Плазмові фактори згортання крові зазнають посттрансляційної модифікації за участю вітаміну K. Як кофактор, він потрібен у ферментній системі у-карбоксилювання білкових факторів коагуляції крові, завдяки збільшенню спорідненості їх молекул з іонами кальцію. Яка амінокислота карбоксилюється в цих білках?

Чому це правильна відповідь

Вітамін К у відновленій формі (КН₂) є обов’язковим кофактором мікросомальної γ-глутамілкарбоксилази — ферменту, локалізованого в шорсткому ендоплазматичному ретикулумі гепатоцитів. Цей фермент каталізує посттрансляційне γ-карбоксилювання певних глутамінових залишків (Glu) у N-кінцевій Gla-домену вітамін-К-залежних білків (фактори згортання II (протромбін), VII, IX, X та протеїни C, S, Z). Реакція відбувається за участю молекулярного кисню та СО₂ і полягає в приєднанні другої карбоксильної групи до γ-вуглецю бокового ланцюга глутамінової кислоти з утворенням γ-карбоксиглутамінової кислоти (Gla). Під час кожного циклу карбоксилювання вітамін К гідрохінон (КН₂) окиснюється до 2,3-епоксиду вітаміну К, який далі відновлюється до хінолу епоксидредуктазою (VKOR) та хінолредуктазою за участю NADH або тіолових груп. Утворені Gla-залишки створюють високоспецифічні Са²⁺-зв’язуючі центри завдяки двома негативно зарядженими карбоксильними групами на одному вуглеці. При зв’язуванні Са²⁺ Gla-домен зазнає конформаційної зміни, що дозволяє білку міцно фіксуватися на негативно заряджених фосфоліпідних мембран (фосфатидилсерину) пошкоджених клітин і ендотелію, формуючи каталітичні комплекси (протромбіназний комплекс Xa–Va–Ca²⁺–PF3, теназний комплекс IXa–VIIIa–Ca²⁺–PF3 та ін.). Без γ-карбоксилювання фактори згортання не здатні зв’язувати кальцій і не беруть участі в коагуляції, що призводить до тяжкого геморагічного синдрому (як при дефіциті вітаміну К або терапії антагоністами — варфарином, який блокує VKOR). Жодна інша амінокислота (аргінін, фенілаланін, серин, валін) не піддається γ-карбоксилюванню і не створює Са²⁺-зв’язуючих ділянок у факторах згортання. Саме глутамінова кислота є єдиною амінокислотою, що модифікація якої вітамін-К-залежною карбоксилазою забезпечує функціональну активність плазмових факторів коагуляції.