C5-Konvertase

C5-Konvertase ist ein Enzymkomplex, der in das Komplementsystem des Immunsystems involviert ist. Bei der aktiven Untereinheit (C2a) handelt es sich um eine Serinprotease, die die Hydrolyse des C5-Proteins in C5a und C5b katalysiert.

Es sind zwei Formen der C5-Konvertase bekannt. Eine Form wird über den sogenannten klassischen Weg aus den Komplementkomponenten C4b, C2a und C3b aufgebaut, die den C4b2a3b-Komplex – die C5-Konvertase – bilden. Die Komponente C4b entsteht dabei durch die Spaltung der Komplementkomponente C4 durch die Serinprotease C1s. C4b exponiert einen hochreaktiven Thioester, der leicht mit Nukleophilen eine kovalente Bindung eingehen kann.^[1] Die Komplementkomponente C2 bindet an C4b. Durch C1s wird von C2 die Komponente C2b abgespalten. Es bleibt ein C4b2a-Komplex – die C3-Konvertase – übrig. Dieses Enzym ist in der Lage nun seinerseits die Komplementkomponente C3 in C3a und C3b zu spalten.^[2] Auch C3b besitzt – in Analogie zu C4b – eine hochreaktive Thioestergruppe.

Über den alternativen Weg wird C5-Konvertase aus zwei Komplementkomponenten des Typs C3b und einer Bb-Komponente als C3bBb3b gebildet.^[3] Die Bb-Komponente wird durch Spaltung des Faktor B durch Faktor D in die Komponenten Ba und Bb erhalten.^[4][5] Die Komponente C3b wird durch Spaltung von C3 mit Hilfe von C3-Konvertase (= C4b2a) erhalten. Dabei entstehen die Fragmente C3a und C3b.^[6]

C5-Konvertase spaltet die Komplementkomponente C5 in die beiden Komponenten C5a (11 kDa) und C5b (190 kDa).^[7] Während C5a ein multifunktionelles Anaphylatoxin mit chemotaktischen Eigenschaften ist, das vor allem im Blutserum nachweisbar ist, ist C5b auf der Zellmembran einer Zielzelle der Ausgangspunkt für die Bildung des Membranangriffskomplexes.

• M. K. Pangburn und N. Rawal: Structure and function of complement C5 convertase enzymes. In: Biochem Soc Trans 30, 2002, S. 1006–1010. PMID 12440962 (Review)
• G. Hegasy: Komplementregulator Faktor H von Sus scrofa: Klonierung, funktionelle Charakterisierung und molekulare Pathogenese der Defizienz. Dissertation, Universität Hamburg, 2002 (Volltext) (PDF; 3,1 MB)
• G. Löffler u. a.: Biochemie und Pathobiochemie. Verlag Springer, 2007, ISBN 978-3-540-32680-9, S. 1130–1132.

• de Bono / reactome: Formation of classic C5 convertase
• de Bono / reactome: Activation of C5

1. ↑ A. W. Dodds u. a.: The reaction mechanism of the internal thioester in the human complement component C4. In: Nature 379, 1996, S. 177–179. PMID 8538770
2. ↑ H. J. Müller-Eberhard u. a.: Formation and functional significance of a molecular complex derived from the second and the fourth component of human complement. In: J Exp Med 125, 1967, S. 359–380. PMID 6019133; PMC 2138355 (freier Volltext)
3. ↑ W. Vogt u. a.: A new function of the activated third component of complement: binding to C5, an essential step for C5 activation. In: Immunology 34, 1978, S. 29–40. PMID 624565; PMC 1457321 (freier Volltext)
4. ↑ M. A. Niemann: Amino-terminal sequence of human factor B of the alternative complement pathway and its cleavage fragments, Ba and Bb. In: Biochemistry 19, 1980, S. 1576–1583. PMID 6769474
5. ↑ M. A. Niemann u. a.: Amino acid sequence of human D of the alternative complement pathway. In: Biochemistry 23, 1984, S. 2482–2486. PMID 6383466
6. ↑ Z. Fishelson u. a.: Characterization of the initial C3 convertase of the alternative pathway of human complement. In: J Immunol 132, 1984, S. 1430–1434. PMID 6559201
7. ↑ Diese Spaltung lässt sich pharmazeutisch hemmen, etwa mithilfe von Eculizumab oder Coversin.