Kollagen syntese

Ved Dr. Ananya Mandal, MD

Aminosyrer i dannelsen af kollagen

Kollagen indeholder specifikke aminosyrer – glycin, prolin, hydroxyprolin og arginin. Disse aminosyrer har en regelmæssig arrangement i hver af de tre kæder af disse kollagen underenheder.

Sekvensen følger ofte mønster Gly-Pro-X eller Gly-X-Hyp, hvor X kan være enhver af forskellige andre aminosyrerester.

Prolin eller hydroxyprolin udgør 1/6 af den totale sekvens. Glycin (Gly) findes på næsten hver tredje restkoncentrationer. Glycin tegner sig for 1/3 af den sekvens, hvilket betyder, at ca. halvdelen af kollagen sekvensen ikke er glycin, prolin eller hydroxyprolin. Prolin (Pro) udgør ca. 17% af kollagen.

Kollagen har også to ualmindeligt afledte aminosyrer, der ikke direkte indsættes under oversættelse. Disse aminosyrer findes på bestemte lokationer i forhold til glycin og er ændret post-translationally af forskellige enzymer, som begge kræver C-vitamin som en cofaktor.

Hydroxyprolin er afledt af prolin og Hydroxylysine afledt af lysin. Afhængigt af typen kollagen er varierende antal hydroxylysines glycosylated (hovedsagelig med disaccharider vedhæftet).

Derudover er regelmæssige gentagelse og høj glycin indhold findes i kun et par andre fibermaterialer proteiner, som silke fibroin. I silke 75-80% er - Gly-Ala-Gly-Ala-med 10% serin og elastin er rig på glycin, prolin og alanin (Ala), hvis side-gruppen er en lille, inert methyl-gruppe.

Høj glycin indholdet er ikke fundet i Homogenat proteiner undtagen i meget korte sektioner af deres rækkefølge. Fordi glycin er den mindste aminosyre med nogen side kæde, spiller en unik rolle i fiberholdigt strukturelle proteiner. Cortisol fremmer nedbrydningen af kollagen (hud) ind i aminosyrer.

Dannelse af Type I collagen

Type I collagen er den mest forekomne kollagen i kroppen.

Inden i cellen

  1. Under oversættelse, er der dannet to typer peptid kæder på ribosomer langs den RU endoplasmatisk reticulum (RER). Disse kaldes alfa-1- og 2-Alfa-kæder. Disse peptid kæder (kendt som preprocollagen) har registrering peptider i hver ende og en signal-peptid.
  2. Preprocollagen er derefter overgår til lumen af RER. Signal peptider kløbet derefter inde RER og peptid kæder kaldes nu pro-alpha kæder.
  3. Hydroxylation af lysin og prolin aminosyrer opstår inde i lumen. Denne proces er afhængig af ascorbinsyre (C-Vitamin) som en cofaktor. Yderligere glykosylering af specifikke hydroxylysine rester opstår.
  4. Tredobbelt helical struktur er dannet inde i endoplasmatisk reticulum fra hver to alpha-1 kæder og én 2-Alfa-kæden. Dette kaldes procollagen.
  5. Procollagen transporteres i golgi-apparatet, når det er pakket og secreted ved exocytosis.

Uden for cellen

  1. En gang uden for cellen, registrering peptider er kløbet og tropocollagen er dannet af procollagen peptidase.
  2. Disse tropocollagen molekyler indsamle til form kollagen fibriller via covalent cross-linking af lysyl stavbakterier, der forbinder hydroxylysine og lysin restkoncentrationer. Flere kollagen fibriller form i kollagen fibers.
  3. Kollagen kan knyttes til cellemembraner via flere typer af protein, herunder fibronectin og integrin.

Lidelser af kollagen syntese

Som det fremgår af trinnene i kollagen syntese, udgør Vitamin C en vigtig del af processen. C-vitamin mangel forårsager skørbug, en alvorlig og smertefuld sygdom som kollagen, der er syntetiseret er defekt, og det ikke producerer stærke bindevævet. Dette fører til blødning og skrælning tandkød, tab af tænder, huden, misfarvning og ikke-healing sår.

Før 1700-tallet var denne betingelse berygtet blandt lang varighed naval og militære ekspeditioner, hvor deltagerne blev berøvet fødevarer, der indeholder Vitamin C.

Visse autoimmune sygdomme som systemisk lupus erythematosus eller leddegigt kan desuden opstå hvor kroppens immunsystem opfatter kollagen som fremmed og angreb og forringer collgen i kroppen. Nogle bakterier og virus også ødelægge kollagen fibers i kroppen eller forstyrre sin produktion.

Gennemgået af April Cashin-Garbutt, BA Hons (Cantab)

Kilder

  1. http://www.Biochem.wisc.edu/faculty/Raines/Lab/pdfs/Shoulders2009a.PDF
  2. http://www.biochemj.org/BJ/260/0463/2600463.PDF
  3. http://www.springerlink.com/content/jpwre2yqeywjla28/
  4. http://www.cliniccare.com.au/Documents/stimulation-of-collagen-Synthesis.PDF
  5. http://JCB.rupress.org/content/25/1/69.Full.PDF

Yderligere lµsning

Last Updated: Oct 4, 2012

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post