Молекулярная биология: Структура и функции белков - Степанов В.М. 2005

Посттрансляционная модификация белка
Образование остатков у-карбоксиглутаминовой кислоты

Такая реакция происходит в некоторых животных белках, функционирование которых требует образования комплекса с ионами кальция. Она состоит в прямом включении СО₂ в у-метиленовую группу остатка глутаминовой кислоты:

Эта реакция, протекающая только в присутствии витамина К, свойственна протромбину и многим другим белкам системы свертывания крови, в которых карбоксилированию подвергаются несколько (обычно около 10) остатков глутаминовой кислоты в аминоконцевом участке полипептидной цепи. Остатки у-карбоксиглутаминовой кислоты за счет двух сближенных карбоксильных групп могут образовывать комплексы с ионами кальция, связанными в то же время с фосфолипидами клеточных мембран. Таким образом, ионы кальция выступают как своеобразные мостики, способствующие концентрированию белков системы свертывания крови на поверхности клеток, что облегчает их взаимодействие друг с другом:

Сходную роль играют остатки у-карбоксиглутаминовой кислоты и в белке костной ткани остеокальцине, который взаимодействует с ионами кальция на поверхности частиц гидроксилапатита — минерального компонента кости. Аналогично модифицированы остатки глутаминовой кислоты в овокальцине и атерокальцине, некоторых белках хрящей, почечных канальцев, а также в некоторых белках рибосом, которые содержат и ß-карбоксиаспарагиновую кислоту.

Дефицит витамина К или присутствие его специфических ингибиторов, например дикумарина, блокирует у-карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты и приводит к глубоким нарушениям функции соответствующих белков, в частности к торможению свертывания крови.