Учени разкриват как ключов ензим управлява молекулярните етапи на кръвосъсирването – пробив с потенциал за нови терапии.

Сгъстяването на кръвта е изключително сложен процес, от който зависи оцеляването при наранявания. То включва координацията на редица молекули, сред които централно място заема витамин К. От десетилетия медицината използва неговото въздействие – чрез усилване или блокиране – за лечение на кръвосъсирващи нарушения. Но механизмите, по които витамин К-зависимият ензим VKGC (гама карбоксилаза) изпълнява тази функция, досега бяха слабо разбирани.

Сега ново изследване, публикувано в Nature и водено от проф. Вейкай Ли от Washington University School of Medicine, описва в детайли молекулярния механизъм на VKGC, който е в основата на гама-карбоксилацията – решаваща реакция за активиране на протеините, отговорни за съсирването.

Гама-карбоксилацията – отвъд кръвосъсирването

Макар първоначално да е открита във връзка с кръвосъсирването, гама-карбоксилацията е разпозната днес като ключов процес за множество функции, сред които:

  • Имунен отговор и възпаление

  • Регулация на клетъчната смърт

  • Инсулинова секреция

  • Съдова цялост

  • Мъжка фертилност

Интересно е, че и морските конусни охлюви използват тази биохимична реакция, за да синтезират невротоксични пептиди, превръщайки я в потенциален източник на високоспецифични лекарствени молекули.

Какво показа новото изследване?

Екипът на проф. Ли използва криоелектронна микроскопия, за да изобрази триви измерения на VKGC в различни фази на действие и в комплекс със специфични субстрати – белтъци, участващи в съсирването на кръвта. Резултатите показват как ензимът координира гама-карбоксилацията в мембранна среда – нещо, което изисква изключителна прецизност, тъй като реакцията е химически предизвикателна и зависи от точната подредба на аминокиселини и коензими.

Значение за медицината

Тези открития поставят основа за ново поколение терапии, базирани на модулиране на VKGC и гама-карбоксилацията. Това отваря възможности както за подобряване на съществуващите антикоагуланти, така и за разработване на нови лекарства при сърдечносъдови, метаболитни и невродегенеративни заболявания.

DOI: 10.1038/s41586-025-08648-1

Източник: Phys.org