Kolagen: co to je, druhy a vlastnosti

Živé bytosti se skládají z mnoha různých chemických látek (mezi 25 a 30), ale 96 % hmoty většiny buněk tvoří následující bioelementy esenciální: uhlík (C), vodík (H), kyslík (O), síra (S), dusík (N) a fosfor (P), které jsou v živé organické hmotě mnohem zastoupenější než v ostatních prvcích kůry přistát.

Proteiny, makromolekuly tvořené z lineárních řetězců aminokyselin, jsou základem všech živých tkání., protože představují 80 % dehydratované buněčné protoplazmy a 50 % suché hmotnosti všech tkáňových asociací v těle. Geny, uzavřené v jádře ve formě chromozomů, kódují prostřednictvím sekvencí nukleových kyselin syntézu specifických proteinů. Díky mechanismům transkripce a translace se genetický kód stává funkčními prvky, které formují naše tělo.

Bylo identifikováno asi 500 typů aminokyselin, ale pouze 20 je součástí proteinů lidského organismu, to znamená, že jsou kódovány na genetické úrovni. V každém případě počet spojených aminokyselin, pořadí, ve kterém je každá z nich umístěna, konformace řetězců a protetických (neproteinových) skupin poskytují nepochopitelnou rozmanitost proteinů v jediném organismus. Dnes vám řekneme vše o jednom z nejdůležitějších:

kolagen.

• Související článek: "4 typy pleti (a jak se o ně starat)"

Co je kolagen?

Kolagen je nejhojnější vláknitý protein v extracelulární matrix a pojivové tkáni. Je jednou z hlavních složek kůže a kostí, a proto pokrývá přibližně 25 % bílkovinné hmoty lidského organismu. Nachází se také ve šlachách, vazech a chrupavkách. V závislosti na stupni mineralizace může být kolagen tuhý, tvárný nebo někde mezi.

Kolagen je protein, a proto se skládá z aminokyselin. Aminokyseliny jsou základní proteinové podjednotky, které jsou spojeny peptidovými vazbami: kdy asociuje od 2 do 10 sloučenina se nazývá peptid, od 10 do 50 je to polypeptid a od 50 je protein. Genetický kód je univerzální, což znamená, že informace, která kóduje umístění aminokyseliny při sestavování proteinu, je u všech živých bytostí stejná.

Obecně je tento velmi speciální protein ve formě trojité šroubovice složené ze dvou identických polypeptidových řetězců α1 a jednoho, který se od nich mírně liší (α2). Nejběžnější opakující se motiv kolagenu je následující:

Glycin-prolin-X // glycin-X-hydroxyprolin

Je třeba poznamenat, že "X" je jakákoli aminokyselina, která není žádná ze 3 uvedených. Díky této konformaci kolagen je bohatý na aminokyseliny glycin, prolin a hydroxyprolin. Především tato poslední aminokyselina jej odlišuje od zbytku proteinových prvků, protože není obvyklé, aby protein měl ve svém polypeptidovém skeletu tolik hydroxyprolinu. Například lidský kolagen obsahuje 329 glycinových, 126 prolinových a 95 hydroxyprolinových jednotek na 1000 aminokyselinových zbytků.

• Mohlo by vás zajímat: "Pojivová tkáň: co to je, vlastnosti a typy"

Typy kolagenu

Mluvili jsme o kolagenu jako o jedinečném a neměnném proteinu, ale nic nemůže být dále od pravdy. V závislosti na typu řetězců, které představují, jejich uspořádání, umístění a vzájemném vztahu s jinými prvky lze detekovat různé typy kolagenu.. Mezi nimi upozorňujeme na následující:

• Kolagen typu I, řetězce α1, α1, α2(I): tvoří 90 % tělesného kolagenu. Nachází se v kůži, kostech, šlachách, vazech, dentinu a rohovce.
• Kolagen typu II, řetězce [α1(II)]3: nachází se v hyalinní chrupavce, sklivci a notochordu, chrupavčitém provazci strunatců, který se u lidí vyvíjí v páteři.
• Kolagen typu III, řetězce [α1(III)]3: nachází se v kůži, v krevních cévách a jako součást tkání vnitřních orgánů.
• Kolagen typu V, řetězce α1, α1, α2-α3(V): kůže, kost, placenta a fetální membrána.
• Kolagen typu X, řetězce [α1(X)]3: zatímco dosud uvedené řetězce se objevují ve formě vláken, tento tvoří hexagonální sítě. Je součástí kosti ve výstavbě.
• Kolagen XIV, řetězce α1(XIV)3: nachází se ve spojení s vlákny, konkrétně v kůži, rohovce a kloubní chrupavce.

V citování příkladů bychom mohli pokračovat, protože kolageny IV, VI, VII, VIII, IX, XI, XII a další necháváme ve tmě, protože jich je celkem 22. V každém případě je myšlenka jasná: tento protein Je tvořen různými typy řetězců a v závislosti na jejich uspořádání (vlákna, sítě, šestiúhelníkové sítě, spojené s vlákny nebo transmembránové) lze napočítat několik typů kolagenu., s různými funkcemi.

• Mohlo by vás zajímat: "20 druhů bílkovin a jejich funkce v těle"

běžné obecnosti

Může být velmi matoucí používat takovou specifickou terminologii, protože je snadné se ztratit mezi řetězci, polypeptidy a zónami syntézy. Z tohoto důvodu sbíráme řada základních myšlenek ve vztahu ke kolagenu v následujícím seznamu:

• Všechny typy kolagenu představují opakující se motiv glycin-prolin-X a jsou složeny ze 3 vzájemně propojených řetězců s různými vlastnostmi v každém případě.
• Různé typy kolagenu se liší především svou schopností tvořit vlákna, sítě nebo tím, že slouží jako spojovací body mezi nimi.
• Většina kolagenu v těle je uspořádána ve formě vláken a spadá do kategorie kolagenu I. typu.
• Kolagen není syntetizován přímo, protože je koncipován ve formě prokolagenu, aby později prošel glykosylačním procesem a dal vzniknout trojité šroubovici.
• Vláknitý kolagen má velmi specifické morfologické požadavky, a proto je náchylný k mutacím. To se může promítnout do různých klinických obrazů.

Jaká je funkce kolagenu?

Kolagen je uJedna z hlavních částí pojivové tkáně, protože je syntetizována a vylučována fibroblasty, velmi hojné v těchto tkáňových asociacích. Jak jeho název napovídá (spojivo, spojení), kolagen a zbytek buněčných těl spojených s těmito tkáněmi Mají spojovat tělesné struktury a držet je pohromadě, čímž dávají vzniknout trojrozměrnému tvaru těla. člověk.

kolagen Má vysokou pevnost v tahu, díky čemuž je hlavním kandidátem na vytvoření části fascie, chrupavek, vazů, kůže, šlach a kostí.. Navíc je spolu s keratinem a elastinem příčinou plasticity a deformovatelnosti kůže. Kromě typu I je kolagen XVII dalším z nejdůležitějších, protože je to spojovací bod mezi dermis a epidermis.

Navíc je třeba si uvědomit, že kolagen nás provází i mimo pohybový aparát a kůži, neboť je také součástí klíčové struktury během vývoje plodu, krevní cévy, meziobratlové ploténky a dokonce i rohovka. Aniž bychom zacházeli dále, stroma, nejtlustší část oční rohovky, je tvořeno asi 200 vzájemně propojenými kolagenovými vlákny. Bez tohoto proteinu by nebylo možné správně vidět.

Ze všech těchto důvodů není překvapivé, že mnoho mutací spojených s geny kódujícími kolagen vede k vážným patologiím. Také proto, že jednovláknové mutace mohou ovlivnit zdravá kolagenová vlákna, tyto mutace jsou považovány za dominantní (jsou exprimovány, i když jedna ze dvou kopií genu je zuřivost). Ankylozující spondylitida, dermatomyozitida, sklerodermie, psoriatická artritida a mnoho dalších onemocnění jsou tak či onak spojeny s kolagenem.

souhrn

Stručně řečeno, kolagen je typ proteinu, který může mít až 22 různých forem v závislosti na řetězcích které ji tvoří, pořadí aminokyselin, vztah se zbytkem buněčných prvků a místo umístění. Přestože až 9 z 10 kolagenových vláken je typu I, všechna hrají zásadní roli v dlouhodobé pohodě.

Také kolagen je součástí pokožky, proto je často spojován s přípravky proti stárnutí a omlazujícími krémy. Stárnutí, kouření, vystavení ultrafialovému záření a další události mohou snížit produkci kolagenu a degraduje ten stávající, čímž vznikají vrásky a typický vzhled při stárnutí.