کوفاکتور در واکنش های کربوکسیلاسیون
ویتامین K به عنوان یک عامل اصلی در تبدیل انعقاد نقش اساسی دارد پروتئین ها به فرمهای انعقادی آنها تبدیل می شود. در این فرایند ، ویتامین K در واکنش کربوکسیلاسیون برای معرفی یک گروه کربوکسیل به یک ترکیب آلی- باقی مانده اسید گلوتامیک خاص از ویتامین K وابسته است - پروتئین ها برای تشکیل بقایای اسید گاما-کربوکسی گلوتامیک (Gla). آنزیم کربوکسیلاز مورد نیاز برای این واکنش نیز وجود دارد ویتامین Kوابسته در نتیجه کربوکسیلاسیون باقیمانده گلوتامیل پروتئین های وابسته به ویتامین K ، تشکیل:
- پروتئین های هموستاز (هموستاز) - فاکتور انعقاد خون II (پروترومبین) ، VII (پروکنورتین) ، IX (عامل کریسمس) و X (عامل استوارت) و همچنین پروتئین C و S پلاسما
- پروتئین های متابولیسم استخوان - استئوکلسین و پروتئین Gla استخوان (BGP) ، پروتئین ماتریس Gla (MGP) ، به ترتیب و همچنین پروتئین S
- تنظیم رشد پروتئین ها - خاص رشد بازداشت ژن 6 (گاز 6).
- پروتئین های عملکرد ناشناخته - پروتئین Gla غنی از پرولین 1 (RGP1) و 2 (RGP2) و پروتئین Z - تصور می شود RGP1 و RGP2 در سیگنالینگ سلول نقش دارند.
علاوه بر این ، پروتئین هایی که مشخصه کمتری دارند در سنتز می شوند کلیه (نفروکلسین) ، طحال، پانکراس ، ریه و سایر بافتها عمدتا ، عملکرد پروتئین های انعقادی و استئوکلسین توضیح داده شده است. اهمیت فیزیولوژیکی دیگر کلسیمپروتئین های اتصال دهنده هنوز تا حد زیادی ناشناخته هستند.
پروتئین های فاکتور انعقاد خون ، خون ، خون ، خون II ، VII ، IX و X
فاکتورهای انعقادی II ، VII ، IX و X ، که در طی کربوکسیلاسیون وابسته به ویتامین K و همچنین پروتئین های C و S پلاسما ایجاد می شوند ، در روند طبیعی بسیار مهم هستند خون انعقاد بنابراین می توان ویتامین K را به عنوان یک ویتامین انعقادی با اثر ضد خونریزی (ضد خونریزی) توصیف کرد. علاوه بر این خون پروتئین های انعقادی بر متابولیسم استخوان تأثیر می گذارد. عوامل وابسته به ویتامین K VIIa و X از خون انعقاد باعث تحریک سنتز سیستئینپروتئین غنی 61 (hCYR61) و بافت همبند فاکتور رشد (CTGF). به عنوان اجزای ماتریکس خارج سلولی ، hCYR61 و CTGF برای رشد و رگ زایی ضروری است (جدید رگ خونی تشکیل استخوان) و در نتیجه برای رشد استخوان و در مراحل ترمیم و بازسازی.
پروتئین های متابولیسم استخوان - استئوکلسین (BGP)
استئوکلسین، تشکیل شده توسط کربوکسیلاسیون در استئوبلاست ها ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این یک جز of از ماتریکس خارج سلولی (ECM) در بافت استخوان است و 2٪ از کل پروتئین استخوان را تشکیل می دهد. از آنجا که مشخص شده است پروتئین استخوان در طی افزایش بازسازی و ترمیم استخوان در سطوح بیشتری است ، استئوکلسین برای تشکیل استخوان ضروری است.
چرخه احیا کننده ویتامین K در کربوکسیلاسیون پروتئین
در حالی که پیش سازهای بی کربناتی پروتئین های انعقادی ، قبلاً PIVKA (پروتئین ناشی از عدم وجود ویتامین K یا آنتاگونیست) ، با فعالیت کربوکسیلاز وابسته به ویتامین K ، تبدیل ویتامین KH2 (ویتامین K هیدروکسیله) به ویتامین به فرم های فعال بیولوژیکی آنها تبدیل می شود. K-2,3،2,3-اپوکسید رخ می دهد. برای اینکه دوباره برای کربوکسیلاسیون پیش سازهای انعقادی در دسترس باشد ، ویتامین K باید دوباره تولید شود. برای این منظور ، کربوکسیلاز اکنون به عنوان یک ویتامین K اپوکسیداز عمل می کند. سرانجام ، اپوکسید ردوکتاز ویتامین K-2،2,3-اپوکسید را به ویتامین K بومی (کینون) تبدیل می کند. مرحله آخر در چرخه بازسازی ویتامین K توسط ویتامین K ردوکتاز انجام می شود. این منجر به کاهش ویتامین K بومی به ویتامین K هیدروکسیله (ویتامین KH2) می شود. برای آنکه کل فرآیند کربوکسیلاسیون در غشای شبکه آندوپلاسمی به صورت بهینه رخ دهد ، ویتامین K-XNUMX،XNUMX-اپوکسید باید به طور مداوم به ویتامین KHXNUMX بازسازی شود. پس از تکمیل فرآیند کربوکسیلاسیون ، پروتئین ها در شبکه آندوپلاسمی (اندامک سلول غنی از نظر ساختاری با سیستم کانال حفره هایی که توسط غشاran احاطه شده اند) از سلول حمل می شوند و متعاقباً ترشح می شوند.
سایت های واکنش کربوکسیلاسیون
کربوکسیلاسیون پروتئین های وابسته به ویتامین K برای عملکرد پروتئین مربوطه ضروری است. این اتفاق می افتد در کبد از یک طرف و در استئوبلاستهای استخوان از طرف دیگر. با این حال ، پروتئین ها همچنین می توانند توسط کربوکسیلاز وابسته به ویتامین K در بافتهای دیگر کربوکسیله شوند. به عنوان مثال ، پروترومبین در بافت عضلانی سنتز می شود.
کربوکسیلاسیون ناقص
پروتئین های کربوکسیلاسیون ناقص ممکن است رخ دهد ، به عنوان مثال ، به دلیل کاهش جذب ویتامین K یا در طول درمان با آنتاگونیست های ویتامین K ، مانند کومارین یا وارفارین. در مورد کربوکسیلاسیون کم (تحت کربوکسیلاسیون "UC") ، پروتئین ها نمی توانند توسط شبکه آندوپلاسمی ترشح شوند - بنابراین ، آنها بیشتر تجمع می یابند. کم کربوکسیلاسیون پروتئین های فعال انعقادی در نهایت منجر به مهار آبشار انعقادی و افزایش آن می شود تمایل به خونریزی (دیاتوز خونریزی دهنده). اگر پروتئین های Gla استخوان (BGP ، MGP) به طور خاص در کربوکسیلاسیون کاهش یابد ، افزایش دفع کلسیم و هیدروکسی پرولین از طریق ادرار می تواند منجر به اختلال در استخراج مواد معدنی استخوان و همچنین ناهنجاری هایی در طول رشد و بزرگسالی شود. MGP یکی از مهمترین پروتئین ها با اثر مهاری در کلسیفیکاسیون بافت ها است. بنابراین کمبودهای MGP می تواند رهبری به افزایش کلسیفیکاسیون در عروق و استخوان ها و در نتیجه توسعه دو بیماری گسترده آترواسکلروز (تصلب شرایین) و پوکی استخوان (از دست دادن استخوان). بر اساس مطالعات ، کربوکسیلاسیون کم پروتئین در مشاهده شد پوکی استخوان بیماران.
