العامل المساعد في تفاعلات الكربوكسيل
فيتامين K يلعب دورًا أساسيًا كعامل مساعد في تحويل التخثر البروتينات في أشكال التخثر. في هذه العملية، فيتامين K يشارك في تفاعل الكربوكسيل لإدخال مجموعة الكربوكسيل في مركب عضوي من بقايا حمض الجلوتاميك المعتمد على فيتامين ك البروتينات لتشكيل بقايا حمض جاما كربوكسيجلوتاميك (Gla). إن إنزيم الكربوكسيلاز المطلوب لهذا التفاعل هو أيضًا فيتامين K-اعتمادا. نتيجة لكربوكسيل بقايا الجلوتاميل للبروتينات المعتمدة على فيتامين K ، يتم تكوين:
- بروتينات الإرقاء (الإرقاء) - عامل تخثر الدم الثاني (البروثرومبين) ، السابع (البروكونفيرتين) ، التاسع (عامل الكريسماس) ، X (عامل ستيوارت) ، بالإضافة إلى بروتين البلازما C و S
- بروتينات التمثيل الغذائي للعظام - بروتين أوستيوكالسين وبروتين جلا العظم (BGP) ، وبروتين جلا المصفوفة (MGP) ، على التوالي ، وكذلك بروتين S
- تنظيم النمو البروتينات - توقف النمو محدد جينة 6 (غاز 6).
- البروتينات مجهولة الوظيفة - يُعتقد أن بروتين Gla 1 الغني بالبرولين (RGP1) و 2 (RGP2) والبروتين Z - RGP1 و RGP2 يلعبان دورًا في إرسال الإشارات الخلوية.
علاوة على ذلك ، يتم تصنيع البروتينات الأقل تميزًا في الكلى (نيفروكالسين) ، طحالالبنكرياس رئة والأنسجة الأخرى. بشكل رئيسي ، وظيفة بروتينات التخثر و أوستيوكالسين تم توضيحه. الأهمية الفسيولوجية للآخر الكلسيوملا تزال البروتينات الرابطة غير معروفة إلى حد كبير.
بروتينات عامل تخثر الدم الثاني والسابع والتاسع والعاشر
عوامل التخثر II و VII و IX و X ، والتي تتشكل أثناء الكربوكسيل المعتمد على فيتامين K ، وكذلك بروتينات البلازما C و S ، مهمة للغاية في العملية الطبيعية دم تجلط الدم. لذلك يمكن وصف فيتامين ك بأنه فيتامين تخثر له تأثير مضاد للنزيف (مضاد للنزيف). بالإضافة إلى ذلك ، فإن دم تؤثر بروتينات التخثر على استقلاب العظام. العوامل التي تعتمد على فيتامين K VIIa و X من دم التخثر يحفز تخليق السيستين- بروتين غني 61 (hCYR61) و النسيج الضام عامل النمو (CTGF). كمكونات للمصفوفة خارج الخلية ، فإن hCYR61 و CTGF ضروريان للنمو وتكوين الأوعية (جديد الأوعية الدموية تكوين) نسيج العظام وبالتالي لنمو العظام وفي مراحل الإصلاح وإعادة البناء.
بروتينات استقلاب العظام أوستيوكالسين (BGP)
أوستيوكالسين، التي تشكلت بواسطة الكربوكسيل في بانيات العظم ، لها أهمية خاصة. وهو أحد مكونات المصفوفة خارج الخلية (ECM) لأنسجة العظام ويمثل 2 ٪ من إجمالي محتوى البروتين في العظام. لأنه تم العثور على بروتين العظام في مستويات متزايدة أثناء زيادة إعادة تشكيل وإصلاح العظام ، أوستيوكالسين ضروري لتكوين العظام.
دورة تجديد فيتامين ك في الكربوكسيل بالبروتين
بينما يتم تحويل سلائف أكاربوكسي غير الفعالة لبروتينات التخثر ، المعروفة سابقًا باسم PIVKA (البروتين الناجم عن غياب فيتامين K أو مضاداته) ، إلى أشكالها النشطة بيولوجيًا عن طريق نشاط الكربوكسيل المعتمد على فيتامين K ، وتحويل فيتامين KH2 (فيتامين K الهيدروكسيل) إلى فيتامين يحدث K-2,3،2,3-epoxide. لكي يكون متاحًا مرة أخرى لكربوكسيل سلائف التخثر ، يجب تجديد فيتامين ك. لهذا الغرض ، يعمل الكربوكسيلاز الآن كفيتامين ك إيبوكسيداز. أخيرًا ، يقوم اختزال الإيبوكسيد بتحويل فيتامين K-2،2,3-epoxide مرة أخرى إلى فيتامين K الأصلي (كينون). يتم تنفيذ الخطوة الأخيرة في دورة تجديد فيتامين ك عن طريق اختزال فيتامين ك. ينتج عن هذا تقليل فيتامين K الأصلي إلى فيتامين K الهيدروكسيل (فيتامين KH2). من أجل حدوث عملية الكربوكسيل بأكملها على النحو الأمثل في غشاء الشبكة الإندوبلازمية ، يجب تجديد فيتامين K-XNUMX،XNUMX-epoxide باستمرار إلى فيتامين KHXNUMX. بمجرد اكتمال عملية الكربوكسيل ، يتم نقل البروتينات في الشبكة الإندوبلازمية (عضية خلوية غنية بنيويًا مع نظام قناة من التجاويف المحاطة بأغشية) للخلية ويتم إفرازها لاحقًا.
مواقع تفاعل الكربوكسيل
يعتبر الكربوكسيل من البروتينات المعتمدة على فيتامين K ضروريًا لوظائف البروتين الخاصة بكل منها. انها تجري في كبد من ناحية وفي بانيات العظم من ناحية أخرى ، يمكن أيضًا أن يتم كربوكسيل البروتينات في الأنسجة الأخرى عن طريق الكربوكسيل المعتمد على فيتامين K. على سبيل المثال ، يتم تصنيع البروثرومبين في الأنسجة العضلية.
الكربوكسيل غير المكتمل
قد تحدث بروتينات كربوكسيلية غير مكتملة ، على سبيل المثال ، بسبب نقص امتصاص فيتامين ك أو أثناء العلاج بمضادات فيتامين ك ، مثل الكومارين أو الوارفارين. في حالة انخفاض الكربوكسيل (تحت الكربوكسيل "UC") ، لا يمكن إفراز البروتينات بواسطة الشبكة الإندوبلازمية - وبالتالي ، فإنها تتراكم بدرجة أكبر. يؤدي نقص الكربوكسيل للبروتينات النشطة للتخثر في النهاية إلى تثبيط شلال التخثر وزيادة ميل النزيف (أهبة نزفية). إذا تم تقليل بروتينات Gla في العظام (BGP ، MGP) على وجه الخصوص في الكربوكسيل ، فإن زيادة إفراز الكلسيوم والهيدروكسي برولين عن طريق البول يمكن أن يؤدي إلى اضطرابات في تمعدن العظام وكذلك التشوهات أثناء النمو وفي مرحلة البلوغ. MGP هو واحد من أهم البروتينات التي لها تأثير مثبط على تكلس الأنسجة. وبالتالي يمكن لأوجه القصور في MGP قيادة لزيادة التكلس في سفن و العظام وبالتالي تعزيز تطور اثنين من الأمراض واسعة الانتشار مثل تصلب الشرايين (تصلب الشرايين) و هشاشة العظام (فقدان العظام). على أساس الدراسات ، لوحظ انخفاض الكربوكسيل في البروتينات هشاشة العظام المرضى.