Вітамін К
VIVO Патофізіологія
Вітамін К
Вітамін К є необхідним учасником синтезу кількох білків, які опосередковують коагуляцію та антикоагуляцію. Дефіцит вітаміну К проявляється як тенденція до надмірного кровотечі. Дійсно, багато комерційно доступних отрут для гризунів є сполуками, які перешкоджають дії вітаміну К і вбивають, викликаючи летальний крововилив.
Структура
Виявлено принаймні дві природні форми вітаміну К, і вони позначаються як вітаміни К 1 і К 2. Обидва є похідними хінону. Структура вітаміну K 1 зображена нижче.
Фізіологічні ефекти вітаміну К
Вітамін K служить важливим кофактором для карбоксилази, яка каталізує карбоксилювання залишків глутамінової кислоти на вітамін K-залежних білках. Основні білки, що залежать від вітаміну К, включають:
- Білки коагуляції: фактори II (протромбін), VII, IX та X
- Білки проти згортання: білки С, S і Z
- Інші: кісткові білки остеокальцин і матрикс-білок Gla, а також деякі білки рибосом
Ці білки мають спільну вимогу бути посттрансляційно модифікованими шляхом карбоксилювання залишків глутамінової кислоти (утворюючи гамма-карбоксиглутамінову кислоту), щоб стати біологічно активними. Наприклад, протромбін містить 10 глутамінових кислот в аміно-кінцевій області білка, які карбоксильовані. Без вітаміну К карбоксилювання не відбувається, а синтезовані білки є біологічно неактивними.
Яку важливу функцію надають залишки гамма-карбоксиглутамінової кислоти білку? Очевидно, є два основних наслідки:
- По-перше, вони дозволяють білку зв’язуватися з поверхнями мембрани. Значна частина згортання крові є результатом згортання крові білками, що складаються в комплекс на мембранах тромбоцитів і ендотеліальних клітин; всередині цих комплексів фактори можуть ефективно контактувати один з одним, щоб активізуватися та брати участь у формуванні згустків. Крім того, кальцій необхідний для реакції згортання крові. Запропонований механізм карбоксилювання полягає в тому, що залишки гамма-карбоксиглутамінової кислоти сильно хелатують кальцій, а позитивно заряджений кальцій утворює іонні містки до негативно заряджених фосфатних головних груп мембранних фосфоліпідів.
- По-друге, групи гамма-карбоксиглутамінової кислоти, як видається, беруть участь у формуванні необхідної структури таких білків, утворюючи опосередковані кальцієм внутрішньоланцюгові взаємодії, які пов'язують дві гамма-карбоксиглутамінові кислоти з іоном кальцію (подібні до дисульфідних мостів, але набагато коротші).