Silna aktywność antyoksydacyjna cyklu witaminy K w mikrosomalnej peroksydacji lipidów

W cyklu witaminy K, witamina K-hydrochinon, aktywny kofaktor dla gamma-glutamylo-karboksylazy, jest stale regenerowana. Kolejne szlaki zawierają utlenianie hydrochinonu do epoksydu, a następnie redukcję do chinonu i redukcję do hydrochinonu. Witamina K-hydrochinon jest gatunkiem silnie zmiatającym rodniki (Mukai et al., J Biol Chem 267: 22277-22281, 1992). Testowaliśmy potencjalną aktywność antyoksydacyjną cyklu witaminy K w reakcjach peroksydacji lipidów (substancje reaktywne kwasu tiobarbiturowego, TBARS) w mikrosomach wątroby szczura. Jako prooksydantów użyto Fe2+/askorbinian, NADPH-Fe3+/ATP oraz NADPH/CCl4. Sama witamina K (< lub = 50 mikroM) nie miała wpływu na tworzenie się TBARS. W połączeniu z 1 mM ditiothreitolu (DTT), kofaktora redukcyjnego dla mikrosomalnego enzymu reduktazy epoksydowej witaminy K, witamina K hamowała peroksydację lipidów w stężeniu, które blokowało maksymalną odpowiedź o 50% (IC50) wynoszącym około 0,2 mikroM. Witamina K1 (filochinon) i witamina K2 (menachinon-4) były równie aktywne. Warfaryna (5 mikroM) i chloro-witamina K (50 mikroM), inhibitory odpowiednio reduktazy epoksydowej witaminy K i gamma-glutamylokarboksylazy, były w stanie całkowicie znieść efekt antyoksydacyjny. Peroksydacja lipidów była odwrotnie proporcjonalna do ilości hydrochinonu witaminy K w reakcji. Reduktaza epoksydowa witaminy K wydawała się wrażliwa na peroksydację lipidów, przy czym połowa jej aktywności została utracona w ciągu 10 min podczas utleniania NADPH/CCl4. Inaktywacja mogła być osłabiona przez antyoksydanty, takie jak witamina E, zredukowany glutation i menadion, a także przez witaminę K w połączeniu z DTT, ale nie przez dysmutazę ponadtlenkową i katalazę. Wyniki pokazują, że cykl witaminy K może działać jako silny przeciwutleniacz, że aktywny gatunek we wszystkich prawdopodobieństwie jest witamina K-hydrochinon, i że podstawowym produktem reakcji jest semichinon. Wyniki pokazują również, że produkt reakcji jest przetwarzany w cyklu witaminy K w celu regeneracji witaminy K-hydrochinonu.