γ-glutamyl carboxylase

Η γ-γλουταμυλοκαρβοξυλάση (GGCX) είναι μια ενσωματωμένη πρωτεΐνη μεμβράνης που καταλύει τη μεταμεταφραστική καρβοξυλίωση ενός αριθμού πρωτεϊνών που εξαρτώνται από τη βιταμίνη Κ (VKD) που εμπλέκονται σε μια μεγάλη ποικιλία φυσιολογικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της πήξης του αίματος, της αγγειακής ασβεστοποίησης και του μεταβολισμού των οστών[1].

Η βιταμίνη Κ είναι ένας συμπαράγοντας για την ενζυματική μετατροπή των υπολειμμάτων γλουταμικού οξέος (Glu) σε γ-καρβοξυγλουταμινικό οξύ (Gla) σε πρωτεΐνες που εξαρτώνται από τη βιταμίνη Κ, μέσω της εξαρτώμενης από βιταμίνη Κ γάμμα-γλουταμυλ καρβοξυλάσης του ενδοπλασματικού δικτύου.

 Η πήξη του αίματος ξεκινά μετά από βλάβη του αγγειακού τοιχώματος. Ο μεγάλος αριθμός πρωτεϊνών που συμμετέχουν στις αντιδράσεις που ρυθμίζουν την πήξη του αίματος πρέπει να συμπεριφέρονται με συντονισμένο τρόπο για τη δημιουργία άλφα-θρομβίνης. 

Αυτό, το πιο άφθονο ενζυματικό προϊόν της διαδικασίας πήξης του αίματος δρα στην ευδιάλυτη  πρωτεΐνη του αίματος, το ινωδογόνο, για να δημιουργήσει τον αδιάλυτο θρόμβο ινικής, να πυροδοτήσειι την ενεργοποίηση των αιμοπεταλίων και να ξεκινήσει μια ποικιλία αγγειακών διεργασιών που κυμαίνονται από την αναστολή της πήξης και την ενεργοποίηση της ινωδόλυσης, έως την κυτταρική ανάπτυξη. Η πλειοψηφία των ενζύμων που συμμετέχουν στη διαδικασία της πήξης του αίματος κυκλοφορούν στο αίμα ως ανενεργά ζυμογόνα και προσυμπαράγοντες. 

Μετά από μηχανικό τραυματισμό του τοιχώματος ενός αγγείου, μια πρωτεΐνη που σχετίζεται με τα κύτταρα, ιστικός παράγοντας, εκτίθεται και ξεκινά μια σειρά από ενζυματικές αντιδράσεις που εντοπίζονται σε μια επιφάνεια μεμβράνης που παρέχεται γενικά από κύτταρα και συσσωρευθέντα  αιμοπετάλια.

 Η σύνδεση των ενζύμων και των υποστρωμάτων ζυμογόνου στην εκτεθειμένη επιφάνεια της μεμβράνης και η ενεργοποίησή τους διέπονται εν μέρει από τα υπολείμματα γ-καρβοξυγλουταμινικού οξέος (gla) κάθε πρωτεΐνης. 

Πρόσφατα, έχει αποδειχθεί ότι τα υπολείμματα gla είναι απαραίτητα για τη δέσμευση Ca2+ και την επακόλουθη έκθεση των περιοχών δέσμευσης υδρόφοβης μεμβράνης στη διπλοστοιβάδα του κυττάρου.

 Έτσι, τα υπολείμματα gla διαδραματίζουν εξέχοντα ρόλο κατά τη διαδικασία πήξης του αίματος. Η απουσία γ-καρβοξυλίωσης ενός ή περισσότερων από τα κρίσιμα υπολείμματα γλουταμικού οξέος έχει ως αποτέλεσμα μια διαταραχή της  διαδικασίας πήξης/αντιθρομβώσεως που μπορεί να οδηγήσει σε αιμορραγική διάθεση ή θρόμβωση. 

Το ένζυμο γ-γλουταμυλκαρβοξυλάση ( GGCX ) παίζει ουσιαστικό ρόλο στη βιοσύνθεση των εξαρτώμενων από τη βιταμίνη Κ παραγόντων πήξης, καρβοξυλιώνοντας υπολείμματα γλουταμικού που συνδέονται με τις πρωτεΐνες [2].