Komplementkomponente C5

Komplementkomponente C5
Bändermodell nach PDB 3CU7
Vorhandene Strukturdaten: 3CU7
Masse/Länge Primärstruktur	74 / 999 / 655 Aminosäuren (C5a/C5bα/C5bβ)
Präkursor	(1676 aa)
Bezeichner
Gen-Name	C5
Externe IDs	OMIM: 120900 UniProt: P01031
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon	Chordatiere[1]

Die Komplementkomponente C5 ist ein Protein des Komplementsystems und hat als Bestandteil des Membranangriffskomplexes für das Immunsystem von Mensch und Tier eine wichtige Funktion. Mutationen im C5-Gen sind für eine seltene erbliche Immunschwäche verantwortlich.^[2]

Genetik und Aufbau

Das für C5 kodierende C5-Gen befindet sich beim Menschen auf Chromosom 9^[3] Genlocus q34.1. Es besteht aus 41 Exons und belegt insgesamt 79.000 Basenpaare.^[4]

Das Genprodukt besteht beim Menschen aus 1676 Aminosäuren.^[5] Das Enzym C5-Konvertase spaltet C5 in die beiden Komponenten C5a (74 Aminosäuren) und das deutlich größere C5b.

C5a

Schematische Darstellung von C5a

C5a besteht beim Menschen aus 74 Aminosäuren und hat eine molare Masse von 11 kDa. Das Polypeptid gehört zur Gruppe der Anaphylatoxine und spielt bei der Chemotaxis eine wichtige Rolle. Im Blutserum wird durch das Enzym Carboxypeptidase B von C5a die terminale Aminosäure Arginin abgespalten, wodurch "C5a des Arg" entsteht. Die Aktivität wird dadurch nur geringfügig herabgesetzt. C5a hat eine Reihe lokaler und systemischer Wirkungen. So kontrahiert es beispielsweise die Glatte Muskulatur,^[6] was zu Bronchialspasmen führen kann. Des Weiteren erhöht es die Durchlässigkeit der Blutkapillaren. In den Mastzellen setzt es Histamin frei. C5a aktiviert neutrophile Granulozyten und Makrophagen.^[7][8]

C5a kann an zwei verschiedene Rezeptoren, C5aR und C5L2 genannt, binden, die sich an der Oberfläche von Phagozyten befinden. C5aR aktiviert die G-Protein-vermittelten Signalwege über den mitogenaktivierten Proteinkinase Weg. Die Inhibierung von C5aR hat stark entzündungshemmende Auswirkungen. Über die Funktion von C5L2 herrscht derzeit kein Konsens. Die Ergebnisse verschiedener Arbeitsgruppen sind sehr widersprüchlich.^[9]

Da C5a im Tiermodell Maus das Tumorwachstum positiv beeinflusst wird, ist die Inhibierung von C5a ein potenzielles Ziel in der Krebsimmuntherapie.^[10]

C5b

→ siehe Hauptartikel Membranangriffskomplex

C5b hat eine molare Masse von 190 kDa. Es lagert sich an die Zellmembran der Zielzelle und bildet die erste Komponente des Membranangriffskomplexes. Zusammen mit den sich daran anlagernden Komponenten C6, C7, C8 und C9 wird so eine Pore von etwa 10 nm Durchmesser in der Zellmembran gebildet, die zur Zytolyse der Zelle führt.

Literatur

• H. D. Manthey u. a.: Complement component 5a (C5a). In: Int J Biochem Cell Biol 41, 2009, S. 2114–2117. PMID 19464229 (Review)
• H. Rus u. a.: C5b-9 complement complex in autoimmune demyelination: dual role in neuroinflammation and neuroprotection. In: Adv Exp Med Biol 586, 2006, S. 139–151. PMID 16893070 (Review)
• A. López-Lera u. a.: Molecular characterization of three new mutations causing C5 deficiency in two non-related families. In: Mol Immunol 46, 2009, S. 2340–2347. PMID 19414197

Einzelnachweise

1. ↑ Homologe bei inParanoid
2. ↑ UniProt P01031
3. ↑ S. J. Jeremiah u. a.: The assignment of the human gene coding for complement C5 to chromosome 9q22-9q33. In: Ann Hum Genet 52, 1988, S. 111–116. PMID 3248005
4. ↑ D. F. Carney u. a.: Structural aspects of the human C5 gene: intron/exon organization, 5-prime-flanking region features, and characterization of two truncated cDNA clones. In: J Biol Chem 266, 1991, S. 18786–18791. PMID 1917999
5. ↑ Eentrez Protein: Complement component 5 [Homo sapiens] Abgerufen am 27. Dezember 2009
6. ↑ L. Cui u. a.: Primary structure and functional characterization of rat C5a: an anaphylatoxin with unusual high potency. In: Prot Sci 3, 1994, S. 1169–1177. PMID 7987212
7. ↑ H. N. Eisen: General Immunology. JB Lippincott Company, 2. Auflage, 1990, ISBN 0-397-50833-6
8. ↑ M. Koleva: De novo Induktion von Anaphylatoxin C5a-Rezeptoren in Hepatocyten der Ratte durch den Entzündungsauslöser Lipopolysaccharid in vivo Vermittlung durch die Entzündungsmediatoren Interleukin-6 und -1β Dissertation, Universität Göttingen, 2001
9. ↑ P. A. Ward: Functions of C5a receptors. In: J Mol Med 87, 2009, S. 375–378. PMID 19189071 (Review)
10. ↑ M. M. Markiewski und J. D. Lambris: Unwelcome complement. In: Cancer Res 69, 2009, S. 6367–6370. PMID 19654288 (Review)

Weblinks

• Komplementkomponente C5 bei Online Mendelian Inheritance in Man
• Complement component 5 (Entrez Gene)
• Jassal / reactome: C5a receptor binds C5a anaphylatoxin
• de Bono / reactome: Terminal pathway of complement
• de Bono / reactome: Activation of C3 and C5