Silná antioxidační aktivita cyklu vitaminu K při mikrosomální peroxidaci lipidů

V cyklu vitaminu K se neustále obnovuje vitamin K-hydrochinon, aktivní kofaktor pro gama-glutamylkarboxylázu. Postupné cesty obsahují oxidaci hydrochinonu na epoxid, následovanou redukcí na chinon a redukcí na hydrochinon. Vitamin K-hydrochinon je silným radikálovým čističem (Mukai et al., J Biol Chem 267: 22277-22281, 1992). Testovali jsme potenciální antioxidační aktivitu cyklu vitaminu K v reakcích peroxidace lipidů (reaktivní látky kyseliny thiobarbiturové, TBARS) v jaterních mikrosomech potkanů. Jako prooxidanty jsme použili Fe2+/askorbát, NADPH-Fe3+/ATP a NADPH/CCl4. Vitamin K (< nebo = 50 mikroM) sám o sobě neměl na tvorbu TBARS vliv. V kombinaci s 1 mM dithiothreitolu (DTT), redukčního kofaktoru pro mikrosomální enzym vitamin K epoxidreduktázu, vitamin K potlačoval peroxidaci lipidů s koncentrací, která blokovala maximální reakci o 50 % (IC50) cca 0,2 mikroM. Vitamin K1 (fylochinon) a vitamin K2 (menachinon-4) byly stejně účinné. Warfarin (5 mikroM) a chlorovitamin K (50 mikroM), inhibitory epoxidreduktázy vitaminu K, resp. gama-glutamylkarboxylázy, dokázaly antioxidační účinek zcela zrušit. Peroxidace lipidů byla nepřímo úměrná množství hydrochinonu vitaminu K v reakci. Epoxidreduktáza vitaminu K se zdála být citlivá na peroxidaci lipidů, přičemž polovina aktivity se ztratila během 10 minut při oxidaci s NADPH/CCl4. Inaktivaci bylo možné oslabit antioxidanty, jako je vitamin E, redukovaný glutathion a menadion, a také vitaminem K v kombinaci s DTT, nikoli však superoxiddismutázou a katalázou. Výsledky ukazují, že cyklus vitaminu K by mohl působit jako silný antioxidant, že aktivní formou je s největší pravděpodobností vitamin K-hydrochinon a že primárním produktem reakce je semichinon. Výsledky rovněž ukazují, že reakční produkt je zpracováván v cyklu vitaminu K za účelem regenerace vitaminu K-hydrochinonu.