Síntese de colágeno

Por Dr Alex Matos, MD

Aminoácidos na formação de colágeno

Colágeno contém aminoácidos específicos-glicina, prolina, hidroxiprolina e arginina. Estes aminoácidos têm um arranjo regular em cada uma das três cadeias destas subunidades de colágeno.

A seqüência muitas vezes segue o padrão Gly-Pro-X ou Hyp-Gly-X, onde X pode ser qualquer um dos vários outros resíduos de aminoácidos.

Prolina ou hidroxiprolina constituem cerca de 1/6 da seqüência total. Glicina (Gly) é encontrada em quase cada resíduo de terceiro. A glicina é responsável por 1/3 da sequência que significa que aproximadamente metade da sequência de colágeno não é glicina, prolina e hidroxiprolina. Prolina (Pro) torna-se cerca de 17% de colágeno.

Colágeno também tem dois incomuns derivados aminoácidos que não são directamente inseridos durante a tradução. Estes aminoácidos são encontrados em locais específicos em relação a glicina e são modificados post-translationally por diferentes enzimas, que requerem a vitamina C como cofactor.

A hidroxiprolina é derivada de prolina e hidroxilisina derivado da lisina. Dependendo do tipo de colágeno, diferentes números de hydroxylysines são glycosylated (principalmente tendo dissacarídeos anexados).

Além disso, a repetição regular e glicina alta conteúda é encontrado em apenas alguns outras fibrosas proteínas, tais como seda da fibroína. Em seda 75-80% é - Gly-Ala-Gly-Ala-com 10% de serina e elastina é rico em glicina, prolina e alanina (Ala), cujo lado é um grupo metilo pequeno, inerte.

Conteúdo de glicina alta não é encontrado em proteínas globulares, exceto em seções muito curtas de sua seqüência. Porque a glicina é o menor aminoácido com nenhuma cadeia lateral, desempenha um papel único em proteínas estruturais fibrosas. Cortisol estimula a degradação do colágeno (pele) em aminoácidos.

Formação de colágeno tipo I

Tipo I é de colágeno o colágeno mais abundante no organismo.

Dentro da célula

  1. Durante a tradução, formam-se dois tipos de cadeias peptídicas em ribossomas ao longo do retículo endoplasmático rugoso (RER). Estes são chamados de cadeias de alfa-1 e alfa-2. Estas cadeias peptídicas (conhecidas como preprocollagen) têm peptídeos de registro em cada extremidade e um peptídeo sinal.
  2. A preprocollagen, em seguida, é liberado no lúmen do RER. Daí em diante os peptídeos de sinal são clivados dentro do RER e cadeias peptídicas são agora chamadas cadeias pro-alpha.
  3. Hidroxilação dos aminoácidos lisina e prolina ocorre no interior do lúmen. Este processo é dependente de ácido ascórbico (vitamina C) como cofator. Glycosylation mais resíduos de hidroxilisina específico ocorre.
  4. Estrutura helicoidal tripla é formada no interior do retículo endoplasmático cada duas cadeias de alfa-1 e uma cadeia alfa-2. Isso é chamado de procolágeno.
  5. Procolagénio é transportado para o complexo de Golgi, onde é embalado e secretada por exocitose.

Fora da célula

  1. Uma vez fora da célula, os peptídeos de registro são clivados e tropocolágeno é formado por procolágeno peptidase.
  2. Estas moléculas de tropocolágeno se reúnem para fibrilhas de colagénio forma, através de ligações covalentes, cross-linking de lisil oxidase, que liga a resíduos de hidroxilisina e lisina. Formulário de fibrilhas de colagénio vários em fibras de colágeno.
  3. Colágeno pode ser associado a membranas celulares através de vários tipos de proteína, incluindo fibronectina e integrinas.

Distúrbios da síntese de colágeno

Como é evidente, as etapas da síntese de colágeno, vitamina C forma um componente importante do processo. Deficiência de vitamina C provoca o escorbuto, uma doença grave e doloroso, em que o colágeno que é sintetizado é defeituoso e não produz tecidos conjuntivos fortes. Isso leva a sangramento e peeling gengival, perda de dentes, descoloração e não cura feridas de pele.

Antes do século XVIII, esta condição foi notória entre as expedições do militar e naval de longa duração durante a qual os participantes foram privados de alimentos que contêm vitamina c.

Além disso, certas doenças auto-imunes, como Lúpus eritematoso sistêmico ou artrite reumatóide podem ocorrer onde o sistema imunológico do corpo percebe o colágeno como estrangeiros e ataques e degrada o collgen no corpo. Algumas bactérias e vírus também destroem as fibras de colágeno no corpo ou interferem em sua produção.

Avaliado por abril Cashin-Gomes, BA Hons (Cantab)

Fontes

  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

Leitura adicional

Last Updated: Oct 4, 2012

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