보체활성화 대체경로 (덤프버전으로 되돌리기)

[[분류:보체계]][[분류:생물학적 과정]]
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|| '''보체가 활성화되고 증폭되는 대략적인 과정''' ||

[목차]
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== 개요 ==
대체경로(alternative pathway)는 [[보체활성화 고전경로|고전경로]](classical pathway), [[렉틴경로]](lectin pathway)와 함께 [[보체]]를 활성화시키는 3가지 경로 중 하나이다. 대체경로는 렉틴경로와 마찬가지로 [[항체]] 비의존적이며, 따라서 [[선천면역]]의 일부로 취급된다. 중간에 사용되는 C3, C5 전환효소(convertase)의 종류가 고전경로나 렉틴경로와 다른 것이 특징적이다. 

== 과정 ==
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|| '''보체 활성화 경로 모식도''' ||
지금까지 알려진 대체경로는 총 3가지로, C3 [[가수분해]]로 인해 개시되는 공회전 대체경로, 프로퍼딘에 의한 대체경로, 트롬빈(thrombin)과 칼리크레인(kallikrein) 등의 단백질분해효소 활성화에 의한 대체경로가 있다. 위 모식도에 나타난 대체경로는 가장 대표적이고 잘 알려진 공회전 대체경로를 나타내고 있다.

=== 공회전 대체경로 ===
문서 맨 위의 그림으로 나타난 대체경로는 공회전 대체경로를 나타내고 있다. 일반적으로 사용되는 [[공회전]]이라는 용어의 의미와 비슷하게, 여기서의 공회전이란 C3 분자가 아무 외부 자극도 주어지지 않았는데 자발적으로 활성화와 비활성화가 반복되는 것을 나타낸다. 혈청 내의 C3 일부가 [[물]] 분자에 의해 비교적 느린 속도로 [[가수분해]]되면, 기존 C3 분자와 구조가 다른 C3(H,,2,,O) 분자가 형성된다. 그 후 [[B인자]](complement factor B, CfB)가 혈액 내 [[마그네슘]] 이온(Mg^^2+^^)이 있다는 전제 하에 C3(H,,2,,O) 분자와 결합하고, 그 직후 [[D인자]](complement factor D, CfD)에 의해 절단되어 [[Ba(단백질)|Ba]]와 [[Bb(단백질)|Bb]] 조각으로 나뉜다. 이 중 크기가 작은 Ba 조각이 떨어져 나가고, Bb 조각은 남아 있으므로 이 복합체의 상태는 C3(H,,2,,O)Bb로 표기할 수 있고, 이 복합체가 곧 [[혈장]] 내에서의 C3 전환효소이다. 고전경로나 렉틴경로와 구성은 완전히 다르지만, C3를 C3a와 C3b 조각으로 절단 가능한 건 같다. 이 복합체는 곧 비활성화되고 절단되어 경로를 '공회전'한다.

한편, B인자가 병원체 표면에 이미 존재하는 C3b 조각에 결합한 후 마찬가지로 D인자에 의해 절단되어 Bb 조각만 붙어 있는 채로 남을 수 있다. 이 상태의 C3bBb 복합체는 병원체 막에 붙은 채로 존재하는 C3 전환효소로, 막결합 C3 전환효소라고 부른다. 이 C3 전환효소는 [[프로퍼딘]](properdin; P인자, complement factor P)에 의해 안정화되어 C3를 계속 절단하여 C3b 조각을 계속 대량 생산한다. C3b 조각이 늘어나면 B인자가 더 많이 붙어서 C3 전환효소를 계속 생산할 수 있으므로, [[양성 피드백]](positive feedback)이 일어나 빠른 속도로 병원체 표면에 C3b 수가 증가한다. C3b 조각은 C3bBb에 결합하여 C5 전환효소(=[[C3bBbC3b]])를 형성하고, 프로퍼딘에 의해 안정화되어 C5를 절단한다.

=== [[프로퍼딘]]에 의한 대체경로 ===
[[프로퍼딘]]은 공회전 대체경로에서는 전환효소들을 안정화시키는 역할을 하지만, Mg^^2+^^ 이온이 존재할 때에는 주도적으로 C3b와 B인자를 결합시키고, 공회전 대체경로와 마찬가지로 D인자에 의해 B인자가 절단되어 Bb 조각만이 남는다. 이때 형성되는 복합체는 [[C3bPBb]] 복합체로, 이 복합체가 C3 전환효소로 작용하여 앞의 공회전 대체경로와 똑같이 C3b 조각의 수를 크게 증폭시킨다. 다만 프로퍼딘이 실제로 생체 내에서도 이런 작용을 하는지는 아직 밝혀지지 않았다.[* Claudia Kemper, John P Atkinson, Dennis E Hourcade. 2010. Properdin: emerging roles of a pattern-recognition molecule. Annual review of immunology 28:131. [[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19947883/|#]]]

=== 혈액응고과정과의 연관 ===
한편, 최근에 제시된 또 하나의 가능성은 [[혈액]]의 [[응고]](coagulation) 과정과 보체 연쇄 반응이 연결되어 있다는 것이다. 주장의 요지는 응고연쇄반응에 관여하는 단백질 분해 효소인 [[트롬빈]](thrombin)이나 [[플라스민]](plasmin) 등이 C5나 C3를 절단하여 체내에서 아나필락시스 독소로 작용하는 C5a, C3a 조각을 만들 수 있고, 따라서 [[염증]]을 증폭시킬 수 있다는 내용이다.[* Maciej M Markiewski, Bo Nilsson, Kristina Nilsson Ekdahl, Tom Eirik Mollnes, John D Lambris. 2010. Complement and coagulation: strangers or partners in crime? Trends of immunology 28:184. [[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17336159/|#]]]

또한, 혈액 내에서 응고 과정에 크게 기여하는 세포인 [[혈소판]](platelet)은 [[보체계]]와 서로 협동한다. 즉, 보체계가 혈소판을 활성화할 수 있으며 반대로 혈소판이 활성화되면 보체계를 증강시킬 수 있다. 활성화된 혈소판의 세포막 표면에는 [[P-셀렉틴]](P-selectin)이라는 부착분자가 존재하는데, P-셀렉틴이 C3b의 [[수용체]]로 작용하여 보체계를 활성화한다는 것이 알려져 있다.[* Ian del Conde, Miguel A. Crúz, Hui Zhang, José A. López, and Vahid Afshar-Kharghan. 2005. Platelet activation leads to activation and propagation of the complement system. Journal of Exrimental Medicine. [[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2213112/|#]]] 한편, 혈소판 활성화 시 분비되는 [[세린]]-[[트레오닌]]단백질인산화효소(serine-theronine protein kinase)의 일종인 [[카세인 인산화효소]](caseine kinase), [[ATP]], [[칼슘]] 이온(Ca^^2+^^)은 C3b를 [[인산화]]시킨다. 인산화된 C3b 등의 보체단백질들은 분해에 대한 민감성이 감소하여 인산화 이전보다 느리게 분해되므로, 인산화 과정은 결과적으로 보체계 작용을 증강시킨다. 보체계 작용이 강해지면 결과적으로 면역복합체에 의한 옵소닌화와 [[보체수용체]]인 CR1(complement receptor 1)에의 결합이 증가하여 전체적인 면역반응의 강도도 강해진다.[* K Nilsson-Ekdahl, B Nilsson. 2001. Phosphorylation of C3 by a casein kinase released from activated human platelets increases opsonization of immune complexes and binding to complement receptor type 1. European Journal of Immunology. [[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11298329/|#]]]
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