カルボキシグルタミン酸

カルボキシグルタミン酸
名前
	体系的なIUPAC名 3-アミノプロパン-1,1,3-トリカルボン酸
	その他の名前 γ-カルボキシグルタミン酸
識別子
CAS番号	53861-57-7 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	37241;
ECHA 情報カード	100.054.607
パブケム CID	40772;
ユニ	16FQV4RZKL ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID50872037;
	InChI InChI=1/C6H9NO6/c7-3(6(12)13)1-2(4(8)9)5(10)11/h2-3H,1,7H2,(H,8,9)(H, 10,11)(H,12,13) キー: UHBYWPGGCSDKFX-UHFFFAOYAH;
	笑顔 O=C(O)C(C(=O)O)CC(N)C(=O)O;
プロパティ
化学式	Ｃ6Ｈ9ＮＯ6
モル質量	191.14 グラム/モル
密度	1.649g/mL
沸点	418 °C (784 °F; 691 K)
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

カルボキシグルタミン酸（または共役塩基、カルボキシグルタミン酸）は、グルタミン酸残基の翻訳後カルボキシル化によってタンパク質に導入される珍しいアミノ酸です。この修飾は、例えば、凝固因子や凝固カスケードの他のタンパク質に見られます。この修飾により、カルシウムイオンに対する親和性が導入されます。血液凝固カスケードでは、ビタミンKは凝固因子II、VII、IX、X、およびタンパク質Zのγカルボキシル化を導入するために必要です。^[1]

合成

γ-カルボキシグルタミン酸の生合成では、グルタミン酸のγ-プロトンが引き抜かれ、続いてCO ₂が追加されます。反応中間体はγ-グルタミルカルバニオンです。

この反応は、ビタミンKを補酵素として必要とするカルボキシラーゼによって触媒される。ビタミンKがどのように関与するかは正確にはわかっていないが、カルボキシラーゼ内の遊離システイン残基がビタミンKを活性強塩基に変換し、次にグルタミン酸のγ炭素から水素を引き抜くと仮定されている。その後、γ炭素にCO2_が付加され、γ-カルボキシグルタミン酸が形成される。^[2]

γ-カルボキシグルタミン酸リッチ（GLA）ドメイン

γ-カルボキシグルタミン酸残基が多数存在するγ-カルボキシグルタミン酸リッチ（「GLA」）ドメイン。このGLAドメインは、凝固因子X、VII、IX、XIV、ビタミンK依存性タンパク質SおよびZ、プロトロンビン、トランスサイレチン、オステオカルシン、マトリックスGlaタンパク質（MGP）、インターアルファトリプシンインヒビター重鎖H2、成長停止特異的タンパク質6（GAS6 ）など、12種類以上の既知のタンパク質に存在することが知られている。Glaドメインは、カルシウムイオン（Ca ²⁺ ）とGlaタンパク質の高親和性結合を担っており、多くの場合、タンパク質の構造に必要であり、機能には常に必要である。^[3]

凝固における役割

γ-カルボキシグルタミン酸残基は、凝固において重要な役割を果たします。凝固系のセリンプロテアーゼである因子IXのGLAドメインにある高親和性カルシウム結合部位は、因子IXaの血小板への結合および第X因子の活性化を部分的に媒介することがわかっています。^[4]さらに、血管壁の機械的損傷により、細胞関連組織因子が露出し、通常細胞および蓄積血小板によって提供される膜表面に局在する一連の酵素反応を開始します。Gla残基は、循環血液凝固酵素および酵素前駆体のこの露出した細胞膜表面への結合および活性化を部分的に制御します。具体的には、Gla残基はカルシウム結合および疎水性膜結合領域を細胞二重層に露出させるのに必要です。これらのGla残基が不足すると、凝固障害または抗凝固さえも引き起こし、出血性素因または血栓症につながる可能性があります。^[5]さらに、クエン酸イオンなどの有機キレート剤でこれらのタンパク質からカルシウムイオンを除去すると、タンパク質の機能不全が起こり、血液凝固が妨げられます。そのため、血液にクエン酸を添加することは、採取から輸血までの間、血液を液体状態で保存する最も一般的な方法です。

参照

ガンマグルタミルカルボキシラーゼ

参考文献

^ J Stenflo、JW Suttie (1977)。「ビタミンK依存性γ-カルボキシグルタミン酸の形成」。Annual Review of Biochemistry。46 : 157–172。doi :10.1146/annurev.bi.46.070177.001105。PMID 332061 。
^ Furie, Bruce; Bouchard, Beth A.; Furie, Barbara C. (1999-03-15). 「ビタミン K 依存性の γ-カルボキシグルタミン酸の生合成」. Blood . 93 (6): 1798–1808. doi :10.1182/blood.V93.6.1798.406k22_1798_1808. ISSN 0006-4971. PMID 10068650.
^ 「ガンマカルボキシグルタミン酸リッチ（GLA）ドメイン（IPR000294）< InterPro < EMBL-EBI」。www.ebi.ac.uk 。 2015年12月22日閲覧。
^ Rawala-Sheikh, R.; Ahmad, SS; Monroe, DM; Roberts, HR; Walsh, PN (1992-01-15). 「血小板への因子IXaの結合および第X因子の活性化におけるγ-カルボキシグルタミン酸残基の役割」。Blood . 79 (2): 398–405. doi : 10.1182/blood.V79.2.398.bloodjournal792398 . ISSN 0006-4971. PMID 1730085.
^ Kalafatis, M.; Egan, JO; van't Veer , C.; Mann, KG (1996-01-01). 「γ-カルボキシグルタミン酸含有凝固因子の調節と調節役割」。真核生物遺伝子発現の批評的レビュー。6 (1): 87–101。doi : 10.1615 /critreveukargeneexpr.v6.i1.60。ISSN 1045-4403。PMID 8882309 。

[1] J Stenflo、JW Suttie (1977)。「ビタミンK依存性γ-カルボキシグルタミン酸の形成」。Annual Review of Biochemistry。46 : 157–172。doi :10.1146/annurev.bi.46.070177.001105。PMID 332061 。

[2] Furie, Bruce; Bouchard, Beth A.; Furie, Barbara C. (1999-03-15). 「ビタミン K 依存性の γ-カルボキシグルタミン酸の生合成」. Blood . 93 (6): 1798–1808. doi :10.1182/blood.V93.6.1798.406k22_1798_1808. ISSN 0006-4971. PMID 10068650.

[3] 「ガンマカルボキシグルタミン酸リッチ（GLA）ドメイン（IPR000294）< InterPro < EMBL-EBI」。www.ebi.ac.uk 。 2015年12月22日閲覧。

[4] Rawala-Sheikh, R.; Ahmad, SS; Monroe, DM; Roberts, HR; Walsh, PN (1992-01-15). 「血小板への因子IXaの結合および第X因子の活性化におけるγ-カルボキシグルタミン酸残基の役割」。Blood . 79 (2): 398–405. doi : 10.1182/blood.V79.2.398.bloodjournal792398 . ISSN 0006-4971. PMID 1730085.

[5] ^ Kalafatis, M.; Egan, JO; van't Veer , C.; Mann, KG (1996-01-01). 「γ-カルボキシグルタミン酸含有凝固因子の調節と調節役割」。真核生物遺伝子発現の批評的レビュー。6 (1): 87–101。doi : 10.1615 /critreveukargeneexpr.v6.i1.60。ISSN 1045-4403。PMID 8882309 。