VitaminKabhängigen

Vitamin-K-abhängige Proteine, oft abgekürzt als VKDP, bezeichnet man Proteine, deren Funktionsfähigkeit von der Gamma-Carboxylierung bestimmter Glutamatreste abhängt. Diese Carboxylierung wandelt Glutamat in Gamma-Carboxyglutamat (Gla) um, was Kalziumionen binden kann und eine ordnungsgemäße Interaktion mit Phospholipidoberflächen ermöglicht. Die Reaktion erfolgt durch die Gamma-Carboxylase und benötigt Vitamin K als Cofaktor. In der Leber werden die primär betroffenen Proteine synthetisiert, doch auch außerhalb der Leber vorkommende VKDP sind bekannt.

Zu den bekanntesten VKDP gehören die Gerinnungsfaktoren II (Prothrombin), VII, IX und X, sowie die Antikoagulantien Protein C und Protein S. Diese Proteine ermöglichen eine kontrollierte Koagulation; ihr Kalziumabhängiges Bindungsverhalten an Phospholipidoberflächen ist essenziell für die Bildung aktiver Koagulationskomplexe. Neben der Gerinnung gibt es auch außerhalb der Leber vorkommende VKDP, wie Osteocalcin im Knochengewebe und Matrix-Gla-Protein (MGP) in Knorpel- und Gefäßgewebe, die ebenfalls gamma-carboxyliert werden müssen, um ihre Funktionen auszuüben.

Vitamin K selbst durchläuft einen zyklichen Reaktionsweg. Vitamin K wird während der Carboxylierung zu Vitamin K-Epoxid oxidiert; das Epoxid wird durch Enzyme wie Vitamin K-Reduktase (VKOR) zurück in die aktive Hydroquinon-Form regeneriert. Antagonisten wie Warfarin hemmen VKOR und verringern so die Gamma-Carboxylierung der VKDP, was zu einer verminderten Aktivität dieser Proteine und einem erhöhten Blutungsrisiko führt. Eine ausreichende Versorgung mit Vitamin K, etwa durch grünblättriges Gemüse oder erwachsene Vitamin-K-Supplemente, ist wichtig; Neugeborene erhalten oft eine prophylaktische Vitamin-K-Injektion zur Verhinderung von Gerinnungsstörungen.