La proteína S es una proteína plasmática vitamino K-dependiente que no presenta función esterásica. Contiene alrededor del 7 % de hidratos de carbono y se encuentra en el plasma en una concentración cercana a 25 mg/l. La proteína S se sintetiza en el hígado, bajo la forma de un precursor inactivo. Esta proteína se carboxila mediante la acción de una carboxilasa vitamino K – dependiente, tras lo cual los residuos gamma-carboxiglutámicos pueden fijar el calcio. Fisiológicamente, la proteína S juega un papel anticoagulante esencial. Es el cofactor de la proteína C activada, con la cual forma un complejo estoquiométrico. En presencia de calcio, este complejo se fija fuertemente a las superficies fosfolipídicas. Regula entonces las vías pro-coaguladoras degradando por proteólisis los factores V y VIII activados por la trombina. La proteína S amplifica de forma considerable el papel anticoagulante de la proteína C, probablemente aumentando la afinidad de esta última por las membranas fosfolipídicas. La región sensible a la trombina de la proteína S puede estar sometida a una proteólisis parcial por la trombina. La proteína S conserva entonces su afinidad por los fosfolípidos pero pierde su papel anticoagulante como cofactor de la proteína C activada. La bioquímica de la proteína S es complicada por el hecho de que está en equilibrio dinámico con la proteína que fija el C4b del complemento, la C4b-binding protein (C4b-BP), presente en el plasma en dos formas: una de bajo peso molecular (un 20 % del total) sin afinidad por la proteína S y una de alto peso molecular (un 80 % del total) que sí puede fijar la proteína S. La proteína S forma un complejo equimolecular con esta última forma. En estado fisiológico se alcanza un equilibrio. La proteína S se encuentra bajo dos formas: a) la forma libre que representa un 40 % del total de proteína S. Es esta forma libre la que ocupa la función de cofactor de la proteína C activada, y; b) la forma unida a la C4b-BP de alto peso molecular. Representa un 60 % del total. Esta forma no presenta actividad como cofactor de la proteína C activada.
Las deficiencias congénitas de proteína S se clasifican en tres categorías:
1.- Las deficiencias de tipo I se caracterizan por una disminución del nivel antigénico de la proteína S (total y libre)
2.- Las deficiencias de tipo II se definen por una reducción de la actividad de la proteína S asociada a niveles antigénicos normales de proteína S total y libre
3.- En las deficiencias de tipo III se observan niveles antigénico y funcional de la proteína S libre reducidos, mientras que el nivel de proteína S total es normal.
Las deficiencias adquiridas de proteína S libre pueden estar asociadas a los siguientes estados clínicos: síndromes inflamatorios debidos al aumento de la C4b-BP, trastornos hepáticos, síndrome nefrótico, tratamientos con medicamentos anti-vitamina K, anticonceptivos orales, L-asparaginasa. La deficiencia congénita o adquirida de proteína S aumenta el riesgo tromboembólico al disminuir el potencial anticoagulante de la sangre. Puede conducir a episodios trombóticos repetitivos.