補(bǔ)體C3aR信號傳導(dǎo)
發(fā)布時間:2026/03/27分類:技術(shù)文章來源:科佰生物
背景
補(bǔ)體級聯(lián)反應(yīng)可以通過三種途徑之一被激活：經(jīng)典途徑、凝集素結(jié)合途徑和替代途徑。這些通路中的每一條都觸發(fā)一連串早期反應(yīng)，生成稱為C3轉(zhuǎn)化酶的蛋白酶，切斷中心補(bǔ)體組分3（C3），生成C3a和C3b。C3b作為調(diào)解蛋白，激活溶解通路。C3a是一種可溶因子，能以自分泌和旁分泌方式激活其對應(yīng)受體C3aR，對先天免疫細(xì)胞進(jìn)行調(diào)控局部和全身炎癥。
C3aR是G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）家族的成員，其特征是具有七個跨膜結(jié)構(gòu)域?；谕吹腉蛋白對C3aR的分類一直具有挑戰(zhàn)性。G蛋白是異三聚體復(fù)合物，在GPCR激活時解離為Gα和Gβγ亞基。這種解離促進(jìn)了通過第二信使如cAMP和鈣的產(chǎn)生以及下游信號的調(diào)控。雖然文獻(xiàn)中有些證據(jù)表明C3aR激活會觸發(fā)Gαi家族，但其他研究表明Gαs和Gαq參與其中。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，C3aR主要與Gαi/o/z亞型耦合，以抑制cAMP積累并介導(dǎo)鈣回流。C3aR激活下游最常被報道的影響是細(xì)胞內(nèi)鈣的增加，但其他分子通路如GSK3β、Wnt、ERK、JAK/STAT和HIF1α信號也被發(fā)現(xiàn)位于C3aR激活的下游。
C3aR與其兩個配體
C3a是C3aR最為人熟知的配體，是一種由 77 個氨基酸組成的肽，分子量約為 9KDa。一旦形成，C3a 很快會轉(zhuǎn)變?yōu)?C3a-desArg，后者不再能與 C3aR 結(jié)合。結(jié)構(gòu)上，C3a 由四個螺旋組成，其 C 端已被發(fā)現(xiàn)對其激動劑活性是必需的。
研究曾經(jīng)認(rèn)為 C3aR 僅能被 C3a 激活，但近期研究發(fā)現(xiàn)一種 21 個氨基酸的肽，其前四個氨基酸為蘇氨酸（T）、亮氨酸（L）、谷氨酰胺（Q）和脯氨酸（P），因此得名 TLQP-21，是 C3aR 的高親和力配體。TLQP-21 是一種從神經(jīng)肽 VGF裂解產(chǎn)生的分泌肽。TLQP-21 以無序肽的形式存在，呈隨機(jī)卷曲構(gòu)象。然而，一旦與 C3aR 結(jié)合，它就會轉(zhuǎn)變?yōu)橛行驑?gòu)象。這一過程在 C3ar1 基因敲除細(xì)胞中未被觀察到，并且可被 C3aR 拮抗劑阻斷。
雖然C3a和TLQP-21都與C3aR結(jié)合，但它們的結(jié)合親和力和動力學(xué)有顯著差異。C3a的EC50是小鼠TLQP-21的三倍，是人類TLQP-21的22倍。與形成時迅速降解的C3a相比，TLQP-21的半衰期約為110分鐘，遠(yuǎn)長于C3a。
C3aR的信號調(diào)控
在無活性狀態(tài)下，C3aR與異三聚體G蛋白復(fù)合物的Gαi亞家族結(jié)合。配體結(jié)合（C3a或TLQP-21）后，附著在Gαi上的GDP轉(zhuǎn)化為GTP，導(dǎo)致亞基解離成Gαi和Gβγ。這種解離啟動下游信號級聯(lián)，抑制腺苷酸環(huán)化酶，降低cAMP水平，增加鈣通量。在下游，C3aR激活激活STAT3和HIF-1等轉(zhuǎn)錄因子，啟動與炎癥、脂質(zhì)代謝、葡萄糖代謝和OXPHOS抑制相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄。為了終止這一信號級聯(lián)，GRK2/3磷酸化C3aR的胞質(zhì)環(huán)和尾部，促進(jìn)β-阻滯蛋白識別并與受體結(jié)合。β-抑制蛋白結(jié)合觸發(fā)受體復(fù)合物的內(nèi)化，然后在核內(nèi)體進(jìn)行分類。該復(fù)合體要么被引導(dǎo)到循環(huán)內(nèi)體，受體再循環(huán)到細(xì)胞表面，要么被送到溶酶體降解。
靶向C3aR的藥物研發(fā)進(jìn)展
作為補(bǔ)體系統(tǒng)的重要組成部分，C3a-C3aR的激活不僅對先天免疫反應(yīng)和細(xì)菌感染的調(diào)控有重要意義，而且作為一類新的免疫檢查點(diǎn)受體，成為癌癥免疫治療的新靶點(diǎn)。目前靶向C3aR的藥物多在臨床前或藥物研發(fā)階段，具有小分子化藥和單克隆抗體等多種形式。
C3aR的細(xì)胞模型
為助力C3aR靶點(diǎn)藥物研發(fā)，南京科佰開發(fā)了C3aR/CHO、C3aR/β-Arrestin/CHO細(xì)胞篩選模型，產(chǎn)品驗(yàn)證結(jié)果如下：
Figure 3. Recombinant C3aR/CHO constitutively expressing C3aR.
Figure 4. HTRF cAMP Assay With C3aR CHO Cell(C4).
Figure 5. Recombinant C3aR/β-Arrestin/CHO constitutively expressing C3aR/β-Arrestin.
Figure 6. Dose Response of [Trp63， 64]-C3a（63-77）in C3aR β-Arrestin CHO(C8).
