Σύνθεσης κολλαγόνου

Από Dr Ananya Mandal, MD

Αμινοξέα στο σχηματισμό του κολλαγόνου

Κολλαγόνο περιέχει συγκεκριμένα αμινοξέα – γλυκίνη, προλίνη, υδροξυπρολίνη και αργινίνη. Αυτά τα αμινοξέα έχουν μια κανονική ρύθμιση σε κάθε μία από τις τρεις αλυσίδες αυτές τις υποενότητες κολλαγόνο.

Η ακολουθία συχνά ακολουθεί το μοτίβο Gly-Pro-X ή Gly-X-Hyp, όπου X μπορεί να είναι οποιαδήποτε διάφορα άλλα κατάλοιπα αμινοξέων.

Προλίνη ή υδροξυπρολίνη αποτελούν περίπου το 1/6 της συνολικής αλληλουχίας. Γλυκίνη (Gly) βρίσκεται σε σχεδόν σε κάθε τρίτο υπόλειμμα. Η γλυκίνη αντιπροσωπεύει το 1/3 της ακολουθίας που σημαίνει ότι περίπου το ήμισυ της ακολουθίας κολλαγόνο δεν είναι γλυκίνη, προλίνη ή υδροξυπρολίνη. Προλίνη (Pro) κάνει περίπου το 17% του κολλαγόνου.

Κολλαγόνου έχει επίσης δύο ασυνήθιστο παράγωγα αμινοξέα που δεν ενσωματώνονται απευθείας κατά τη διάρκεια της μετάφρασης. Αυτά τα αμινοξέα που διαπιστώνεται σε συγκεκριμένες θέσεις σε σχέση με γλυκίνη και τροποποιούνται post-translationally από διάφορα ένζυμα, τα οποία απαιτούν βιταμίνη C ως ένα συμπαράγοντα.

Υδροξυπρολίνη παράγεται από προλίνη και Hydroxylysine που προέρχονται από λυσίνη. Ανάλογα με τον τύπο κολλαγόνου, ποικίλες οι αριθμοί των hydroxylysines είναι glycosylated (ως επί το πλείστον έχοντας δισακχαρίτη επισυνάπτεται).

Επιπλέον, η τακτική επανάληψη κινήσεων και περιεχομένου υψηλής γλυκίνη βρίσκεται σε μόνο λίγα άλλα ινώδη πρωτεΐνες, όπως το μετάξι fibroin. Μετάξι στο 75-80% είναι - Gly-Ala-Gly-Ala-με 10% serine και ελαστίνη είναι πλούσια σε γλυκίνη, προλίνη και αλανίνη (Ala), των οποίων η ομάδα πλευρά είναι ένα μικρό, αδρανή μεθυλο ομάδα.

Υψηλή γλυκίνη περιεχόμενα δεν εντοπίζονται στις globular πρωτεΐνες εκτός από πολύ μικρά τμήματα του ακολουθία τους. Επειδή η γλυκίνη είναι το μικρότερο αμινοξύ με καμία πλευρά αλυσίδα, διαδραματίζει έναν μοναδικό ρόλο σε ινώδη δομικές πρωτεΐνες. Κορτιζόλης τονώνει αποδόμησης του κολλαγόνου (δέρματος) σε αμινοξέα.

Σχηματισμό του κολλαγόνου τύπου ι

Τύπου ι κολλαγόνο είναι το πιο άφθονο κολλαγόνο στο Σώμα.

Μέσα στο κελί

  1. Κατά τη διάρκεια της μετάφρασης, δύο τύπους του ενζύμου στους χλωροπλάστες αλυσίδες σχηματίζονται σε ribosomes κατά μήκος του ακατέργαστων ενδοπλασματικό δίκτυο (RER). Αυτές οι ομάδες ονομάζονται οι αλυσίδες άλφα-1 και άλφα-2. Αυτές οι αλυσίδες του ενζύμου στους χλωροπλάστες (γνωστή ως preprocollagen) έχουν πεπτίδια καταχώρισης σε κάθε άκρο και ένα σήμα στους χλωροπλάστες.
  2. Το preprocollagen είναι κατόπιν διέρρευσαν το lumen στο RER. Στη συνέχεια το σήμα πεπτίδια έχουν σχισμένα μέσα στο RER και τις αλυσίδες του ενζύμου στους χλωροπλάστες τώρα ονομάζονται pro-alpha αλυσίδες.
  3. Hydroxylation του αμινοξέα λυσίνη και προλίνη παρουσιάζεται μέσα το lumen.. Αυτή η διαδικασία εξαρτάται ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C) ως ένα συμπαράγοντα. Παρουσιάζεται η περαιτέρω glycosylation ειδική hydroxylysine καταλοίπων.
  4. Τριπλή helical δομή σχηματίζεται μέσα το ενδοπλασματικό δίκτυο από κάθε δύο αλυσίδες άλφα-1 και μία αλυσίδα άλφα-2. Αυτό ονομάζεται procollagen.
  5. Procollagen μεταφέρεται σε το σωμάτιο Golgi, όπου είναι συσκευασμένα και εκκρίνεται από exocytosis.

Έξω από το κελί

  1. Μία φορά έξω από το κελί, είναι σχισμένα με την καταχώριση πεπτίδια και tropocollagen σχηματίζεται από procollagen peptidase.
  2. Συγκεντρώστε αυτά τα μόρια tropocollagen να ινιδίων κολλαγόνου με μορφή, μέσω ομοιοπολικών cross-linking από lysyl οξειδάσης που συνδέει τα κατάλοιπα hydroxylysine και λυσίνη. Πολλαπλές ινιδίων κολλαγόνου με μορφή σε ίνες κολλαγόνου.
  3. Κυτταρικών μεμβρανών μέσω αρκετούς τύπους πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων φιμπρονεκτίνη και integrin μπορούν να προσδένονται κολλαγόνο.

Διαταραχές της σύνθεσης κολλαγόνου

Όπως είναι προφανές από τα βήματα της σύνθεσης κολλαγόνου, η βιταμίνη C αποτελεί σημαντική συνιστώσα της διαδικασίας. Ανεπάρκεια βιταμίνης C προκαλεί σκορβούτο, μια σοβαρή και επίπονη ασθένεια στην οποία το κολλαγόνο που είναι σύνθεση είναι ελαττωματικά και δεν τις παράγουν ισχυρή συνδετικών ιστών. Αυτό οδηγεί σε αιμορραγία και απολέπιση κόμμεα, απώλεια των δοντιών, δέρματος, αποχρωματισμός και μη-επούλωση πληγές.

Πριν από το 18ο αιώνα, αυτή η προϋπόθεση ήταν πασίγνωστος μεταξύ μακράς διάρκειας ναυτικές και στρατιωτικές αποστολές στη διάρκεια του οποίου οι συμμετέχοντες είχαν ακρωτηριασθεί τρόφιμα που περιέχουν βιταμίνη C.

Επιπλέον, ορισμένες αυτοάνοσες ασθένειες όπως συστηματικός ερυθηματώδης λύκος ή ρευματοειδή αρθρίτιδα μπορεί να προκύψει όταν ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού αντιλαμβάνεται το κολλαγόνο ως ξένο και επιθέσεις και υποβαθμίζει τη collgen στο Σώμα. Ορισμένα βακτηρίων και ιών επίσης καταστρέψουν τις ίνες κολλαγόνου στο Σώμα ή να ανακατευτεί με την παραγωγή.

Επανεξετάζονται από Απρίλιο Cashin-Garbutt, BA Hons (Cantab)

Πηγές

  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

Περαιτέρω ανάγνωση

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | العربية | Dansk | Nederlands | Finnish | Ελληνικά | עִבְרִית | हिन्दी | Bahasa | Norsk | Русский | Svenska | Magyar | Polski | Română | Türkçe
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