The Mechanism of Action of Vitamin K

Abstract

Vitamin K is the blood-clotting vitamin. The mechanism of action of vitamin K is discussed in terms of a new carbanion model that mimics the proton abstraction from the gamma position of protein-bound glutamate. This is the essential step leading to carboxylation and activation of the blood-clotting proteins. The model comprises an oxygenation that is coupled to carbon-carbon bond formation, as is the oxygenation of vitamin K hydroquinone to vitamin K oxide. The model hypothesis is also supported by the mechanism of inhibition of the carboxylase by HCN, which acts as an acid-base inhibitor rather than a metal-complexing inhibitor. The new model postulates a dioxetane intermediate that explains the presence of a second atom of 18O (from 18O2) incorporated into vitamin K oxide in the course of the enzymatic carboxylation. Finally, the chemistry developed here has been used to define the active site of vitamin K hydroquinone as the carbon-carbon bond adjacent to the methyl group.

Crystal Structure of Mycobacterium tuberculosis MenB, a Key Enzyme in Vitamin K2 Biosynthesis

“…Although electron transport in humans does not involve menaquinone, this compound plays an essential role in blood clotting, for example being involved in the ␥-carboxylation of glutamic acid residues in prothrombin (45). However, humans cannot synthesize menaquinone (vitamin K 2 ) and must obtain it in the diet or from bacteria present in the gut.…”

"Staphylococcus aureus e Staphylococcus aureus meticilina resistentes (MRSA) em profissionais de saúde e as interfaces com as infecções nosocomiais"

“…É encontrada em hortaliças e óleos vegetais, que representam a sua fonte predominante. Apesar de ser encontrada nos alimentos de origem vegetal, ela é sintetizada por bactérias, as menaquinonas, originalmente chamada de K 2 , e que foram subseqüentemente caracterizadas (DOWD et al, 1995).…”

Vitamina K: metabolismo e nutrição

“…A vitamina K 1 , hoje chamada de filoquinona, é o único analógo da vitamina presente em plantas; é encontrada em hortaliças e óleos vegetais, os quais representam a fonte predominante da vitamina. A forma sintetizada por bactérias, as menaquinonas, originalmente chamadas de K 2 , foram subseqüentemente caracterizadas (Dowd et al, 1995). A família das menaquinonas constitui-se numa série de vitaminas designadas MK-n, onde o n representa o número de resíduos isoprenóides na cadeia lateral.…”

“…As evidências de decréscimo da síntese de menaquinonas, na presença de tratamento com antibióticos, são mínimas; contudo, observou-se que alguns tipos de antibióticos, os que possuem uma cadeia lateral N-metiltiotetrazole (NMTT), têm a capacidade de inibir epoxi-redutase de vitamina K (Dowd et al, 1995). O resultado é um efeito similar aos cumarínicos, embora acentuadamente mais fraco e observado somente naqueles pacientes que apresentam estado nutricional comprometido quanto à vitamina K (Suttie, 1995).…”