Budući da protein Z pomaže u inaktivaciji koagulacijskog faktora Xa, nedostatak ili disfunkcija proteina Z predisponira nastanku venske tromboze (uglavnom u bolesnika s drugim poremećajima zgrušavanja).

(Vidi također Pregled trombotskih poremećaja.)

Protein Z , protein ovisan o vitaminu K, djeluje kao kofaktor u silaznoj regulaciji koagulacije stvaranjem kompleksa s proteinom plazme, Z-ovisnim inhibitorom proteaze. (ZPI) Kompleks pretežno inaktivira faktor Xa na fosfolipidnim površinama.

Posljedica urođenog nedostatka proteina Z ili ZPI ili stečenih autoprotutijela na protein Z u patofiziologiji tromboze, gubitka fetusa i raka (jajnika ili želuca) nije potpuno jasna, međutim, poremećaj proteina Z ili ZPI može učiniti trombozu vjerojatnijom ako pogođeni bolesnik ima i drugi urođeni poremećaj koagulacije (npr. faktor V Leiden) ili stečeno autoprotutijelo protiv proteina vezanog za fosfolipide (antifosfolipidno protutijelo).

Kvantifikacija proteina Z, ZPI i protutijela na protein Z provodi se u specijaliziranim regionalnim laboratorijima plazmatskom elektroforezom, imunoblot testom i enzimski povezanim imunosorbentnim testom (ELISA).

Još uvijek nije poznato postoji li indikacija za primjenom antikoagulantne terapije ili profilakse u nedostatku proteina Z ili ZPI.