Ácido carboxiglutámico

O ácido carboxiglutámico (ou a súa base conxugada carboxiglutamato) é un aminoácido pouco común que se introduce nas proteínas por medio dunha modificación postraducional consistente nunha carboxilación dun residuo de ácido glutámico. Esta modificación encóntrase, por exemplo, en factores de coagulación e outras proteínas da fervenza da coagulación do sangue. Esta modificación introduce unha afinidade polos ións calcio. Na fervenza da coagulación do sangue, a vitamina K é necesaria para introducir gamma-carboxilacións nos factores de coagulación II, VII, IX, X e proteína Z.

Síntese

Na biosíntese do ácido $\gamma$-carboxiglutámico, extráese o protón $\gamma$ (gamma) do ácido glutámico, e seguidamente engádese CO₂. O intermediario da reacción é un $\gamma$-glutamil carbanión.

Esta rección é catalizada por unha carboxilase que require vitamina K como cofactor. Non se sabe exactamente como participa na vitamina K, pero hipotetízase que un residuo libre de cisteína da carboxilase converte a vitamina K nunha base forte activa que á súa vez extrae un hidróxeno do carbono $\gamma$ do ácido glutámico. Despois, engádese o CO₂ ao carbono $\gamma$ para formar o ácido $\gamma$-carboxiglutámico.

Dominio Gla rico en ácido gamma-carboxiglutámico

No dominio Gla rico en ácido gamma-carboxiglutámico hai varios residuos de gamma-carboxiglutamato (Gla). Este dominio encóntrase en varias proteínas, como os factores de coagulación X, VII, IX, e XIV, as proteínas S e Z dependentes de vitamina K, a protrombina, transtiretina, osteocalcina, proteína Gla da matriz (MGP), inhibidor da inter-alfa tipsina cadea pesada H2, e na proteína 6 específica da detención do crecemento (Gas6). O dominio Gla é responsable da alta afinidade de unión a ións calcio.

Papel na coagulación do sangue

Os residuos de ácido gamma-carboxyglutámico desempeñan un importante papel na coagulación. Os sitios de alta afinidade polo calcio do dominio Gla do factor IX, que é unha serina protease do sistema de coagulación, median parcialmente na unión do factor IXa ás plaquetas e na activación do factor X. Ademais, cando hai unha lesión mecánica na parede dun vaso sanguíneo, un factor tisular asociado á célula queda exposto e inicia unha serie de reaccións encimáticas localizadas na superficie da membrana. Os residuos Gla dirixen parcialmente a activación e unión dos encimas da coagulación circulantes e cimóxenos a esta superficie exposta da membrana plasmática. Especificamente, os residuos Gla son necesarios para a unión do calcio e para expoñer rexións de unión hidrofóbicas da membrana. A falta destes residuos Gla ten como resultado a imposibilidade da coagulación ou mesmo a anticoagulación, o cal pode orixinar diatese hemorráxica ou trombose.