حمض الكربوكسي جلوتاميك

حمض الكربوكسي غلوتاميك (أو قاعدته المرافقة، الكربوكسي غلوتامات ) هو حمض أميني غير شائع يُضاف إلى البروتينات عن طريق إضافة مجموعة كربوكسيل بعد الترجمة إلى بقايا حمض الغلوتاميك . يوجد هذا التعديل، على سبيل المثال، في عوامل التخثر وبروتينات أخرى ضمن سلسلة التخثر. يُكسب هذا التعديل البروتينات ألفةً لأيونات الكالسيوم . في سلسلة تخثر الدم، يُعد فيتامين K ضروريًا لإحداث إضافة مجموعة كربوكسيل غاما إلى عوامل التخثر II وVII وIX وX والبروتين Z. ^{[ 1 ]}

في عملية التخليق الحيوي لحمض غاما-كربوكسي جلوتاميك، يُنتزع بروتون غاما من حمض الجلوتاميك، ثم يُضاف _{ثاني أكسيد الكربون. والوسيط التفاعلي هو} أنيون غاما-جلوتاميل .

يُحفَّز هذا التفاعل بواسطة إنزيم الكربوكسيلاز الذي يتطلب فيتامين ك كعامل مساعد . لا يُعرف على وجه التحديد كيف يشارك فيتامين ك، ولكن يُفترض أن بقايا السيستين الحرة في الكربوكسيلاز تُحوِّل فيتامين ك إلى قاعدة قوية نشطة، والتي بدورها تنتزع ذرة هيدروجين من ذرة الكربون غاما لحمض الجلوتاميك. ثم يُضاف _{ثاني أكسيد الكربون إلى ذرة الكربون غاما لتكوين حمض غاما-كربوكسي جلوتاميك.} ^{[ 2 ]}

يحتوي نطاق GLA (الغني بحمض غاما-كربوكسي غلوتاميك ) على عدد من بقايا حمض غاما-كربوكسي غلوتاميك . ويُعرف هذا النطاق بوجوده في أكثر من اثني عشر بروتينًا، بما في ذلك عوامل التخثر X وVII وIX وXIV، والبروتينين S وZ المعتمدين على فيتامين K ، والبروثرمبين ، والترانستيريتين ، والأوستيوكالسين ، وبروتين Gla المصفوفي (MGP)، والسلسلة الثقيلة H2 لمثبط التربسين ألفا ، والبروتين 6 المحدد لتوقف النمو ( GAS6 ). ويُعد نطاق Gla مسؤولاً عن الارتباط عالي الألفة لأيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺ ) ببروتينات Gla، وهو أمر ضروري غالبًا لتكوينها، ودائمًا ضروري لوظيفتها. ^{[ 3 ]}

تؤدي بقايا حمض غاما-كربوكسي جلوتاميك دورًا هامًا في عملية التخثر. وقد وُجد أن مواقع ارتباط الكالسيوم عالية الألفة في نطاق GLA للعامل التاسع، وهو بروتين سيرين بروتياز في نظام التخثر، تُساهم جزئيًا في ارتباط العامل التاسع النشط بالصفائح الدموية وفي تنشيط العامل العاشر. ^{[ 4 ]} بالإضافة إلى ذلك، عند حدوث إصابة ميكانيكية لجدار الأوعية الدموية، ينكشف عامل نسيجي مرتبط بالخلايا، ويبدأ سلسلة من التفاعلات الإنزيمية الموضعية على سطح غشاء توفره عادةً الخلايا والصفائح الدموية المتراكمة. تتحكم بقايا حمض غاما-كربوكسي جلوتاميك جزئيًا في تنشيط وارتباط إنزيمات التخثر الدموية والزيموجينات المنتشرة في الدم بسطح غشاء الخلية المكشوف هذا. على وجه التحديد، تُعد بقايا حمض غاما-كربوكسي جلوتاميك ضرورية لارتباط الكالسيوم ولتعريض مناطق ارتباط الغشاء الكارهة للماء للطبقة الثنائية للخلية. يؤدي نقص هذه البقايا إلى ضعف التخثر أو حتى منع التخثر، مما قد يؤدي إلى نزيف أو تجلط الدم. ^{[ 5 ]} إضافةً إلى ذلك، فإن إزالة أيونات الكالسيوم من هذه البروتينات باستخدام عامل استخلاب عضوي، مثل أيون السترات ، يؤدي إلى خلل في وظيفتها، ويمنع تخثر الدم. لذا، تُعد إضافة السترات إلى الدم الطريقة الأكثر شيوعًا لحفظه في حالة سائلة بين وقت جمعه ونقله.

• إنزيم غاما غلوتاميل كاربوكسيلاز