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1.3.3 Der S100A8/9-Proteinkomplex
Calprotectin – ein Proteinkomplex
S100 Proteine wurden erstmals aus bovinem ZNS isoliert und wegen der Löslichkeit
(Solubility) in 100% Ammoniumsulfat als S100 Proteine bezeichnet (Moore 1965). S100A8
und S100A9 gehören zur Familie der kalziumbindenden S100-Proteine. Die beiden Proteine
werden auch als Calgranulin A und Calgranulin B oder MRP8 und MRP14 bezeichnet und
bilden zusammen den als Calprotectin bezeichneten Proteinkomplex. Sie weisen ein
Molekulargewicht von 10,8 und 13,2 kDa auf. S100A8 und S100A9 binden Kalzium über je
zwei EF-Hände (Korndorfer 2007). Eine solche EF-Hand besteht aus einem Helix-Turn-
Helix-Motiv, dieses beschreibt die Sekundärstruktur des Proteins bestehend aus einer
(E)Helix, einem kurvenförmigen Verbindungsstück (Turn) und einer (F)Helix. Das
handförmige Proteinmotiv komplexiert ein Kalziumion zwischen Zeigefinger und Daumen
der Hand (Voet 2002). S100A8/9 kommen in mehreren tertiären Proteinstrukturen vor. Ein
Anstieg der intrazellulären Kalziumkonzentration führt zu Bildung von ca. 25, 36 und 48 kDa
großen Komplexen. Dabei bilden je ein S100A8 und ein S100A9 Protein das 25 kDa große
Heterodimer, je zwei S100A8 plus ein S100A9 bilden ein 36 kDa schweres Trimer. Letztlich
wird ein Heterotetramer aus je zwei S100A8 und S100A9 gebildet das 48 kDa schwer ist. All
diese Multimere bestehen aus nicht kovalenten Komplex-Bindungen (Korndorfer 2007;
Teigelkamp 1991).
Lokalisation von S100A8/A9 Protein
S100A8/9 Proteine stellen die größte Proteinfraktion in neutrophilen Granulozyten dar und
kommen ebenfalls in juvenilen Monozyten vor. Nach Auswanderung der Monozyten aus dem
Blut ins Gewebe, die Zellen werden jetzt auch als Gewebs-Makrophagen oder Histiozyten
bezeichnet, nimmt die Expression von S100A8/9 Proteinen zumindest bei einer Untergruppe
der Zellen deutlich ab (Zwadlo 1988). Die Proteine kommen nur in Zellen der myeloiden
Differenzierungsreihe vor (Nacken 2003). Folglich können S100A8/9 Proteine in großer Zahl
in akut und chronisch entzündeten Geweben nachgewiesen werden, wie bei rheumatoider
Arthritis, asthmatischen Lungenerkrankungen und chronisch-entzündlichen
Darmerkrankungen. Erhöhte Blutplasmakonzentrationen sind bei chronischer Bronchitis,
zystischer Fibrose und rheumatoider Arthritis nachgewiesen worden, doch ist bisher
weitgehend ungeklärt durch welchen Mechanismus die Proteine aus den neutrophilen
Granulozyten in das Blutplasma gelangen (Nacken 2003; Roth 1993). Keratinozyten sollen
einhergehend mit entzündlichen Hauterkrankungen S100A8/9 Protein exprimieren (Kelly
1989) und in entdifferenzierten Schilddrüsenkarzinomen ist S100A8/9 Proteinexpression
nachgewiesen worden (Ito 2009). Die meisten hier zitierten Veröffentlichungen gehen jedoch
im Wesentlichen von einer auf die myeloiden Zellen beschränkten Proteinexpression aus.
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