VitaminKabhängig

VitaminKabhängig bezeichnet Proteine, deren Aktivität von einer Vitamin-K-abhängigen Gamma-Carboxylerung abhängt. Bei dieser posttranslationalen Modifikation werden Glutamatreste in Gamma-Carboxyglutamat (Gla) umgewandelt, wodurch Kalziumionen gebunden werden können und das Protein funktional wird. Die Carboxylierung erfolgt durch das Enzym Gamma-Glutamylcarboxylase unter Einsatz von reduziertem Vitamin K als Cofaktor; das Vitamin K-Substrat wird im Verlauf durch das Recycling-System mit Vitamin K Epoxid zurück in die aktive Form gebracht (VKOR/VKORC1).

Zu den klassisch als VitaminKabhängig eingestuften Proteinen gehören Koagulationsfaktoren II (Prothrombin), VII, IX und X sowie die antikoagulatorischen Proteine Protein C und Protein S. Darüber hinaus gehören Osteocalcin und Matrix-Gla-Protein (MGP) zu dieser Gruppe; sie spielen eine Rolle in Knochenstoffwechsel bzw. Gefäßkalzifikation. Nicht alle Gla-Protein-Funktionen sind zahlreich belegt, doch die carboxylierte Form beeinfluss die Bindung von Kalzium und damit die biologische Aktivität.

Klinisch relevant ist der Vitamin-K-Haushalt: Ein Mangel führt zu unzureichender Carboxylierung und erhöhter Blutungsneigung. Bei Neugeborenen besteht ein erhöhtes Risiko für Vitamin-K-Mangel, weshalb oft eine prophylaktische Vitamin-K-Gabe erfolgt. Warfarin und andere Vitamin-K-Antagonisten hemmen VKORC1, wodurch die Aktivierung der Vitamin-K-abhängigen Proteine vermindert wird und die Gerinnung beeinflusst wird.

Die Quelle von Vitamin K liegt in der Nahrung: K1 (Phylloquinon) kommt vorwiegend in grünem Blattgemüse vor, K2 (Menaquinone) in fermentierten Lebensmitteln und tierischen Produkten; die Absorption erfolgt fettabhängig.