Kollagen-Synthese

Aminosäuren in der Entstehung des Kollagens

Kollagen enthält spezifische Aminosäuren - Glycin, Prolin, Hydroxyprolin und Arginin. Diese Aminosäuren haben eine regelmäßige Anordnung in jeder der drei Ketten dieser Kollagenuntereinheiten. 

Die Reihenfolge folgt häufig dem Gly-Pro-x Muster oder Gly-X-Hyp, in dem X möglicherweise irgendwelche der vielen anderen Aminosäurerückstände ist.

Prolin oder Hydroxyprolin setzen ungefähr 1/6 der Gesamtreihenfolge fest. Glycin (Gly) wird an fast jedem dritten Rückstand gefunden. Glycin beträgt 1/3 der Reihenfolgenbedeutung, dass ungefähr Hälfte der Kollagenreihenfolge nicht Glycin, Prolin oder Hydroxyprolin ist. Das Prolin (Pro) bildet ungefähr 17% des Kollagens.

Kollagen hat auch zwei seltene ableitende Aminosäuren, die nicht direkt während der Übersetzung eingesteckt werden. Diese Aminosäuren werden an den spezifischen Einbauorten im Verhältnis zu Glycin gefunden und sind durch verschiedene Enzyme geändertes nach--Übersetzungs-, die Vitamin C als Nebenfaktor erfordern.

Hydroxyprolin wird vom Prolin und von Hydroxylysin berechnet, die vom Lysin berechnet werden. Abhängig von dem Baumuster des Kollagens, sind die unterschiedlichen Anzahlen von hydroxylysines glykosyliert (Disaccharide befestigen größtenteils, lassend).

Darüber hinaus wird die regelmäßige Wiederholung und hohe der Glycingehalt in nur einigen anderen faserartigen Proteinen, wie silk Fibroin gefunden. In der Seide ist 75-80% - Gly-Ala-Gly-Ala mit 10% Serin und Elastin ist im Glycin, im Prolin und im Alanin (Ala) reich, dessen Seitengruppe eine kleine, träge Methyl- Gruppe ist. 

Hohe Glycingehalt werden nicht in den globulären Proteinen ausgenommen in sehr kurze Abschnitte ihrer Reihenfolge gefunden. Weil Glycin die kleinste Aminosäure ohne Seitenkette ist, spielt es eine einzigartige Rolle in den faserartigen Strukturproteinen. Cortisol regt Abbau (des Haut) Kollagens in Aminosäuren an.

Entstehung des Baumusters I Kollagen

Baumuster I Kollagen ist das reichlichste Kollagen in der Karosserie.

Innerhalb der Zelle

  1. Während der Übersetzung werden zwei Baumuster Peptidketten auf Ribosom entlang dem rauen Endoplasmanetzmagen gebildet (RER). Diese werden die Ketten alpha-1 und alpha-2 genannt. Diese Peptidketten (bekannt als preprocollagen) haben Registrierungspeptide auf jedem Ende und einem Signalpeptid.
  2. Das preprocollagen wird dann in das Lumen des RER freigegeben. Danach werden die Signalpeptide innerhalb des RER zerspaltet und die Peptidketten werden jetzt Proalpha Ketten genannt.
  3. Hydroxylierung von Lysin- und Prolinaminosäuren tritt innerhalb des Lumens auf. Dieser Prozess ist von der Ascorbinsäure (Vitamin C) als Nebenfaktor abhängig. Weiterer Glycosylation von spezifischen Hydroxylysinrückständen tritt auf.
  4. Dreifache schraubenartige Zelle wird innerhalb des Endoplasmanetzmagens von jeden zwei Ketten alpha-1 und von einer Kette alpha-2 gebildet. Dieses wird procollagen genannt.
  5. Procollagen wird in den golgi Apparat transportiert, in dem es durch Exocytosis verpackt und abgesondert wird.

Außerhalb der Zelle

  1. Einmal außerhalb der Zelle, werden die Registrierungspeptide zerspaltet und Tropocollagen wird durch procollagen Peptidase gebildet.
  2. Diese Tropocollagenmoleküle erfassen, um Kollagenfäserchen, über kovalente Vernetzung durch Lysyloxydase zu bilden, die Hydroxylysin- und Lysinrückstände verbindet. Mehrfache Kollagenfäserchen bilden sich in Kollagenfasern.
  3. Kollagen wird zu den Zellmembranen über einige Baumuster Protein, einschließlich fibronectin und integrin befestigt möglicherweise.

Störungen der Kollagensynthese

Wie von den Stufen der Kollagensynthese offensichtlich ist, Vitamin- Cformulare ein wichtiges Teil des Prozesses. Vitamin- Cfehlbetrag verursacht Skorbut, ein ernstes und schmerzliche Krankheit, in der das Kollagen, das synthetisiert wird, defekt ist und er produzieren nicht starke Bindegewebe. Dieses führt zu das Abzapfen und die Schale von Gummis, von Verlust von Zähnen, von Hautverfärbung und von nicht-heilenden Wunden.

Vor dem 18. Jahrhundert war diese Bedingung unter langen Dauermarine- und Militärexpeditionen notorisch, während deren Teilnehmer die Nahrungsmittel beraubt wurden, die Vitamin C enthalten.

Darüber hinaus treten möglicherweise bestimmte Autoimmunerkrankungen wie Körperlupus erythematodes oder rheumatoide Arthritis auf, wo das Immunsystem der Karosserie das Kollagen als fremdes empfindet und das collgen in der Karosserie in Angriff nimmt und vermindert. Einige Bakterien und Viren auch zerstören Kollagenfasern in der Karosserie oder behindern seine Produktion.

Quellen

  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

Weiterführende Literatur

Last Updated: Aug 23, 2018

Ananya Mandal

Written by

Ananya Mandal

Ananya is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

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