Protrombina joacă un rol esențial în coagularea sângelui (Fig. 1, 2). Proprietățile sale funcționale sunt legate de prezența reziduurilor gamma- carboxilglutamil (Gla), care rezultă din carboxilarea post-translațională dependentă de vitamina K a zece reziduuri glutamil specifice (Fig. 3, 4). Studiile mele asupra bovinelor (de exemplu, examinarea legăturii dintre legarea ionilor metalici și funcția proteică în cadrul complexului „”””””””protrombinaza””””””””) vor face diferența între liganding și implicarea ulterioară în conformație a reziduurilor Gla în procesul fiziologic normal. În acest cadru, am izolat și am caracterizat anterior șase variante diferite de protrombină cu deficit de Gla (0-, 1-, 2-, 3-, 5- și 7-Gla). Fiecare dintre ele a generat trombină din punct de vedere cantitativ, dar la o rată semnificativ mai lentă (K/m ridicat) decât protrombina 10-Gla, din cauza scăderii accentuate a legării de Ca/2+ și de fosfolipide în comparație cu protrombina normală 10-Gla. Variantele cu șapte și mai puțin Gla au dezvăluit doar 3% din activitatea protrombinei normale, atunci când au fost măsurate prin abilitățile lor de a accelera coagularea protrombinei și a plasmei cu deficit de factor VII. Protrombinele 8- și 9-Gla nou izolate posedă, respectiv, și 18 și 75% din activitatea normală, asigurând o tranziție între protrombinele 7- și 10-Gla. Izolarea variantelor 8- și 9-Gla a devenit posibilă prin utilizarea anticorpilor monoclonali (McAb) împotriva structurii stabilizate de Ca2+ (Ca II Ab) a protrombinei pentru cromatografia de imunoafinitate. Studiile mele imunochimice cu Ca II Ab, policlonale și monoclonale, au arătat că acestea (policlonale) nu sunt specifice pentru protrombina normală, deoarece au reacții încrucișate cu variantele 7-, 8- și (în special) 9-Gla. Mai mult, datele mele preliminare cu protrombinele 5- și 7-Gla sugerează că pozițiile Glu 15 și 17 nu sunt modificate, iar pozițiile selective (reziduurile 7,8,20,20,30,33) pot fi carboxilate în mod preferențial. Cercetările propuse vor dezvălui dacă protrombinele cu deficit de Gla sunt într-adevăr deficitare în mod selectiv, indicând ordinea de carboxilare „”””””””in vivo”””””””” a reziduurilor Glu. Expertiza mea în descrierea modului în care poziția și/sau numărul de reziduuri Gla afectează proprietățile funcționale, fizico-chimice (conformaționale) și imunochimice ale protrombinei și ale Fragmentului 1 care conține Gla constituie baza pentru izolarea de materiale umane atât pentru studii de bază, cât și pentru studii clinice. Voi izola protrombine normale și cele mai importante protrombine cu deficit de Gla. Acestea din urmă vor fi apoi împărțite în două (sau mai multe) grupe în funcție de activitatea lor fiziologică. Scopul va fi acela de a monitoriza plasma pacienților care urmează un tratament cu warfarină pentru protrombinele normale, 9-Gla (dacă aceasta este singura care este activă din punct de vedere funcțional) și prothrombinele totale (normale plus cele cu deficit de Gla) prin imunoanaliză cu anticorpi monoclonali specifici pentru a evalua starea hemostatică a acestor pacienți.
Scopul este de a determina de ce unii pacienți prezintă episoade trombotice, în timp ce alții rămân mai predispuși la hemoragie, chiar dacă bioactivitatea protrombinei plasmei lor este menținută la niveluri acceptabile din punct de vedere clinic. Mai mult, protrombinele cu deficit de Gla pot oferi un alt marker pentru disfuncția hepatică.

.