多为含生物素的蛋白质,在ATP和存在条件下使底物羧基化。如丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸;乙酰辅酶A羧化酶催化生成丙二酰辅酶A等。另有一种依赖于维生素K 羧化酶,存在于哺乳动物各种组织微粒体中,选择性地催化蛋白质的翻译后修饰,将谷氨酸或酰胺转变成γ羧基化的谷氨酸或酰胺,反应中利用氧或二氧化碳,并依赖于维生素K。