Protein A

Protein A ist ein Protein von 40 bis 60 kDa Größe, das als Virulenzfaktor in der Zellwand von Staphylococcus aureus vorkommt. Es ist kovalent an einem Peptidoglykanrest der Zellwand gebunden. So wird Protein A bei etwa 95% aller humanpathogenen S. aureus-Stämme nachgewiesen. Protein A ist gegenüber hohen Temperaturen (> 100 °C) und denaturierenden Agenzien sehr stabil. Protein A bindet mit hoher Affinität viele Immunglobuline (1 Molekül Protein A bindet mindestens 2 Moleküle IgG) über ihren konstanten Teil (Fc, Fc-Rezeptor). Über diesen Mechanismus wird S. aureus vor den Phagozyten, verborgen.

Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften bestimmte Proteine (Immunglobuline) zu binden, wird rekombinantes Protein A auch in der Biotechnologie eingesetzt (Rigi G et al. 2019). Protein A bindet v.a. IgG über den konstanten Teil (Fc, Fc-Rezeptor) des Immunglobulins durch Interaktion mit der schweren Kette (Arbiser JL et al. 1995).

S. aureus nützt diese Affinität sich vor den Abwehrmechanismen des Immunsystems zu schützen. Durch die Bindung an die Fc-Bindung  werden Immunglobuline (im Vergleich zu ihrer normalen Funktion) "falsch" herum an die Zellwand gebunden. Das Bakterium ist so vor Opsonisierung und Phagozytose geschützt.

Protein A bindet mit hoher Affinität an humanes IgG1 und IgG2 sowie an IgG2a, IgG2b und IgG3 der Maus. Humanes IgM, IgA und IgE werden mit mäßiger Affinität gebunden. Protein A reagiert dagegen weder mit humanen IgG3 oder IgD noch mit IgM, IgA oder IgE der Maus. Mutanten von S. aureus, die kein Protein A exprimieren können, werden in vitro schneller phagozytiert und zeigen in Infektionsmodellen eine geringere Virulenz. Protein A ist außerdem in der Lage sehr effizient B-Lymphozyten abzutöten.

1. Arbiser JL et al. (1995) Leukocytoclastic vasculitis following staphylococcal protein A column immunoadsorption therapy. Two cases and a review of the literature. Arch Dermatol 131:707-709.
2. Rigi G et al. (2019) A comprehensive review on staphylococcal protein A (SpA): Its production and applications. Biotechnol Appl Biochem 66:454-464.