La calprotectina es un complejo de las proteínas de mamíferos S100A8 y S100A9 . [1] [2] Otros nombres para calprotectina incluyen MRP8-MRP14, calgranulina A y B, antígeno de fibrosis quística, L1, antígeno 60BB y antígeno 27E10. [2] [3] En presencia de calcio , la calprotectina es capaz de secuestrar los metales de transición hierro , [4] manganeso y zinc [2] [5] mediante quelación . [6] Este secuestro de metales proporciona el complejopropiedades antimicrobianas . [2] [5] La calprotectina es el único complejo proteico secuestrante de manganeso antimicrobiano conocido. [7] La calprotectina comprende hasta el 60 % del contenido de proteína soluble del citosol de un neutrófilo , [2] [8] [9] y es secretada por un mecanismo desconocido durante la inflamación . [3] La calprotectina fecal se ha utilizado para detectar inflamación intestinal ( colitis o enteritis ) y puede servir como biomarcador de enfermedades inflamatorias del intestino . [8] [10]La calprotectina en sangre (en suero y plasma ) se utiliza en el diagnóstico de múltiples enfermedades inflamatorias, incluidas enfermedades autoinmunes, como la artritis , e infecciones graves, incluida la sepsis . [11] [12]
El homólogo humano de la calprotectina es un dímero de 24 kDa , [7] y está formado por los monómeros proteicos S100A8 (10.835 Da) y S100A9 (13.242 Da). [13] [14] La estructura primaria de la calprotectina puede variar entre especies. Por ejemplo, el homólogo de ratón de S100A8 tiene 10 295 Da, [15] mientras que el homólogo de S100A9 tiene 13 049 Da. [16] Los primeros experimentos de cromatografía de exclusión por tamaño indicaron incorrectamente que la calprotectina tenía una masa molecular de 36,5 kDa; [2] [9] ocasionalmente este valor se utiliza en la literatura contemporánea. Los dímeros de calprotectina S100A8 - S100A9 puedense emparejan entre sí para formar tetrámeros de 48 kDa .
La calprotectina tiene una gran afinidad por el calcio, zinc, hierro y manganeso. [8] [9] [17] [4] Cada uno de S100A8 y S100A9 contiene dos sitios de unión de Ca 2+ de tipo EF-hand , [7] [3] y la calprotectina es capaz de unir un total de cuatro iones de calcio por dímero o ocho iones de calcio por tetrámero. [18] La unión de calcio induce un cambio conformacional en el complejo que mejora su afinidad por los metales de transición y promueve la formación de tetrámeros. [2] [7] Un máximo de dos iones de metales de transición pueden unirse a cada dímero de calprotectina S100A8-S100A9. [7]
Un dímero de calprotectina puede unirse solo a un ion de manganeso o hierro con alta afinidad, y solo puede hacerlo en presencia de calcio. [7] [19] [4] El zinc puede unirse en dos sitios dentro del dímero de calprotectina, y esto puede ocurrir en ausencia de calcio. [2] Sin embargo, el calcio mejora la afinidad de la calprotectina por el zinc. [7] Si bien la unión de calprotectina al metal ocurre en la interfaz de los monómeros S100A9 y S100A8, los monómeros independientes tienen cierta capacidad para unirse al zinc y pueden contribuir a la homeostasis del zinc en los mamíferos. [2] [13] [14]
El primero de los dos sitios de unión a metales de calprotectina consiste en un motivo His 3 Asp , con S100A8 contribuyendo con dos ligandos de histidina (His83 e His87), y S100A9 contribuyendo con una histidina y un ligando de ácido aspártico (His20 y Asp30). [7] El segundo sitio puede coordinar metales a través de un motivo de unión de tetrahistidina (His 4 ) o hexahistidina (His 6 ). En el caso de la unión de His 4 , S100A8 se coordina a través de His17 e His27 mientras que S100A9 se coordina a través de His91 y His95. [7] En la unión de hexahistidina, se reclutan dos residuos de histidina adicionales, His103 e His105, del C-terminalfinal de S100A9 para permitir la coordinación octaédrica del metal de transición. [7] El manganeso o el hierro se unen al dímero de calprotectina en este sitio His 6 . [7] [4] El zinc se puede unir a cualquiera de los sitios que se forman en la interfaz entre los monómeros S100A8 y S100A9. [7] [19]
La calprotectina constituye hasta el 60 % del contenido de proteína soluble en el citosol de los granulocitos de neutrófilos, [2] [8] [9] y se puede encontrar en menor concentración en monocitos , macrófagos y células epiteliales escamosas . [2] [8] [9] La calprotectina entra en el pus y en el líquido del absceso durante la muerte de las células de los neutrófilos , junto con otras proteínas antimicrobianas. [2]