Cofactor sa mga reaksyon ng carboxylation
Bitamina K gumaganap ng mahalagang papel bilang isang cofactor sa pag-convert ng coagulation proteins sa kanilang mga coagulant form. Sa prosesong ito, bitamina K ay kasangkot sa reaksyon ng carboxylation upang ipakilala ang isang grupo ng carboxyl sa isang organikong tambalan-ng mga tukoy na glutamic acid residues ng bitamina K-umaasa proteins upang mabuo ang mga residu ng gamma-carboxyglutamic acid (Gla). Kinakailangan ang enzyme carboxylase para sa reaksyong ito bitamina K-nagkakatiwalaan. Bilang isang resulta ng carboxylation ng glutamyl residues ng mga bitamina K-dependant na protina, ang pagbuo ng:
- Mga protina ng hemostasis (hemostasis) - factor ng pamumuo ng dugo II (prothrombin), VII (proconvertin), IX (Christmas factor), at X (Stuart factor), pati na rin ang plasma protein C at S
- Mga protina ng metabolismo ng buto - osteocalcin at bone Gla protein (BGP), matrix Gla protein (MGP), ayon sa pagkakabanggit, pati na rin ang protein S
- Regulasyon ng paglago proteins - Tumutukoy sa pag-aresto sa paglago gene 6 (Gas6).
- Ang mga protina na hindi kilalang pag-andar - Ang mayamang protina na Gla protein 1 (RGP1) at 2 (RGP2) at protina Z - RGP1 at RGP2 ay naisip na gampanan sa cell signaling.
Bukod dito, ang mga hindi gaanong mahusay na katangian na protina ay na-synthesize sa klase (nephrocalcin), pali, pancreas, ment at iba pang mga tisyu. Pangunahin, ang pagpapaandar ng mga protina ng pamumuo at osteocalcin ay naipaliwanag. Ang kahalagahan ng pisyolohikal ng iba pa kaltsyum-binding protein ay pa rin hindi alam.
Ang mga protina ng hemostasis-dugo coagulation factor II, VII, IX, at X
Ang mga kadahilanan ng coagulation II, VII, IX, at X, na nabuo sa panahon ng carboxylation na umaasa sa bitamina K, pati na rin ang mga protina ng plasma na C at S, ay labis na mahalaga sa proseso ng normal dugo pamumuo. Samakatuwid ang Vitamin K ay maaaring inilarawan bilang isang coagulation bitamina na may isang anti-hemorrhagic (anti-dumudugo) na epekto. Bilang karagdagan, ang dugo ang mga protina ng coagulation ay nakakaimpluwensya sa metabolismo ng buto. Ang mga kadahilanan na umaasa sa bitamina K na VIIa at X ng dugo ang pagbuo ay nagpapasigla ng pagbubuo ng cysteine-payaman ng protina 61 (hCYR61) at uugnay tissue paglago kadahilanan (CTGF). Bilang mga bahagi ng extracellular matrix, ang hCYR61 at CTGF ay mahalaga para sa paglaki at angiogenesis (bago daluyan ng dugo pagbuo) ng tisyu ng buto at sa gayon para sa pagpapaunlad ng buto at sa mga yugto ng pag-aayos at pagbabago.
Mga protina ng bone metabolism-osteocalcin (BGP)
Osteocalcin, na nabuo ng carboxylation sa osteoblast, ay may partikular na kahalagahan. Ito ay isang bahagi ng extracellular matrix (ECM) ng tisyu ng buto at nagkakaroon ng 2% ng kabuuang nilalaman ng protina ng buto. Dahil ang buto protina ay natagpuan na sa mas mataas na mga antas sa panahon ng nadagdagan remodeling at pagkumpuni ng buto, osteocalcin ay mahalaga para sa pagbuo ng buto.
Regenerative cycle ng bitamina K sa protein carboxylation
Habang ang hindi mabisang mga precursor ng acarboxy ng mga protina ng coagulation, dating PIVKA (protina na sapilitan ng pagkawala ng bitamina K o antagonist), ay na-convert sa kanilang mga biological form na aktibo sa pamamagitan ng aktibidad ng bitamina K na umaasang carboxylase, pagbabago ng bitamina KH2 (hydroxylated vitamin K) sa bitamina Nangyayari ang K-2,3-epoxide. Upang maaring magamit muli para sa carboxylation ng mga precursor ng pamumuo, ang bitamina K ay dapat na muling buhayin. Para sa hangaring ito, ang carboxylase ay gumaganap ngayon bilang isang bitamina K epoxidase. Sa wakas, binago ng epoxide reductase ang bitamina K-2,3-epoxide pabalik sa katutubong bitamina K (quinone). Ang huling hakbang sa regeneration cycle ng bitamina K ay ginaganap ng bitamina K reductase. Nagreresulta ito sa pagbawas ng katutubong bitamina K sa hydroxylated na bitamina K (bitamina KH2). Upang ang buong proseso ng carboxylation ay maganap na may pag-optimize sa lamad ng endoplasmic retikulum, ang bitamina K-2,3-epoxide ay dapat na patuloy na binago sa bitamina KH2. Kapag ang proseso ng carboxylation ay nakumpleto, ang mga protina ay naihatid sa endoplasmic retikulum (mayaman na cell organelle na cell na may isang sistema ng channel ng mga lukab na napapalibutan ng mga lamad) ng cell at kasunod na isinekreto.
Mga site ng reaksyon ng carboxylation
Ang Carboxylation ng mga protina na nakasalalay sa bitamina K ay mahalaga para sa kani-kanilang paggana ng protina. Nagaganap ito sa atay sa isang banda at sa osteoblasts ng buto sa kabilang banda. Gayunpaman, ang mga protina ay maaari ding i-carboxylated sa iba pang mga tisyu ng carboxylase na nakasalalay sa bitamina K. Halimbawa, ang prothrombin ay na-synthesize sa kalamnan na tisyu.
Hindi kumpleto ang carboxylation
Maaaring hindi mangyari ang mga hindi kumpletong protina na naka-carboxylated, halimbawa, dahil sa pagbawas ng pagkuha ng bitamina K o habang ginagamot ang mga antagonist ng bitamina K, tulad ng coumarin o warfarin. Sa kaso ng mababang carboxylation (sa ilalim ng carboxylation "UC"), ang mga protina ay hindi maaaring maitago ng endoplasmic retikulum - nang naaayon, naipon sila sa mas malawak na lawak. Ang undercarboxylation ng coagulation-active proteins ay huli na humahantong sa pagsugpo ng cascade ng coagulation at tumaas pagkahilig ng pagdurugo (hemorrhagic diathesis). Kung ang mga protina ng Gla ng buto (BGP, MGP) na partikular ay nabawasan sa carboxylation, ang nadagdagan na pagdumi ng kaltsyum at hydroxyproline sa pamamagitan ng ihi ay maaaring magresulta sa mga kaguluhan sa mineralization ng buto pati na rin malformations pareho sa panahon ng pag-unlad at sa matanda. Ang MGP ay isa sa pinakamahalagang protina na may isang nagbabawal na epekto sa pagkakalkula ng mga tisyu. Ang mga pagkukulang ng MGP ay maaaring samakatuwid mamuno upang madagdagan ang pagkakalkula sa sasakyang-dagat at buto at sa gayon itaguyod ang pagbuo ng dalawang laganap na sakit na atherosclerosis (tigas ng mga ugat) at osteoporosis (pagkawala ng buto). Batay sa mga pag-aaral, ang isang mababang carboxylation ng mga protina ay sinusunod sa osteoporosis mga pasyente.
