Bases de datos / Identificadores InterPro IPR003132 STRING Red de interacciones AlphaFold Modelo P38507 Propiedad Valor Tipo de proteína Proteína de superficie bacteriana no enzimática Longitud 508 aminoácidos Masa molecular 56 kDa Número de dominios 5 (A–E) Motivo de anclaje LPXTG (anclaje a la pared celular Gram-positiva) Estructura Módulos de hélice-hélice-hélice (tres α-hélices por dominio) pI teórico 5,1 Estabilidad térmica Dominios estables hasta ≈ 70 °C Localización Pared celular de Staphylococcus aureus Funciones Unión a la región Fc de IgG; evasión del sistema inmunitario Usos biotecnológicos Purificación de anticuerpos IgG mediante columnas de afinidad Homólogos S. pseudintermedius, S. lugdunensis Modelo AlphaFold P38507 Referencias: UniProt – Protein A (P38507). Consultado el 8 de noviembre de 2025. Protein Data Bank – Estructura 3D del dominio D de la proteína A (1DEE). Consultado el 8 de noviembre de 2025. Immunoglobulin-binding Protein A (IPR007867). Consultado el 8 de noviembre de 2025. STRING Database – Red de interacciones de Protein A. Consultado el 8 de noviembre de 2025. AlphaFold – Modelo predicho de la proteína A. Consultado el 8 de noviembre de 2025. PDBe – Estructura cristalina de la proteína A (1BDD). Consultado el 8 de noviembre de 2025. miniaturadeimagen|Estructura de un dominio de la proteína A como un haz de tres hélices que se une a la cadena variable pesada de un VH3 humano Fab a la izquierda. Proteína A minimizada unida a un fragmento Fc de Rituxima a la derecha, La proteína A es una proteína de superficie de 42 kDa que se encontró originalmente en la pared celular de Staphylococcus aureus y que es capaz de reconocer moléculas de la matriz extracelular. Está codificada por el gen spa y su regulación está controlada por la topología del ADN, la osmolaridad celular y un sistema de dos componentes llamado ArlS-ArlR. Está compuesta por cinco dominios homólogos de unión a Ig que se pliegan en un paquete de tres hélices. Es ampliamente usada en bioquímica por su capacidad de reconocimiento de anticuerpos, especialmente IgG. Interactúa con la cadena pesada y se une a la región Fc. Su función biológica sería, en el suero sanguíneo, unir los anticuerpos en el sentido opuesto al esperado, lo cual dificultaría la opsonización y la fagocitosis.
Descubrimiento e historia Como subproducto de su trabajo sobre los antígenos de estafilococos de tipo específico, Verwey informó en 1940 que una fracción de proteína preparada a partir de extractos de estas bacterias no precipitadas específicamente de antisueros de conejo se elevó contra diferentes tipos de estafilococos. En 1958, Jensen confirmó el hallazgo de Verwey y demostró que los sueros de preinmunización de conejo, así como los sueros humanos normales unidos al componente activo del extracto de estafilococos, designó a este componente como Antígeno A (porque se encontró en la fracción A del extracto) pero pensó que era un polisacárido. La clasificación errónea de la proteína fue el resultado de pruebas defectuosas pero no fue mucho después (1962) que Löfkvist y Sjöquist corrigieron el error y confirmaron que el Antígeno A era de hecho una proteína de superficie en la pared bacteriana de ciertas cepas de S. aureus. El grupo Bergen de Noruega nombró a la proteína "Proteína A" en honor a la fracción de antígeno aislada por Jensen.
Estructura y organización molecular La proteína A de Staphylococcus aureus es una proteína de superficie anclada a la pared celular bacteriana, cuya principal función consiste en unirse a la región Fc de las inmunoglobulinas G (IgG) de diversas especies, incluida la humana, interfiriendo así en los mecanismos de defensa del huésped.
Estructura primaria
La proteína A está compuesta por 508 aminoácidos en su forma precursora que incluye tanto el péptido señal N-terminal como la región de anclaje C-terminal con el motivo LPXTG, característico de las proteínas de superficie de bacterias Gram positivas.
Tras la secreción y el procesamiento postraduccional mediado por la sortasa A, la forma madura extracelular— que constituye la porción funcional responsable de la unión a las IgG— comprende alrededor de 319 aminoácidos. Esta forma madura es la que se expone en la superficie celular bacteriana.
La región extracelular presenta una organización modular compuesta por cinco dominios homólogos (E, D, A, B y C). Cada dominio es capaz de unirse de manera independiente a la región Fc de las IgG, lo que permite una multivalencia funcional: la proteína puede unirse simultáneamente a varias moléculas de anticuerpo, aumentando la afinidad y la estabilidad del complejo proteína-anticuerpo.
Entre los dominios existen regiones espaciadoras, ricas en glicina y ácido aspártico, lo que proporciona flexibilidad estructural a la molécula y permiten la orientación tridimensional adecuada de los dominios de unión hacia las inmunoglobulinas. Esta disposición facilita la interacción eficiente con la región Fc de las IgG.
Péptido señal y motivo LPXTG
En su extremo N-terminal, la proteína A contiene un péptido señal que dirige la secreción a través del sistema Sec bacteriano, encargado de transportar proteínas al exterior de la célula. Una vez secretada, la enzima sortasa A reconoce el motivo LPXTG en el extremo C-terminal y cataliza su unión covalente al péptidoglucano de la pared celular. Este proceso asegura que la proteína A quede orientada hacia el exterior de la célula, condición indispensable para su interacción con anticuerpos del huésped.
Estructura secundaria y terciaria
Cada dominio de unión a IgG presenta una estructura secundaria dominada por tres ɑ-hélices antiparalelas que forman un haz compacto.
El análisis criptográfico del dominio B reveló que se organiza en un haz tridimensional de tres hélices antiparalelas, lo que genera una superficie hidrófoba ideal para acoplarse a la región Fc de las IgG.
Los modelos tridimensionales disponibles en el Protein Data Bank (PBD) —como las estructuras 1BDD, 1DEE y 1FC2— muestran como estos dominios se acoplan a la región Fc de la IgG mediante una combinación de
interacciones hidrófobas, puentes de hidrógeno. contactos de Van der Waals
Esta arquitectura helicoidal explica la estabilidad y la elevada afinidad por la región Fc de las inmunoglobulinas.
Interacciones internas y estabilidad del plegamiento
El plegamiento helicoidal de la proteína A se mantiene gracias a interacciones hidrófobas entre los residuos apolares del núcleo de cada dominio, y a puentes de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals entre las hélices. Esta red de interacciones dotan a la proteína de una gran estabilidad térmica y química, permitiendo que la proteína conserve su estructura incluso frente a variaciones de pH o concentración salina. Propiedades clave para su papel fisiológico y para su uso en biotecnología.
Propiedades fisicoquímicas
La proteína A madura tiene una masa molecular teórica de 42 kilodaltons (kDa) y un punto isoeléctrico (pl) de alrededor de 5,1, lo que condiciona su comportamiento electrostático a distintos pH.
Su estructura compacta, basada en haces de ɑ-hélices, le proporciona una alta resistencia a la desnaturalización térmica y química. Puede resistir condiciones desnaturalizantes como 4M de urea o de tiocianato, pH muy ácido (~2,5) i mantener su capacidad de unión a IgG después de estas exposiciones. Incluso tras la exposición a detergentes o elevadas concentraciones salinas, la proteína conserva su capacidad de unión a los anticuerpos, lo que ha permitido su uso rutinario en técnicas bioquímicas y biotecnológicas.
Relevancia estructural
La arquitectura modular y helicoidal de la proteína A está especialmente diseñada para interactuar con las inmunoglobulinas. La repetición de dominios estructuralmente similares multiplica los puntos de unión posibles con las IgG, aumentando su afinidad global y eficacia tanto en la evasión inmunitaria de S. aureus como su utilidad en aplicaciones biotecnológicas.
Estructura cuaternaria
Organización general Las proteínas de superficie y los pili en la cara externa de la pared bacteriana, resultan elementos clave en el momento de la adhesión de patógenos bacterianos a los tejidos del huésped. La razón detrás de tal importancia radica en la capacidad provista por dichas proteínas de establecer interacciones específicas receptor-ligando con los factores tisulares. Estas proteínas son conocidas como las adhesinas bacterianas y algunas, como la correspondiente a la proteína A, permiten la interacción directa con moléculas de la matriz extracelular del huésped.
La estructura cuaternaria de la proteína A está compuesta por un único monómero. Estas proteínas están localizadas en la superficie de la bacteria, dispuestas de forma ordenada y orientada hacia el exterior, de tal forma que los dominios de unión a immunoglobulinas quedan expuestos hacia el medio extracelular. Su distribución está lejos de ser uniforme: se concentran en focos discretos localizados alrededor de la bacteria, obteniendo así, una cobertura parcial de su superficie.
Motivo LPXTG3 El motivo LPXTG3 se trata de una región de la proteína A cuya función consiste en posibilitar el anclaje de la proteína en la pared bacteriana. Esta región se sitúa próxima al extremo C-terminal de la cadena polipeptídica. Este anclaje es un proceso previo esencial para que la proteína A pueda llevar a cabo su función.
Las bacterias Gram-positivas, como en el caso del Staphylococcus aureus, presentan un mecanismo de transpeptidación que únicamente permite que proteínas que contengan una señal de clasificación C-terminal con un motivo LPXTG conservado sean ancladas a la envoltura que constituye la pared bacteriana. Este proceso es desarrollado gracias a la proteína transmembrana de la bacteria Staphylococcus aureus denominada sortasa A. Esta tiene la función de producir una escisión de la cadena polipeptídica entre la treonina y la glicina presente en el motivo LPXTG, generando una enzima aciclada entre el grupo tiol de la cisteína y el grupo carboxilo de la treonina. Esto permite que, posteriormente, se catalice la formación de un enlace amida entre el grupo carboxilo de la treonina y el grupo amino de los puentes cruzados de la pentaglicina, peptidoglicano constituyente de la pared bacteriana. Así, de esta forma, se consigue un exitoso anclaje de la proteína a la pared bacteriana, quedando, esta, orientada hacia el exterior.
Dominio X El dominio X se trata de una región polimórfica cuya composición se fundamenta en la repetición en tándem de ocho unidades de aminoácidos. Tras la realización de un estudio llevado a cabo por el Departamento de Higiene de la Facultad de Medicina de la Universidad Médica de Sapporo, Japón, se determinó que existen 10 tipos diferentes de regiones X para la proteína A, caracterizados por la repetición de 4 a 13 aminoácidos en su secuencia proteica, en un total de 293 aislamientos clínicos. También, dependiendo de la cepa de S. aureus, esta tendrá con mayor probabilidad un tipo u otro de región X. En otro estudio, se determinó la secuencia primaria de aminoácidos de la región de dos cepas diferentes: la cepa 8325-4 y la Cowan I.
Cepa Cowan I: Determinada parcialmente mediante un proceso de degradación de Edman. Cepa 8325-4: Analizada en su totalidad mediante la secuenciación de nucleótidos del gen correspondiente a la región X. Gracias a ello, se descubrió que el dominio consta de dos subdominios con diferencias estructurales entre sí. El primero se trata de 12 repeticiones de un octapéptido, mientras que el segundo es un dominio C-terminal con una única secuencia.
Si la región X de ambas cepas es comparada, se observa una elevada homología entre ellas y, de forma interna, entre las estructuras del octapéptido: seis de los ocho aminoácidos son idénticos y los otros 2 sufren cambios siguiendo un patrón altamente regular.