Protein Z ist ein Vitamin-K-abhängiges Glykoprotein, das in der Leber synthetisiert wird. Es wurde 1977 von Prowse und Esnouf erstmals beschrieben. 1984 wurde es erstmals gereinigt, 1990 erfolgte die Aufklärung der Aminosäuresequenz. Das Molekulargewicht des Proteins Z liegt bei 62 kD, es besteht aus einer Einzelkette mit 396 Aminosäuren. Protein Z wirkt als Cofaktor bei der Bindung von Thrombin an die Phospholipidoberfläche und ist nicht enzymatisch aktiv. Ohne das Protein Z erfolgt keine Bindung.
Eine weitere Funktion des Proteins Z besteht in der Degradation des F-Xa, indem es wiederum als Cofaktor eines "protein-Z-related proteinase inhibitor" wirkt. Bei einem Protein-Z-Mangel besteht eine hämorrhagische Diathese, z.B. in Form eines Rumpel-Leede-Phänomens. Die Plasmakonzentration liegt bei 2900 ul/l, die Halbwertszeit des Proteins Z liegt bei 2,5 Tagen.