Komplementfaktor C4

Isoformen

Vom Komplementfaktor C4 existieren zwei Isoformen, C4A und C4B, deren Aminosäuresequenzen zu 99 % identisch sind. Die Isoformen wurden früher nach ihrer Wanderungsgeschwindigkeit in der Elektrophorese als C4F (fast) bzw. C4S (slow) bezeichnet.

Der C4B-Isotyp zeigte in Experimenten eine 3-4fach höhere hämolytische Aktivität als der C4A-Isotyp. Die beiden Isoformen werden durch die Gene C4A und C4B auf Chromosom 6 kodiert.

Synthese

C4 wird als Präkursor-Molekül in einer Polypetidkette (pro-C4) synthetisiert. Diese wird durch posttranslationale Modifikation in die drei Ketten Alpha, Beta und Gamma gespalten, die durch Disulfidbrücken verbunden sind. Da die posttranslationale Modifikation unvollständig abläuft, treten verschiedene Varianten des Moleküls im Plasma auf.

Der überwiegende Teil des Komplementfaktors C4 wird in der Leber produziert, ein geringer Anteil in Makrophagen. Die Plasmakonzentration von C4 ist individuell sehr unterschiedlich und kann von 80 µg/ml bis 1000 µg/ml schwanken.

Das Fragment C4a wirkt anaphylatoxisch, indem es zur erhöhten Gefäßpermeabilität, Erweiterung von Blutgefäßen und Kontraktion der glatten Muskulatur führt.

Das Fragment C4b bindet sich an die Zelloberfläche bestimmter Mikroorganismen und führt damit zu deren Opsonierung. Die Pathogene werden leichter von phagozytierenden Zellen, die den Rezeptor CR1 besitzen, als fremd erkannt.

Klassische Komplementaktivierung

Bei der klassischen Komplementaktivierung spaltet sich durch die enzymatische Wirkung des aktivierten Komplementfaktors C1 auf den Komplementfaktor C4, das Fragment C4a ab. Dadurch wird das Komplementfaktor C4 aktiviert und bindet sich dann als Fragment C4b an die Zellmembran. Das Fragment C4b, das jetzt an der Zelloberfläche fixiert ist, kann weiter den Komplementfaktor C2 an sich binden.

Lektin-Aktivierungsweg des Komplementsystems

Die Rolle des Komplementfaktors C4 ist beim Lektin- oder MBL-Aktivierungsweg des Komplementsystems dieselbe wie bei der klassischen Komplementaktivierung. Hier wird aber der Komplementfaktor C4 durch die Einwirkung von MASP-2 gespalten und dadurch aktiviert.

Alternative Komplementaktivierung

Für die Aktivierung des Komplementsystems über den Antikörper-unabhängigen alternativen Weg sind weder das Fragment C4a noch das Fragment C4b erforderlich.