Las modificaciones post-traducionales oxidativas aceleran la degradación proteolítica de la calprotectina

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Inmunología
• Química de las proteínas

Sus antecedentes:

• La calprotectina humana (CP) es una proteína secetora de metales abundante y crucial para la inmunidad innata y la inflamación.
• La CP funciona extracelularmente al limitar la disponibilidad de metales de transición a los patógenos microbianos.
• El destino y las modificaciones oxidativas de la PC en los sitios inflamatorios siguen siendo poco conocidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar las consecuencias biofísicas y funcionales de las modificaciones posttranslacionales oxidativas en la calprotectina humana (CP).
• Para aclarar el impacto de la oxidación de la metionina y la formación de enlaces disulfuro en la estructura de CP, la unión al metal, la actividad antibacteriana y la degradación.
• Proponer un modelo actualizado para la función CP extracelular modulada por especies reactivas de oxígeno.

Principales métodos:

• Análisis de la oxidación in vivo de la metionina en la PC humana utilizando el CP-Ser etiquetado con 15N.
• Generación y análisis de CP-Ser recombinante con modificaciones de sulfóxido de metionina utilizando peróxido de hidrógeno.
• Evaluación de la coordinación de iones de metales de transición, actividad antibacteriana, tetramerización inducida por Ca (II) y degradación proteolítica del CP oxidado.
• Investigación de la formación de enlaces disulfuro en CP nativo tras la exposición al peróxido de hidrógeno.

Principales resultados:

• Se presentaron pruebas convincentes de la oxidación in vivo de CP por metionina.
• Las especies de CP oxidadas conservan la capacidad de unión a los metales y la actividad antibacteriana.
• La oxidación de la metionina 81 (M81) en la subunidad S100A9 interrumpe la tetramerización inducida por Ca (II) y acelera la degradación.
• La formación de enlaces disulfuro en CP nativo tras la exposición a H2O2 también acelera la degradación proteolítica.
• La oxidación posterior a la traducción modula el tiempo de vida extracelular de la CP.

Conclusiones:

• Las modificaciones post-traducionales oxidativas tienen un impacto significativo en la estabilidad y función de la calprotectina humana.
• La oxidación de la metionina y la formación de enlaces disulfuro, provocadas por especies reactivas de oxígeno, afectan la integridad estructural y la tasa de degradación de la CP.
• Estos hallazgos amplían el modelo de CP extracelular, destacando la oxidación como un regulador clave de su vida útil durante las respuestas inflamatorias.