Prothrombin hraje klíčovou roli při srážení krve (obr. 1, 2). Jeho funkční vlastnosti souvisejí s přítomností gama-karboxyglutamylových (Gla) zbytků, které jsou výsledkem posttranslační karboxylace deseti specifických glutamylových zbytků závislé na vitaminu K (obr. 3,4). Mé studie na skotu (např. zkoumání vazby mezi vazbou kovových iontů a funkcí proteinu v rámci komplexu „“““““““prothrombinase““““““““) budou rozlišovat mezi ligandací a následnou konformační účastí Gla zbytků v normálním fyziologickém procesu. V tomto rámci jsem dříve izoloval a charakterizoval šest různých variant protrombinu s deficitem Gla (0-,1-,2-,3-,5- a 7-Gla). Každá z nich vytvářela trombin kvantitativně, ale výrazně pomaleji (vysoké K/m) než 10-Gla protrombin, protože došlo k prudkému poklesu vazby Ca/2+- a fosfolipidů ve srovnání s normálním 10-Gla protrombinem. Varianty se sedmi a méně Gla vykazovaly pouze 3 % aktivity normálního protrombinu, měřeno jejich schopností urychlovat srážení protrombinu a plazmy s nedostatkem faktoru VII. Nově izolované 8-Gla a 9-Gla protrombiny mají 18, resp. 75 % normální aktivity a představují přechod mezi 7- a 10-Gla protrombiny. Izolace variant 8- a 9-Gla byla možná díky využití monoklonálních protilátek (McAb) proti Ca2+ stabilizované struktuře (Ca II Ab) protrombinu pro imunoafinitní chromatografii. Mé imunochemické studie s Ca II Ab, polyklonálními i monoklonálními, ukázaly, že (polyklonální) nejsou specifické pro normální protrombin, protože křížově reagují se 7-, 8- a (zejména) 9-Gla variantami. Navíc moje předběžné údaje s 5 a 7-Gla protrombiny naznačují, že Glu pozice 15 a 17 nejsou modifikovány a selektivní pozice (zbytky 7,8,20,30,33) mohou být přednostně karboxylovány. Navrhovaný výzkum odhalí, zda jsou protrombiny s deficitem Gla skutečně selektivně deficitní, což naznačuje pořadí „“““““““in vivo““““““““ karboxylace Glu zbytků. Mé zkušenosti s popisem toho, jak poloha a/nebo počet Gla zbytků ovlivňují funkční, fyzikálně-chemické (konformační) a imunochemické vlastnosti protrombinu a fragmentu 1 obsahujícího Gla, tvoří základ pro izolaci lidského materiálu pro základní i klinické studie. Budu izolovat normální protrombiny a nejdůležitější protrombiny s nedostatkem Gla. Ty pak budou rozděleny do dvou (nebo více) skupin podle jejich fyziologické aktivity. Cílem bude sledovat plazmu pacientů léčených warfarinem na přítomnost normálních, 9-Gla (pokud je tento jediný funkčně aktivní) a celkových (normálních plus Gla-deficientních) protrombinů pomocí imunoanalýz se specifickými monoklonálními protilátkami k posouzení stavu hemostázy těchto pacientů.
Cílem je zjistit, proč se u některých pacientů objevují trombotické příhody, zatímco jiní zůstávají náchylnější ke krvácení, přestože jejich plazmatická protrombinová bioaktivita je udržována na klinicky přijatelné úrovni. Kromě toho mohou protrombiny s deficitem Gla poskytnout další marker jaterní dysfunkce

.