基因總覽
S100A8（S100 calcium binding protein A8）是 S-100 family 的蛋白質，具有結合鈣與鋅的特性。它常與 S100A9 組成 calprotectin（S100A8/A9），此複合體可在細胞內與細胞外發揮多種作用。S100A8 也可形成同源二聚體，但較常以與 S100A9 組成的異源二聚體或異源四聚體存在。其主要角色與發炎過程及免疫反應的調節有關；來源並指出它涉及先天免疫細胞反應及白血球活動。以下功能細節主要反映 S100A8 或 calprotectin 在不同情境下的作用。
基因異名與舊稱
異名取自 HGNC，可能包含歷史名稱；蛋白質名稱以 UniProt 註解為準。
染色體位置與基因結構
查看實際轉錄本與 exon 註解
| Transcript | Genomic coordinates | Exons |
|---|---|---|
| ENST00000368733 ★ | 153,390,032–153,391,073 | 3 |
| ENST00000368732 | 153,390,018–153,391,034 | 3 |
| ENST00000909750 | 153,390,018–153,391,142 | 3 |
| ENST00000909751 | 153,390,018–153,391,142 | 3 |
| ENST00000955443 | 153,390,018–153,391,142 | 3 |
| ENST00001092645 | 153,390,018–153,394,122 | 3 |
| ENST00001092646 | 153,390,018–153,391,202 | 3 |
| ENST00001092647 | 153,390,018–153,391,142 | 3 |
| ENST00001092649 | 153,390,018–153,391,142 | 3 |
| ENST00001092650 | 153,390,018–153,391,142 | 3 |
| ENST00001092652 | 153,390,018–153,391,142 | 3 |
| ENST00001092653 | 153,390,018–153,391,202 | 3 |
顯示 12/21 個蛋白質編碼轉錄本；canonical 優先。
帶型與著絲點依 Ensembl 座標繪製；核染色體長度以 GRCh38 第 1 號染色體為共同尺度。黃色標記表示本基因位置，細小區間加粗以利辨識；實際基因長度與 exon 見下方資料。
分子功能與生物學過程
S100A8 參與發炎與免疫反應，可促進嗜中性球趨化與黏附。其作用依所在情境而異：在細胞內，它可協助白血球花生四烯酸的運送與代謝，並在吞噬細胞移動時調節微管依賴的細胞骨架。它也與 CD69 一同參與調節型 T 細胞分化。
在嗜中性球中，S100A8 有助於 NADPH oxidase 活化。它促進酵素複合體在細胞膜組裝，並將必要輔因子花生四烯酸轉交給該複合體；此外，S100A8 可直接結合 NCF2/P67PHOX，協助複合體組裝。這些作用與吞噬細胞的免疫反應相連。
細胞外的 S100A8 或 calprotectin 具有促發炎、抗微生物、清除氧化物及誘導細胞凋亡等作用。作為 alarmin 或 danger-associated molecular pattern（DAMP），它可結合 Toll-like receptor 4（TLR4）與 advanced glycation endproducts receptor（AGER）等模式辨識受體，活化 MAP-kinase 與 NF-kappa-B 訊號，進而放大促發炎反應，包括招募白血球、促進細胞激素與趨化因子生成，以及調節白血球黏附和移動。對細菌與真菌的抗微生物作用，可能是透過螯合微生物生長所需的 Zn(2+)。
S100A8 也能影響嗜中性球數量與存活：它可透過 ITGAM/ITGB、TLR4 及涉及 MEK-ERK 的訊號機制產生抗凋亡作用。另一方面，它可經由活性氧（ROS）以及粒線體與溶酶體之間的交互作用，並涉及 BNIP3，誘發自噬與凋亡。其清除氧化物的能力則可能有助於避免組織損傷過度擴大。來源亦指出 S100A8 可放大自體免疫與癌症發展及腫瘤擴散中的發炎反應；在 iNOS-S100A8/A9 transnitrosylase 複合體中，它似乎參與 S-nitrosylation 位點選擇性，而此作用受發炎刺激影響。SARS-CoV-2 感染時，S100A8 可能以 TLR4 依賴方式促使異常未成熟嗜中性球擴增。
Promoter 與基因調控
>S100A8 ENST00000368733 GRCh38 chr1:153390973-153392073 strand=-1 5′→3′ 相對 TSS：-1000 到 +100 bp；1101 bp 依轉錄本 TSS 擷取的基因組序列；TSS = 0，兩端包含，未驗證為 promoter TTTGTAACAACAGAAACACACCACAGTCTTCAAGGTTGGAAGCCAGTTAATCTGAGTAGCATTTTGTTAG TGGTGGGGAGAGGATTTGTTCCTCCTGAAATCCTGGGGAATTGGCCACCTCCTCTTCTCCTCTTAGGCAT GAAGCGCGTCTGGCTTCTCCAAAGAACTCTTCCCCTCCACTACCTCAGAGTTAGCTTCCTCTCTTCAGCC AGTGATCCTGGGGTCCCAGACACAATAATTAACCAAGAGAGGGTGAAAGGCTCCCTGCTGTGTTTATGCA ATGGCTCAGGCCCTTGTGAAGTGCCGAGGGACCCCAAGCAGCCTCCATCTCCCAGGGCATGGTCCATCCC CAGCTTCACAGAACAGGAAAGCTGTGGAGGAGTGTGGGCAGCAGGGTAGGAATGGATATAGCCCTTGGCA ACAACACATTTCCCCACAAAGCACCCACCCAAAAGAACAACAACGATAGTTTTAGTTTTTAGTAATGAGA ACAATAGTTCTCATGACTAAAAGCCATCAGCCAGGACACGTGTTCTCAACCCTTTTGCGGTCTTTGGACC CTTTGAAACTCTGACAGAAGCCATGGAGGAATGTTCTCACTGAGTGCATGCACTCAAAATGATGCATTCA ACTTCAATTCAGTTTCAGGGATGTATGGCCTGACCACCAATGCAGGGGATTAGCAATCGCAATAGTGGAG AGGGCATGGGAGTGGGAATCTGGCTGGATCAAGCAAGTGGATGCCAGCAGCCCAGAAAAAGAGCCCCCCT ACCTGCTTTTTCCTTCTGGGCACTATTGCCCAGCAAATGCCTTCCTCTTTCCGCTTCTCCTACCTCCCCA CCCAAAATTTTCATTCTGCACAGTGATTGCCACATTCACCTGGTTGAGAAACCAGAGACTGTAGCAACTC TGGCAGGGAGAAGCTGTCTCTGATGGCCTGAAGCTGTGGGCAGCTGGCCAAGCCTAACCGCTATAAAAAG GAGCTGCCTCTCAGCCCTGCATGTCTCTTGTCAGCTGTCTTTCAGAAGACCTGGTAAGTGGGACTGTCTG GGTTGGCCCCGCACTTTGGGCTTCTCTTGGGGAGGGTCAGGGAAGTGGAGC
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| S100A8_1 ↗ | 1:153,391,073 | 負股 | 153,391,063–153,391,122 |
EPDnew human v006 · UCSC hg38，GRCh38/hg38，透過 UCSC 取得。TSS 具有 CAGE／RAMPAGE 等實驗資料支持；任意擷取的上下游區間仍需另行判讀調控功能，不能視為整段皆經功能驗證。
EPD 封存狀態 ↗ · UCSC 資料說明 ↗ · EPD team, SIB Swiss Institute of Bioinformatics; UCSC Genome Browser · CC BY 4.0
查看已取得的調控／motif 註解
ENSR1_948TRQ · promoter · 153386558–153386959 · regulatory
ENSR1_7C2JDQ · enhancer · 153390841–153390965 · regulatory
ENSR1_948TT2 · promoter · 153390966–153391384 · regulatory
ENSR1_86HQQR · enhancer · 153394113–153394365 · regulatory
ENSR1_53C466L · CTCF_binding_site · 153394249–153394270 · regulatory
· motif · 153394251–153394267 · motif
· motif · 153395326–153395340 · motif
SARS-CoV-2 感染患者的 CD14(+) 單核球、嗜中性球及發育中的嗜中性球中，S100A8 表現量會顯著誘導增加。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：93 aa
S100A8 蛋白質長 93 個胺基酸，屬於 S-100 family。序列註解標示兩個 EF-hand：EF-hand 1 位於第 12 至 47 個胺基酸，EF-hand 2 位於第 46 至 81 個胺基酸。
蛋白質三維結構
細胞內定位
細胞內鈣濃度升高時，會由細胞質轉移至細胞骨架與細胞膜。 嗜中性球活化或單核球黏附於內皮細胞時，S100A8 可經由微管介導的替代途徑分泌。
深綠色圓點：來源記載的蛋白質定位；數量不表示含量。
細胞外定位：圓點散佈於細胞周圍，與細胞膜保持距離。
動物細胞結構示意；器官大小與數量不按比例。點選細胞構造可查看定位註解。
交互作用與訊號網絡
拖曳節點後放開可帶動位置變化；點選夥伴查看證據。位置與連線長度不代表結合強度，圖中未推定夥伴彼此之間的關係。
更多交互作用夥伴 · 已取得 3 個夥伴
- GAPDHP04406 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- S100A9P06702 · UniProt INTERACTION · 7 experiments
- TRPM4Q8TD43 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
S100A8 可形成同源二聚體，但較常與 S100A9 組成 calprotectin 異源二聚體或異源四聚體。S100A8 與 AGER、ATP2A2、GAPDH，以及由 TLR4 和 LY96 組成的異源複合體有互作關係；其中與 TLR4/LY96 的互作為相似性推定。S100A8 或 calprotectin 也與 NCF2/P67PHOX、RAC1 及 RAC2 互作。calprotectin 另可與 CEACAM3、ANXA6、CYBA、CYBB、NOS2 和 CD69 互作，並以鈣依賴方式結合微管絲；異源四聚體 calprotectin 在活化單核球中亦與微管絲相關。calprotectin 與 NOS2 形成 iNOS-S100A8/A9 transnitrosylase 複合體，此互作可由氧化 LDL 誘導。
疾病與遺傳關聯
Contextual Functional Evidence Matrix
矩陣以「功能主張」為列，以細胞情境、干預條件、量測結果與證據來源為欄，方便比較同一功能在不同條件下的支持情形。只有含情境與實驗資訊的紀錄會列入矩陣；一般功能註解另列於下方。
功能註解總覽 · 5 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | S100A8 是可結合鈣與鋅的蛋白質，參與發炎及免疫反應，可促進嗜中性球趨化與黏附，並常以 calprotectin 形式發揮細胞內外作用。細胞內功能包括協助花生四烯酸運送與代謝、調節吞噬細胞移動時的微管依賴細胞骨架，以及促進嗜中性球 NADPH oxidase 活化；它也與 CD69 參與調節型 T 細胞分化。細胞外則涉及發炎、抗微生物、清除氧化物及誘導細胞死亡等作用。其促發炎訊號可經 TLR4 和 AGER 放大；抗微生物作用可能透過螯合 Zn(2+)。它也影響嗜中性球存活，並可能參與自體免疫、癌症相關發炎及刺激依賴的 S-nitrosylation 位點選擇。 | 含實驗來源 | 證據與來源S100A8 is a calcium- and zinc-binding protein which plays a prominent role in the regulation of inflammatory processes and immune response. It can induce neutrophil chemotaxis and adhesion. Predominantly found as calprotectin (S100A8/A9) which has a wide plethora of intra- and extracellular functions. The intracellular functions include: facilitating leukocyte arachidonic acid trafficking and metabolism, modulation of the tubulin-dependent cytoskeleton during migration of phagocytes and activation of the neutrophilic NADPH-oxidase. Also participates in regulatory T-cell differentiation together with CD69. Activates NADPH-oxidase by facilitating the enzyme complex assembly at the cell membrane, transferring arachidonic acid, an essential cofactor, to the enzyme complex and S100A8 contributes to the enzyme assembly by directly binding to NCF2/P67PHOX. The extracellular functions involve pro-inflammatory, antimicrobial, oxidant-scavenging and apoptosis-inducing activities. Its pro-inflammatory activity includes recruitment of leukocytes, promotion of cytokine and chemokine production, and regulation of leukocyte adhesion and migration. Acts as an alarmin or a danger associated molecular pattern (DAMP) molecule and stimulates innate immune cells via binding to pattern recognition receptors such as Toll-like receptor 4 (TLR4) and receptor for advanced glycation endproducts (AGER). Binding to TLR4 and AGER activates the MAP-kinase and NF-kappa-B signaling pathways resulting in the amplification of the pro-inflammatory cascade. Has antimicrobial activity towards bacteria and fungi and exerts its antimicrobial activity probably via chelation of Zn(2+) which is essential for microbial growth. Can induce cell death via autophagy and apoptosis and this occurs through the cross-talk of mitochondria and lysosomes via reactive oxygen species (ROS) and the process involves BNIP3. Can regulate neutrophil number and apoptosis by an anti-apoptotic effect; regulates cell survival via ITGAM/ITGB and TLR4 and a signaling mechanism involving MEK-ERK. Its role as an oxidant scavenger has a protective role in preventing exaggerated tissue damage by scavenging oxidants. Can act as a potent amplifier of inflammation in autoimmunity as well as in cancer development and tumor spread. The iNOS-S100A8/A9 transnitrosylase complex directs selective inflammatory stimulus-dependent S-nitrosylation of GAPDH and probably multiple targets such as ANXA5, EZR, MSN and VIM by recognizing a [IL]-x-C-x-x-[DE] motif; S100A8 seems to contribute to S-nitrosylation site selectivity PMID 12626582 ↗ · PMID 15331440 ↗ · PMID 15598812 ↗ · PMID 15642721 ↗ · PMID 16258195 ↗ · PMID 19087201 ↗ · PMID 19122197 ↗ · PMID 19935772 ↗ · PMID 21487906 ↗ · PMID 22363402 ↗ · PMID 22808130 ↗ · PMID 25417112 ↗ · PMID 26296369 ↗ |
| 功能 | 在人類冠狀病毒 SARS-CoV-2 感染情境中，S100A8 可能以 TLR4 依賴的方式促使異常未成熟嗜中性球擴增；此敘述保留來源所述的可能性。 | 推論支持 | 證據與來源(Microbial infection) Upon infection by human coronavirus SARS-CoV-2, may induce expansion of aberrant immature neutrophils in a TLR4-dependent manner PMID 33388094 ↗ |
| 交互作用 | S100A8 可形成同源二聚體，但較常與 S100A9 組成 calprotectin 異源二聚體或異源四聚體。S100A8 與 AGER、ATP2A2、GAPDH、TLR4/LY96 複合體及 NCF2/P67PHOX、RAC1、RAC2 有互作；與 TLR4/LY96 的互作為相似性推定。calprotectin 與 CEACAM3、ANXA6、CYBA、CYBB、NOS2、CD69 及微管絲互作，其中微管絲結合具有鈣依賴性。calprotectin 與 NOS2 可形成 iNOS-S100A8/A9 transnitrosylase 複合體，且該互作可由氧化 LDL 誘導。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer. Preferentially exists as a heterodimer or heterotetramer with S100A9 known as calprotectin (S100A8/A9). S100A8 interacts with AGER, ATP2A2 and with the heterodimeric complex formed by TLR4 and LY96 (By similarity). Interacts with GAPDH. Calprotectin (S100A8/9) interacts with CEACAM3 and tubulin filaments in a calcium-dependent manner. Heterotetrameric calprotectin (S100A8/A9) interacts with ANXA6 and associates with tubulin filaments in activated monocytes. S100A8 and calprotectin (S100A8/9) interact with NCF2/P67PHOX, RAC1 and RAC2. Calprotectin (S100A8/9) interacts with CYBA and CYBB. Calprotectin (S100A8/9) interacts with NOS2 to form the iNOS-S100A8/A9 transnitrosylase complex; induced by LDL(ox). Calprotectin (S100A8/9) interacts with CD69 PMID 11708798 ↗ · PMID 15331440 ↗ · PMID 15642721 ↗ · PMID 16258195 ↗ · PMID 17553524 ↗ · PMID 18786929 ↗ · PMID 19122197 ↗ · PMID 22808130 ↗ · PMID 25417112 ↗ · PMID 26296369 ↗ · PMID 9083090 ↗ |
| 細胞定位 | S100A8 主要位於細胞質；細胞內鈣濃度升高時會轉移至細胞骨架與細胞膜。嗜中性球活化或單核球黏附內皮細胞時，S100A8 可透過微管介導的替代途徑分泌。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Secreted; Cytoplasm; Cytoplasm, cytoskeleton; Cell membrane / Peripheral membrane protein; Predominantly localized in the cytoplasm. Upon elevation of the intracellular calcium level, translocated from the cytoplasm to the cytoskeleton and the cell membrane. Upon neutrophil activation or endothelial adhesion of monocytes, is secreted via a microtubule-mediated, alternative pathway |
| 調控 | 在感染 SARS-CoV-2 的患者中，CD14(+) 單核球、嗜中性球及發育中的嗜中性球，其 S100A8 表現量會顯著誘導增加。 | 含實驗來源 | 證據與來源(Microbial infection) Expression is highly induced in CD14(+) monocytes, neutrophils, and developing neutrophils of patients infected by SARS-COV-2 PMID 33388094 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ATGTCTCTTGTCAGCTGTCTTTCAGAAGACCTGGTGGGGC40AAGTCCGTGGGCATCATGTTGACCGAGCTGGAGAAAGCCT80TGAACTCTATCATCGACGTCTACCACAAGTACTCCCTGAT120AAAGGGGAATTTCCATGCCGTCTACAGGGATGACCTGAAG160AAATTGCTAGAGACCGAGTGTCCTCAGTATATCAGGAAAA200AGGGTGCAGACGTCTGGTTCAAAGAGTTGGATATCAACAC240TGATGGTGCAGTTAACTTCCAGGAGTTCCTCATTCTGGTG280ATAAAGATGGGCGTGGCAGCCCACAAAAAAAGCCATGAAG320AAAGCCACAAAGAGTAGCTGAGTTACTGGGCCCAGAGGCT360GGGCCCCTGGACATGTACCTGCAGAATAATAAAGTCATCA400ATACCTCA408cDNA 使用 DNA 字母 T；mRNA 模式改以 U 顯示。轉錄本保留已註解的非編碼區，未另外加入 poly(A) 尾；非編碼 RNA 的參考轉錄本也可能仍需後續加工。數字為所選序列的 1-based 位置。長序列以黃色捲軸瀏覽，可複製或下載完整轉錄本與蛋白質；基因組 DNA 隨捲動取得所需範圍。