Calprotectina

Salta alla navigazione Salta alla ricerca

La calprotectina è un complesso delle proteine ​​dei mammiferi S100A8 e S100A9.[1][2] In presenza di calcio, la calprotectina è in grado di sequestrare i metalli di transizione manganese e zinco[2][3] via chelazione.[4] Questo sequestro di metalli offre le complesse proprietà antimicrobiche.[2][3] La calprotectina è l'unico complesso proteico di sequestro di manganese antimicrobico noto.[5] La calprotectina comprende fino al 60% del contenuto proteico solubile del citosol di un neutrofilo,[2][6][7] ed è secreto da un meccanismo sconosciuto durante l'infiammazione.[8]La calprotectina fecale è stata utilizzata per rilevare l'infiammazione intestinale (colite o enterite) e può fungere da biomarcatore per le malattie infiammatorie dell'intestino.[6][9]Altri nomi di calprotectina includono MRP8-MRP14, calgranulina A e B, antigene della fibrosi cistica, antigene L1, 60BB e antigene 27E10.[2][8]

Struttura

Struttura cristallina di Mn2+ e Ca2+ caricato calprotectin, mostrando due dimeri S100A8-S100A9. Le catene grigie e blu rappresentano S100A8 e S100A9, rispettivamente. Le sfere viola rappresentano Mn2+ e le sfere verdi rappresentano Ca2+. Solo uno ione manganese può legarsi per dimero calprotectina.

L'omologo umano della calprotectina è un dimero da 24 kDa,[5] ed è formato dai monomeri proteici S100A8 (10,835 Da) e S100A9 (13,242 Da).[10][11] La struttura primaria della calprotectina può variare tra le specie. Ad esempio, l'omologo del mouse di S100A8 è 10,295 Da,[12] mentre l'omologo S100A9 è 13.049 Da.[13] Esperimenti cromatografici di esclusione precoce delle dimensioni hanno indicato erroneamente che calprotectina aveva una massa molecolare di 36,5 kDa;[2][7] occasionalmente questo valore è usato nella letteratura contemporanea. I dimeri di Calprotectin S100A8-S100A9 possono essere accoppiati in modo non covalente tra loro per formare tetrameri di 48 kDa.

Rilegatura in metallo

La calprotectina ha un'alta affinità per calcio, zinco e manganese.[6][7][14] Ciascuno di S100A8 e S100A9 contiene due mani di tipo EF2+ siti vincolanti,[5][8] e la calprotectina è in grado di legare un totale di quattro ioni di calcio per dimero o otto ioni di calcio per tetramero.[15] Il legame di calcio induce un cambiamento conformazionale nel complesso che migliora la sua affinità per i metalli di transizione e promuove la formazione del tetramero.[2][5] Un massimo di due ioni di metallo di transizione può legarsi a ciascun dimero calprotectin S100A8-S100A9.[5]

Un dimero calprotectina può legare solo uno ione manganese con alta affinità, e può farlo solo in presenza di calcio.[5][16] Lo zinco può legarsi a due siti all'interno del dimero calprotectina e ciò può verificarsi in assenza di calcio.[2] Il calcio, tuttavia, migliora l'affinità della calprotectina per lo zinco.[5] Mentre il legame del metallo calprotectina si verifica all'interfaccia dei monomeri S100A9 e S100A8, i monomeri indipendenti hanno una certa capacità di legame con lo zinco e possono contribuire all'omeostasi dello zinco all'interno dei mammiferi.[2][10][11]

Il suo6 coordinamento di Mn2+ in calprotectina. I residui di istidina S100A8 sono di colore grigio, i residui di istidina S100A9 sono di colore viola.

Il primo dei due siti di legame di metallo calprotectina è costituito da un His3Asp motif, con S100A8 che contribuisce con due ligandi di istidina (His83 e His87) e S100A9 che contribuisce con un istidina e un ligando di acido aspartico (His20 e Asp30).[5] Il secondo sito può coordinare i metalli attraverso una tetra-istidina (His4) o un hexa-istidina (His6) motivo vincolante. Nel caso di His4 vincolante, S100A8 coordina sia con His17 che His27 mentre S100A9 coordina con His91 e His95.[5] Nel legame hexa-istidina, altri due residui di istidina, His103 e His105, vengono reclutati dall'estremità C-terminale di S100A9 per consentire la coordinazione ottaedrica del metallo di transizione.[5] Il manganese è legato dal calprotectin dimer a questo His6 luogo.[5] Lo zinco può essere associato a uno dei siti che si formano all'interfaccia tra i monomeri S100A8 e S100A9.[5][16]

Malattia infiammatoria

La calprotectina costituisce fino al 60% del contenuto proteico solubile nel citosol dei granulociti neutrofili,[2][6][7] e può essere trovato a una concentrazione inferiore in monociti, macrofagi e cellule epiteliali squamose.[2][6][7] La calprotectina entra nel pus e nel fluido ascesso durante la morte delle cellule dei neutrofili, insieme ad altre proteine ​​antimicrobiche.[2]

Le cellule dei mammiferi secernono calprotectina durante la risposta infiammatoria. La calprotectina plasmatica è elevata nelle persone con sindrome metabolica, una malattia caratterizzata da infiammazione cronica.[17] La calprotectina viene secreta in bocca durante l'infiammazione della gengiva e durante l'infezione orale da candidiasi.[18][19] Le persone che hanno mutazioni nel gene della calprotectina appaiono suscettibili a gravi infezioni gengivali.

4.5
5
11
4
1
3
3
2
3
1
1