Dominio Gla

El dominio carboxilación dependiente de vitamina K/gamma-carboxiglutámico ( GLA ) es un dominio proteico que contiene modificaciones postraduccionales de muchos residuos de glutamato por carboxilación dependiente de vitamina K para formar γ-carboxiglutamato (Gla). Las proteínas con este dominio se conocen informalmente como proteínas Gla . Los residuos Gla son responsables de la unión de alta afinidad de los iones de calcio. ^{[1] [2]}

El dominio GLA une iones de calcio mediante la quelación entre dos residuos de ácido carboxílico . Estos residuos forman parte de una región que comienza en el extremo N-terminal de la forma madura de las proteínas Gla y que termina con un residuo aromático conservado. Esto da como resultado un motivo Gla-x(3)-Gla-x-Cys conservado ^[3] que se encuentra en el medio del dominio y que parece ser importante para el reconocimiento del sustrato por parte de la carboxilasa.

Se han resuelto las estructuras 3D de varios dominios Gla. ^{[4] [5]} Los iones de calcio inducen cambios conformacionales en el dominio Gla y son necesarios para que el dominio Gla se pliegue correctamente. Una característica estructural común de los dominios Gla funcionales es la agrupación de residuos hidrófobos N-terminales en un parche hidrófobo que media la interacción con la membrana de la superficie celular. ^[5]

En la actualidad, las siguientes proteínas humanas que contienen Gla (proteínas Gla) se han caracterizado hasta el nivel de estructura primaria: los factores de coagulación sanguínea II (protrombina), VII, IX y X, las proteínas anticoagulantes C y S, y la proteína Z dirigida al factor X. La proteína Gla ósea osteocalcina , la proteína Gla de matriz inhibidora de la calcificación (MGP), la proteína reguladora del crecimiento celular "gen específico de detención del crecimiento 6" GAS6 , la periostina (un factor necesario para la migración y adhesión de células epiteliales), más dos proteínas Gla ricas en prolina (PRGP) y dos proteínas Gla transmembrana (TMGP), cuyas funciones son desconocidas. ^{[6] [7] [8]}

En todos los casos en que se conocía su función, la presencia de los residuos Gla en estas proteínas resultó ser esencial para la actividad funcional. ^[9]

Subfamilias

• Factor de coagulación , región Gla InterPro :  IPR002383

Proteínas humanas que contienen este dominio

1. Trombina (F2) (también conocida como factor de coagulación II; también su precursora, la protrombina): interviene en la coagulación.
2. Factor VII (F7): interviene en la coagulación
3. Factor IX (F9): interviene en la coagulación
4. Factor X (F10): interviene en la coagulación
5. Proteína C (PROC): funciones en la regulación de la anticoagulación , la inflamación , la muerte celular y el mantenimiento de la permeabilidad de las paredes de los vasos sanguíneos.
6. Proteína S (PROS1): involucrada en la coagulación
7. Proteína Z (PROZ): involucrada en la coagulación
8. Osteocalcina (BGLAP): interviene en la mineralización ósea .
9. Proteína gla de la matriz (MGP): inhibidor de la calcificación del tejido blando y desempeña un papel en la organización ósea.
10. GAS6 : se cree que participa en la estimulación de la proliferación celular.
11. Transtiretina (TTR), anteriormente conocida como prealbúmina, transporta tiroxina (T4) en la sangre y hacia el líquido cefalorraquídeo.
12. Cadena pesada del inhibidor de inter-alfa-tripsina H2 ( ITIH2 ): desempeña un papel en los islotes del páncreas y en muchas otras células
13. Periostina : un factor necesario para la migración celular ( desarrollo embrionario y respuestas inmunitarias ) y la adhesión de células epiteliales , sobreexpresado en algunos cánceres.
14. Proteína gla 1 rica en prolina (PRRG1 o PRGP1) ^{[6] [7]}
15. Proteína gla 2 rica en prolina (PRRG2 o PRGP2) ^{[6] [7] [8]}
16. Proteína transmembrana γ-carboxiglutamil 3 (PRRG3 o TMG3, PRGP3) ^[7]
17. Proteína transmembrana γ-carboxiglutamil 4 (PRRG4 o TMG4, PRGP4) ^[7]

Referencias

1. Friedman PA, Przysiecki CT (1987). "Carboxilación dependiente de vitamina K". Int. J. Bioquímica . 19 (1): 1–7. doi :10.1016/0020-711X(87)90116-9. PMID  3106112.
2. Vermeer C (1990). "Proteínas que contienen gamma-carboxiglutamato y la carboxilasa dependiente de la vitamina K". Biochem. J . 266 (3): 625–636. doi :10.1042/bj2660625. PMC 1131186 . PMID  2183788. 
3. Price PA, Fraser JD, Metz-Virca G (1987). "Clonación molecular de la proteína Gla de la matriz: implicaciones para el reconocimiento del sustrato por la gamma-carboxilasa dependiente de la vitamina K". Proc. Natl. Sci. USA . 84 (23): 8335–8339. Bibcode :1987PNAS...84.8335P. doi : 10.1073/pnas.84.23.8335 . PMC 299537 . PMID  3317405. 
4. Freedman SJ, Furie BC, Furie B, Baleja JD (1995). "Estructura de la región de unión a la membrana rica en ácido gamma-carboxiglutámico libre de metales del factor IX mediante espectroscopia de RMN bidimensional". J. Biol. Chem . 270 (14): 7980–7987. doi : 10.1074/jbc.270.14.7980 . PMID  7713897.
5. Freedman SJ, Furie BC, Furie B, Baleja JD, Blostein MD, Jacobs M (1996). "Identificación del sitio de unión de fosfolípidos en el factor IX de la proteína de coagulación sanguínea dependiente de la vitamina K". J. Biol. Chem . 271 (27): 16227–16236. doi : 10.1074/jbc.271.27.16227 . PMID:  8663165.
6. Kulman JD, Harris JE, Haldeman BA, Davie EW (agosto de 1997). "Estructura primaria y distribución tisular de dos nuevas proteínas de ácido gamma-carboxiglutámico ricas en prolina". Proc. Natl. Sci. EE. UU . . 94 (17): 9058–62. Bibcode :1997PNAS...94.9058K. doi : 10.1073/pnas.94.17.9058 . PMC 23027 . PMID  9256434. 
7. Kulman JD, Harris JE, Xie L, Davie EW (febrero de 2001). "Identificación de dos nuevas proteínas transmembrana de ácido gamma-carboxiglutámico expresadas ampliamente en tejidos fetales y adultos". Proc. Natl. Sci. EE. UU . . 98 (4): 1370–5. Bibcode :2001PNAS...98.1370K. doi : 10.1073/pnas.98.4.1370 . PMC 29263 . PMID  11171957. 
8. Kulman JD, Harris JE, Xie L, Davie EW (mayo de 2007). "La proteína Gla 2 rica en prolina es una proteína de superficie celular dependiente de la vitamina K que se une a la proteína asociada al coactivador transcripcional Yes". Proc. Natl. Sci. EE. UU . . 104 (21): 8767–72. Bibcode :2007PNAS..104.8767K. doi : 10.1073/pnas.0703195104 . PMC 1885577 . PMID  17502622. 
9. Suttie, JW (1993-03-01). "Síntesis de proteínas dependientes de la vitamina K" (PDF) . FASEB Journal . 7 (5). La Federación de Sociedades Estadounidenses de Biología Experimental: 445–52. doi : 10.1096/fasebj.7.5.8462786 . PMID  8462786. S2CID  805045 . Consultado el 17 de noviembre de 2014 .