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Vitamin K-dependent carboxylation/gamma-carboxyglutamic (GLA) domain is a protein domain that contains post-translational modifications of many glutamate residues by vitamin K-dependent carboxylation to form γ-carboxyglutamate (Gla). Proteins with this domain are known informally as Gla proteins. The Gla residues are responsible for the high-affinity binding of calcium ions. The GLA domain binds calcium ions by chelating them between two carboxylic acid residues. These residues are part of a region that starts at the N-terminal extremity of the mature form of Gla proteins, and that ends with a conserved aromatic residue. This results in a conserved Gla-x(3)-Gla-x-Cys motif that is found in the middle of the domain, and which seems to be important for substrate recognition by the carboxylase. The 3D structures of several Gla domains have been solved. Calcium ions induce conformational changes in the Gla domain and are necessary for the Gla domain to fold properly. A common structural feature of functional Gla domains is the clustering of N-terminal hydrophobic residues into a hydrophobic patch that mediates interaction with the cell surface membrane. At present, the following human Gla-containing proteins (Gla proteins) have been characterized to the level of primary structure: the blood coagulation factors II (prothrombin), VII, IX, and X, the anticoagulant proteins C and S, and the factor X-targeting protein Z. The bone Gla protein osteocalcin, the calcification-inhibiting matrix Gla protein (MGP), the cell growth regulating "growth arrest specific gene 6" protein GAS6, periostin (a factor necessary for migration and adhesion of epithelial cells), plus two proline-rich Gla-proteins (PRGPs) and two transmembrane Gla proteins (TMGPs), the functions of which are unknown. In all cases in which their function was known, the presence of the Gla residues in these proteins turned out to be essential for functional activity. (en) Glaドメイン（gamma-carboxyglutamic (Gla) domain）は、グルタミン酸残基からγ-カルボキシグルタミン酸（Gla）への翻訳後修飾を含むタンパク質ドメインである。Gla残基は、グルタミン酸残基のビタミンK依存的なカルボキシル化によって形成される。このドメインを含むタンパク質は非公式にGlaタンパク質と呼ばれる。Gla残基はカルシウムイオンへの高親和性結合を担う。 Glaドメインは2つのカルボン酸残基の間にカルシウムイオンをキレートする。Glaドメインは、成熟型Glaタンパク質のN末端から始まり、保存された芳香族残基で終わる。このドメインの中央に存在する保存されたGla-x(3)-Gla-x-CysモチーフがビタミンK依存性カルボキシラーゼによる基質認識に重要なようである。 いくつかのGlaドメインの立体構造が解かれている。カルシウムイオンはGlaドメインのコンフォメーション変化を誘導し、Glaドメインが適切にフォールディングするために必要である。機能的なGlaドメインに共通する構造的特徴はN末端の疎水性残基が疎水性パッチへと密集し、細胞表面の膜との相互作用を媒介することである。 現在、次に挙げるヒトのGlaタンパク質が一次構造のレベルで特徴づけられている。血液凝固系では第II因子（プロトロンビン（トロンビン））、第VII因子、第IX因子、第X因子、抗凝固タンパク質のプロテインC、、にGlaドメインが存在する。プロテインCは抗血液凝固反応、炎症反応、細胞死を調節し、血管壁の透過性を維持する。プロテインZは第X因子を標的とする。他には、オステオカルシンは骨石灰化に関与する。（MGP）は軟組織の石灰化の阻害因子であり、骨の組織化に関与する。は細胞増殖の刺激に関与していると考えられている。トランスサイレチンは以前はプレアルブミンという名称で知られており、血液と脳脊髄液中でサイロキシン（T4）を運搬する。ペリオスチンは細胞遊走（胚発生と免疫応答）と上皮細胞の接着に必要な因子であり、一部のがんで過剰発現している。は膵島や他の多くの細胞で発現している。PRGP（proline rich gla protein）1、PRGP2、TMG（transmembrane γ-carboxy glutamyl protein）3、TMG4の機能は不明である。 詳細な機能が判明しているすべてのケースで、Gla残基の存在はその機能的活性に必要不可欠である。 (ja) |
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Vitamin K-dependent carboxylation/gamma-carboxyglutamic (GLA) domain is a protein domain that contains post-translational modifications of many glutamate residues by vitamin K-dependent carboxylation to form γ-carboxyglutamate (Gla). Proteins with this domain are known informally as Gla proteins. The Gla residues are responsible for the high-affinity binding of calcium ions. In all cases in which their function was known, the presence of the Gla residues in these proteins turned out to be essential for functional activity. (en) Glaドメイン（gamma-carboxyglutamic (Gla) domain）は、グルタミン酸残基からγ-カルボキシグルタミン酸（Gla）への翻訳後修飾を含むタンパク質ドメインである。Gla残基は、グルタミン酸残基のビタミンK依存的なカルボキシル化によって形成される。このドメインを含むタンパク質は非公式にGlaタンパク質と呼ばれる。Gla残基はカルシウムイオンへの高親和性結合を担う。 Glaドメインは2つのカルボン酸残基の間にカルシウムイオンをキレートする。Glaドメインは、成熟型Glaタンパク質のN末端から始まり、保存された芳香族残基で終わる。このドメインの中央に存在する保存されたGla-x(3)-Gla-x-CysモチーフがビタミンK依存性カルボキシラーゼによる基質認識に重要なようである。 いくつかのGlaドメインの立体構造が解かれている。カルシウムイオンはGlaドメインのコンフォメーション変化を誘導し、Glaドメインが適切にフォールディングするために必要である。機能的なGlaドメインに共通する構造的特徴はN末端の疎水性残基が疎水性パッチへと密集し、細胞表面の膜との相互作用を媒介することである。 詳細な機能が判明しているすべてのケースで、Gla残基の存在はその機能的活性に必要不可欠である。 (ja) |
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