Membránolytický komplex

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Membránolytický komplex (angl. membrane attack complex, MAC, alebo aj terminal complement complex, TCC) je štruktúra vytváraná na povrchu bunkových membrán patogénov ako výsledok aktivácie hostiteľovho komplementového systému. Membránolytický komplex tvorí transmembránové póry, ktoré poškodzujú bunkovú membránu cieľových buniek a vedú k smrti bunky.[1]

Membránolytický komplex je účinný hlavne na Gram-negatívne baktérie, a to najmä na Neisseriu meningitidis. Komplex sa však môže tvoriť aj na povrchu buniek Gram-pozitívnych baktérií a parazitov.[2]

Štruktúra[upraviť | upraviť kód]

MAC je tvorený komplexom podjednotiek komplementu C5b, C6, C7, C8 a 10-16 C9 molekulami. Podjednotky C6-C9 obsahujú spoločnú MACPF (Membrane Attack Complex/Perforin) doménu.[3]

Membránolytický komplex je tvorený postupným zabudovávaním jednotlivých komponent. Aktivovaná podjednotka C5b viaže podjednotku C6 a tvorí C5b-C6 komplex. Následne sa pripája podjednotka C7 a tvorí sa C5b-C6-C7 komplex. Tento komplex viaže podjednotku C8, zloženú z troch reťazcov (alfa, beta a gama), tvoriac komplex C5b-C6-C7-C8. Komplex následne viaže komponentu C9 a vedie k jej polymerizácii.[4][5][6]

Funkcia[upraviť | upraviť kód]

Komponenty C5b-C8 sú naviazané z vonkajšej strany membrány, C9 molekuly sú transmembránové a spoločne tvoria v membráne pór umožňujúci voľnú difúziu molekúl dovnútra a von z bunky. Ak sa vytvorí dostatok pórov, bunka nie je schopná prežiť.

Iniciácia: C5b-C7[upraviť | upraviť kód]

Budovanie membránolytického komplexu je začaté štiepením C5 proteínu C5 konvertázou na C5a a C5b. Výstavba C5 konvertázy je výsledkom všetkých troch ciest aktivácie komplementu – klasickej, lektínovej i alternatívnej.

K C5b komponente sa postupne viažu komplementové proteíny C6 a C7. Toto spojenie vedie k zmene konformácie proteínov a odhaleniu hydrofóbneho miesta na podjednotke C7, ktoré umožňuje komponente C7 vložiť sa do membrány patogénneho organizmu.

Polymerizácia: C8-C9[upraviť | upraviť kód]

Podobné hydrofóbne miesta sú po naviazaní sa ku komplexu odhalené aj na komponentách C8 a C9, vďaka čomu sú taktiež schopné naviazaniu sa do membrány.

Komponenta C8 je proteínový komplex zložený z dvoch proteínov – C8 beta a C8 alfa-gama. Podjednotka C8 alfa-gama obsahuje hydrofóbnu oblasť vkladajúcu sa do membrány a zároveň katalyzuje polymerizáciu molekúl C9 do formy póru.

Membránolytický komplex má hydrofóbnu vonkajšiu stranu umožňujúcu včlenenie do membrány a hydrofilnú vnútornú stranu, umožňujúcu prietok molekúl vody a ďalších látok.

Inhibícia MAC[upraviť | upraviť kód]

CD59, nachádzajúci sa na bunkách v tele hostiteľa, inhibuje formáciu komplexu. Získané ochorenie zvané paroxyzmálna nočná hemoglobinúria vedie k strate proteínu CD59 na povrchu červených krviniek, čím sa stávajú náchylné k lýze komplementom.[7]

Patológie spojené s MAC[upraviť | upraviť kód]

Strata ktoréhokoľvek proteínu z membránolytického komplexu C5-C9 nevedie k vyššej incidencii infekčných ochorení, iba k zvýšenej náchylnosti k meningokokovým infekciám[2]. Ľuďom s deficitmi týchto proteínov je preto odporúčaná vakcinácia proti meningokokom a pneumokokom, je možné podanie živých vakcín.

Referencie[upraviť | upraviť kód]

  1. PEITSCH, M. C.; TSCHOPP, J.. Assembly of macromolecular pores by immune defense systems. Current Opinion in Cell Biology, 1991-08, roč. 3, čís. 4, s. 710–716. PMID: 1722985. Dostupné online [cit. 2020-02-17]. ISSN 0955-0674. DOI10.1016/0955-0674(91)90045-z.
  2. a b BAYLY-JONES, Charles; BUBECK, Doryen; DUNSTONE, Michelle A.. The mystery behind membrane insertion: a review of the complement membrane attack complex. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2017-08-05, roč. 372, čís. 1726, s. 20160221. Dostupné online [cit. 2020-02-17]. ISSN 0962-8436. DOI10.1098/rstb.2016.0221. (po anglicky)
  3. TSCHOPP, J.; MASSON, D.; STANLEY, K. K.. Structural/functional similarity between proteins involved in complement- and cytotoxic T-lymphocyte-mediated cytolysis. Nature, 1986 Aug 28-Sep 3, roč. 322, čís. 6082, s. 831–834. PMID: 2427956. Dostupné online [cit. 2020-02-17]. ISSN 0028-0836. DOI10.1038/322831a0.
  4. STANLEY, K. K.; KOCHER, H. P.; LUZIO, J. P.. The sequence and topology of human complement component C9. The EMBO journal, 1985-02, roč. 4, čís. 2, s. 375–382. PMID: 4018030 PMCID: PMC554196. Dostupné online [cit. 2020-02-17]. ISSN 0261-4189.
  5. DISCIPIO, R. G.; GEHRING, M. R.; PODACK, E. R.. Nucleotide sequence of cDNA and derived amino acid sequence of human complement component C9. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1984-12, roč. 81, čís. 23, s. 7298–7302. PMID: 6095282 PMCID: PMC392133. Dostupné online [cit. 2020-02-17]. ISSN 0027-8424. DOI10.1073/pnas.81.23.7298.
  6. MARAZZITI, D.; EGGERTSEN, G.; FEY, G. H.. Relationships between the gene and protein structure in human complement component C9. Biochemistry, 1988-08-23, roč. 27, čís. 17, s. 6529–6534. PMID: 3219351. Dostupné online [cit. 2020-02-17]. ISSN 0006-2960. DOI10.1021/bi00417a050.
  7. MEVORACH, Dror. Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) and primary p.Cys89Tyr mutation in CD59: Differences and similarities. Molecular Immunology, 2015-09, roč. 67, čís. 1, s. 51–55. PMID: 25818314. Dostupné online [cit. 2020-02-17]. ISSN 1872-9142. DOI10.1016/j.molimm.2015.03.005.