补充因子 D

CFD 基因编码补体因子 D，这是一种丝氨酸蛋白酶，在补体替代途径中起作用，通过切割与 C3b（ 120700 ）结合的因子 B（CFB; 138470 ）来完成 C3 转化酶的形成，从而产生 C3bBb。因子 D 是替代补体途径中的初始强制性和限速催化组分（White 等人，1992和Biesma 等人，2001总结）。

▼ 克隆与表达

怀特等人（1992）从人类神经胶质瘤 cDNA 文库中分离出对应于人类 CFD 基因的克隆。推导出的成熟蛋白含有 228 个氨基酸，经测定与小鼠中鉴定的脂肪蛋白相同（Rosen 等，1989）。Northern 印迹分析在脂肪细胞、单核细胞和巨噬细胞中检测到一个 1.1-kb 的 mRNA 转录物。重组蛋白显示补体因子 D 的酶活性，仅当 B 与活化成分 C3b 复合时才切割因子 B。研究结果表明，脂肪组织可能在免疫系统生物学中发挥作用。

▼ 测绘

Gross（2014）基于 CFD 序列（GenBank BC057807 ）与基因组序列（GRCh37）的比对，将 CFD 基因对应到染色体 19p13.3 。

▼ 基因功能

怀特等人（1992）发现脂肪细胞是因子 D 的主要来源。体内脂肪细胞中因子 D 的浓度存在梯度；上半身比下半身多（Mathieson and Peters, 1997）。在对补体系统的回顾中，Walport（2001）指出 C3 肾炎自身抗体可能与获得性部分脂肪营养不良有关（ 613913）。C3 肾炎自身抗体稳定在脂肪细胞附近形成的 C3bBb C3 转化酶。然后异常稳定的酶可以切割足够多的 C3 以允许组装膜攻击复合物，从而裂解脂肪细胞。涉及上半身的减脂模式可能反映了D因子的含量。

▼ 生化特征

晶体结构

Forneris 等人（2010）以 4 埃分辨率展示了前转化酶 C3bB 的晶体结构及其与因子 D 的复合物以 3.5 埃分辨率。他们的数据显示因子 B（ 138470 ）如何与 C3b 结合形成C3bB的开放“激活”状态。因子 D 通过远离催化中心的位点特异性结合因子 B 的开放构象，并被底物激活，从而取代因子 D 的自抑制环。这种协同的蛋白水解机制，如果辅因子依赖和底物诱导，则将补体扩增限制在 C3b 标记的靶细胞中。

▼ 分子遗传学

D因子在血清蛋白中是不寻常的，在等电聚焦中具有单带模式。Hobart 和 Lachmann（1976 ）在 120 名测试者中发现了 3 名西非血统的人（2 名尼日利亚人和一名西印度人）的变异。在 115 名英国人和 26 名亚洲印度人中未发现变异。变异带的存在与正常带的减弱有关。两个乐队的强度相等（Martin et al., 1976）。

补充因子 D 缺乏

Biesma 等人在一个患有 D 因子缺乏症（CFDD; 613912 ）的荷兰家庭中（2001）鉴定了 CFD 基因中的纯合突变（ 134350.0001 ）。先证者是一名 23 岁的女性，她因血液和脑脊液中的脑膜炎奈瑟菌而出现感染性休克。一名已故家庭成员有反复细菌性脑膜炎病史。实验室研究表明先证者缺乏因子 D 活性。然而，其他 3 名没有反复感染史的家庭成员也表现出缺乏 D 因子活性。

斯普朗等人（2006 年）描述了一个土耳其家庭的 2 名儿童脑膜炎球菌病的临床过程，这些儿童具有新的 D 因子基因突变（ 134350.0002 ），导致无法检测到 D 因子血浆浓度。

▼ 动物模型

Adipsin 是一种丝氨酸蛋白酶，由脂肪细胞分泌到血液中。它在肥胖的几种动物模型中存在缺陷。罗森等人（1989）纯化重组小鼠脂肪素并研究其生化和酶学特性。活化的adipsin 对大多数底物几乎没有或没有蛋白水解活性，但具有与人补体因子 D 相同的活性。

为了评估替代途径在补体激活和宿主防御中的贡献及其在体内系统能量平衡调节中的可能作用，Xu 等人（2001）通过基因靶向产生因子D缺陷的小鼠。突变小鼠的发育没有明显异常，它们的体重与D因子充足的同窝小鼠相似。补体激活不能通过替代途径激活剂，即兔红细胞和酵母聚糖在缺陷小鼠的血清中启动。注射眼镜蛇毒因子导致血清 C3 水平的显着和可重复降低，而正如预期的那样，在类似处理的 B 因子缺陷小鼠中没有 C3 降低。眼镜蛇毒因子在体外对 C3 和 B 因子活化的研究表明，在缺乏 D 因子的血清中，C3 的 α 链在 60 分钟内逐渐裂解，而 B 因子没有可检测到的裂解。

▼ 等位基因变体（ 2 示例）：

.0001 补体因子 D 缺乏
CFD、SER42TER
Biesma 等人在 5 名患有补体因子 D 缺乏症的近亲荷兰家庭的 5 名受影响成员中（ 613912 ）（2001）鉴定了 CFD 基因中的纯合 C-to-A 颠换，导致 ser42-to-ter（S42X）替换。先证者是一名 23 岁的女性，她因血液和脑脊液中的脑膜炎奈瑟菌而出现感染性休克。一名已故家庭成员有反复细菌性脑膜炎病史。实验室研究表明先证者缺乏因子 D 活性。然而，其他 3 名没有反复感染史的家庭成员也表现出缺乏 D 因子活性。

.0002 补体因子 D 缺乏
CFD、VAL213GLY 和 CYS214ARG
在一个由近亲出生的姐妹和兄弟中，由于补体因子 D 缺乏而患有侵袭性脑膜炎球菌病（ 613912 ） Sprong 等人（2006）鉴定了 CFD 基因中含有 2 个顺式错义突变的突变等位基因的纯合性：638T-G 颠换，导致 val213 到甘氨酸（V213G）取代，以及 640T-C 转换，导致 cys214 到- arg（C214R）替换。这些突变都发生在保守残基中，C214R 变化破坏了 2 个保守半胱氨酸之间的内部二硫键。未受影响的父母和未受影响的同胞是复杂等位基因的杂合子。这名 19 个月大的女孩患上了脑膜炎奈瑟菌，并在入院后约 47 小时死于难治性休克。四年后，这位 13 个月大的弟弟因突然发烧和出现瘀点住进了同一家医院。在 4 个月大的时候，他因呼吸道合胞病毒感染并发细菌重复感染而住院。血培养培养出脑膜炎奈瑟菌。免疫学研究表明无法检测到因子 D。由于这种缺陷，男孩接受了抗生素预防，并接种了脑膜炎奈瑟菌疫苗。