翻訳後修飾中に形成される内部チオエステル結合であり、これは活性化されたC3bを標的表面に共有結合させるために不可欠である。^{[ 9 ]} C3コンバターゼによって活性化されると、α鎖が切断され、アナフィラトキシンC3aが放出され、反応性のチオエステル基が露出するC3bが生成される。C3の構造は、特にα鎖において非常に柔軟であり、その活性化、調節、および多様な生物学的機能に重要な顕著な構造変化を可能にする。^{[ 9 ]}

C3のいくつかの結晶構造が決定されており^{[ 11 ]}、このタンパク質が13個のドメインを含むことが明らかになっている^{[ 9 ]}^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} 。C3前駆体タンパク質は、まず4つのアルギニン残基が除去されて、ジスルフィド結合で連結された2つの鎖、β鎖とα鎖が形成される。C3コンバターゼは、α鎖を切断してC3aアナフィラトキシンを放出し、C3b（β鎖＋α'（αプライム）鎖）を生成することによってC3を活性化する。

関数

C3は補体系の活性化において中心的な役割を果たします。^{[ 7 ]}その活性化は、古典的および代替的補体活性化経路の両方に必要です。C3欠損症の人は細菌感染にかかりやすいです。^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}

C3-コンバターゼの一種であるC4b2b（以前はC4b2aとして知られていた）は、活性化されたC4とC2のヘテロ二量体によって形成される。^{[ 17 ]}これは、古典経路およびレクチン経路による活性化中に生成されるC3をC3aとC3bにタンパク質分解的に切断する反応を触媒する。C3aはアナフィロトキシンであり、 ASPなどのサイトカインの前駆体であり、C3bはオプソニン化剤として機能している。因子IはC3bをC3cとC3dに切断することができ、後者はB細胞応答の増強に役割を果たしている。代替補体経路では、C3はC3bBbによって切断される。C3bBbは、活性化されたC3（C3b）と因子B （Bb）から構成される別のC3-コンバターゼである。 C3がC3bに活性化されると、反応性のチオエステル基が露出し、ペプチドが第一級アミンやヒドロキシル基などの求核剤を提供できるあらゆる表面に共有結合できるようになります。活性化されたC3は因子Bと相互作用します。因子Bは因子Dによって活性化され、Bbを形成します。結果として生じる複合体C3bBbは、代替経路（AP）C3コンバターゼと呼ばれます。

C3bBbは多くの段階を経て不活性化されます。まず、コンバターゼのタンパク質分解成分であるBbは、崩壊促進因子（DAF）活性を持つ補体制御タンパク質によって除去されます。次に、C3bは段階的に分解され、まずiC3b、次にC3c + C3dg、そして最後にC3dになります。因子IはC3bを切断するプロテアーゼですが、活性には補因子（例えば因子H、CR1、MCPまたはC4BP）が必要です。

生合成

ヒトでは、C3は主に肝臓の肝細胞^{[ 5 ]}によって合成され、ある程度は表皮のケラチノサイトによっても合成される^[¹⁸^]。

規制

因子HはC3の主要な調節因子である。因子Hの欠乏は、補体系の代替経路を介してC3活性の制御不能につながる可能性がある。 ^{[ 19 ]}

臨床的意義

監視

血液中のC3レベルは、特定の医学的診断を裏付けたり否定したりするために測定されることがあります。たとえば、C3レベルが低いことは、全身性エリテマトーデス（SLE）^{[ 20 ]}や、感染後糸球体腎炎、膜性増殖性糸球体腎炎、シャント腎炎などの一部の種類の腎臓病と関連しています。

病理学

C3の欠乏は、罹患者の免疫不全を引き起こします。具体的には、細菌性病原体、特に同じ病原体による再感染に対して脆弱ですが、ウイルスに対しては感受性がありません。この脆弱性は、C1、C2、C4、またはそれらの必須成分もしくは関連タンパク質のいずれかが欠乏している個人にも発生し、特定の欠乏に関係なく臨床的影響は非常に似ています。これは、補体系が機能するためには、これらすべてがC3と協働する必要があるためです。^{[ 21 ]}

罹患者は、病原性大腸菌やサルモネラ菌などのグラム陰性菌による感染症に特に脆弱である。^{[ 22 ]}さらに、C3およびその他の補体欠損症は、頻繁かつ重篤な呼吸器感染症、および組織層に侵入して浸透するその他の感染症と関連している。 ^{[ 21 ]}

一部のデータによると、医学的な免疫抑制目的で意図的に行われた場合も含め、後天性C3欠損症は、長期的に人の免疫機能に大きな影響を与えない可能性がある。 ^[²³^]しかし、対照的に、先天性C3欠損症は慢性疾患を引き起こすことが知られている。^[²¹^]

さらに、C3欠損症のいくつかの形態は、全身性エリテマトーデスやその他の自己免疫疾患の発症に寄与する。^{[ 21 ]}

参考文献

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さらに読む

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外部リンク

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GeneReviews/NCBI/NIH/UWの濃染性沈着病/膜性増殖性糸球体腎炎II型に関するエントリー
米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）における補体+C3
UniProt : P01024 (Complement C3)のPDBで利用可能なすべての構造情報の概要 ( PDBe-KB) 。

この記事には、米国国立医学図書館の公開情報（パブリックドメイン）が含まれています。

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