Kolagen: apa itu, jenis dan karakteristiknya

Makhluk hidup terdiri dari banyak zat kimia yang berbeda (antara 25 dan 30), tetapi 96% dari massa sebagian besar sel terdiri dari bioelemen berikut esensial: karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), belerang (S), nitrogen (N) dan fosfor (P), yang jauh lebih berlimpah dalam bahan organik hidup daripada unsur-unsur lain dari kerak bumi tanah.

Protein, makromolekul yang terbentuk dari rantai linier asam amino, merupakan dasar dari semua jaringan hidup., karena mereka mewakili 80% dari protoplasma sel dehidrasi dan 50% dari berat kering dari semua asosiasi jaringan dalam tubuh. Gen, tertutup dalam nukleus dalam bentuk kromosom, dikodekan melalui urutan asam nukleat sintesis protein spesifik. Berkat mekanisme transkripsi dan translasi, kode genetik menjadi elemen fungsional yang membentuk tubuh kita.

Sekitar 500 jenis asam amino telah diidentifikasi, tetapi hanya 20 yang merupakan bagian dari protein organisme manusia, yaitu dikodekan pada tingkat genetik. Bagaimanapun, jumlah asam amino yang terhubung, urutan penempatan masing-masing, konformasi rantai dan gugus prostetik (non-protein) menyediakan variasi protein yang tidak dapat dipahami hanya dalam satu rantai suatu organisme. Hari ini kami memberi tahu Anda segalanya tentang salah satu yang paling penting:

kolagen.

• Artikel terkait: "4 jenis kulit (dan cara merawatnya)"

Apa itu kolagen?

Kolagen adalah protein berserat yang paling melimpah di matriks ekstraseluler dan jaringan ikat. Ini adalah salah satu komponen utama kulit dan tulang dan karenanya mencakup sekitar 25% massa protein tubuh manusia. Itu juga ditemukan di tendon, ligamen, dan tulang rawan. Bergantung pada tingkat mineralisasi, kolagen bisa kaku, mudah dibentuk, atau di antara keduanya.

Kolagen adalah protein dan, oleh karena itu, terdiri dari asam amino. Asam amino adalah subunit protein dasar yang bergabung dengan ikatan peptida: kapan asosiasi dari 2 sampai 10 senyawa itu disebut peptida, dari 10 sampai 50 itu adalah polipeptida dan dari 50 itu adalah a protein. Kode genetik bersifat universal, artinya informasi yang mengkodekan penempatan asam amino saat menyusun protein adalah sama pada semua makhluk hidup.

Secara umum, protein yang sangat istimewa ini berbentuk triple helix, terdiri dari dua rantai polipeptida identik α1 dan satu yang sedikit berbeda darinya (α2). Motif pengulangan kolagen yang paling umum adalah sebagai berikut:

Glisin-prolin-X // glisin-X-hidroksiprolin

Perlu dicatat bahwa "X" adalah asam amino apa pun yang bukan salah satu dari 3 asam amino yang disebutkan. Karena konformasi ini, kolagen itu kaya akan asam amino glisin, prolin dan hidroksiprolin. Di atas segalanya, asam amino terakhir ini membedakannya dari unsur protein lainnya, karena tidak biasanya sebuah protein memiliki begitu banyak hidroksiprolin dalam kerangka polipeptidanya. Misalnya, kolagen manusia mengandung 329 glisin, 126 prolin, dan 95 unit hidroksiprolin per 1.000 residu asam amino.

• Anda mungkin tertarik pada: "Jaringan ikat: apa itu, karakteristik dan jenisnya"

Jenis Kolagen

Kami telah berbicara tentang kolagen sebagai protein yang unik dan tidak berubah-ubah, tetapi tidak ada yang lebih jauh dari kebenaran. Bergantung pada jenis rantai yang ada, susunannya, lokasinya, dan keterkaitannya dengan elemen lain, berbagai jenis kolagen dapat dideteksi.. Di antara mereka, kami menyoroti yang berikut:

• Kolagen tipe I, rantai α1, α1, α2(I): membentuk 90% kolagen tubuh. Itu ditemukan di kulit, tulang, tendon, ligamen, dentin, dan kornea.
• Kolagen tipe II, [α1(II)]3 rantai: ditemukan di kartilago hialin, humor vitreous, dan notochord, tali chordata tulang rawan, yang berkembang di kolom tulang belakang pada manusia.
• Kolagen tipe III, rantai [α1(III)]3: terletak di kulit, di pembuluh darah dan sebagai bagian dari jaringan organ dalam.
• Kolagen tipe V, rantai α1, α1, α2-α3(V): kulit, tulang, plasenta, dan membran janin.
• Kolagen tipe X, [α1(X)]3 rantai: sementara yang disebutkan sampai sekarang muncul dalam bentuk serat, yang satu ini membentuk jaringan heksagonal. Itu adalah bagian dari tulang yang sedang dibangun.
• Rantai kolagen XIV, α1(XIV)3: ditemukan terkait dengan serat, khususnya di kulit, kornea, dan kartilago artikular.

Kita dapat terus mengutip contoh, karena kita membiarkan kolagen IV, VI, VII, VIII, IX, XI, XII dan lainnya dalam kegelapan, karena totalnya ada 22. Bagaimanapun, idenya jelas: protein ini Itu terdiri dari berbagai jenis rantai dan, tergantung pada pengaturannya (serat, jaringan, jaringan heksagonal, terkait dengan serat atau transmembran), beberapa jenis kolagen dapat dihitung., dengan fungsi yang berbeda.

• Anda mungkin tertarik pada: "20 jenis protein dan fungsinya di dalam tubuh"

generalisasi umum

Ini bisa sangat membingungkan untuk dikeluarkan dalam terminologi spesifik seperti itu, karena mudah tersesat di antara rantai, polipeptida, dan zona sintesis. Untuk alasan ini, kami mengumpulkan serangkaian ide dasar dalam kaitannya dengan kolagen dalam daftar berikut:

• Semua jenis kolagen menghadirkan motif berulang glisin-prolin-X dan terdiri dari 3 rantai yang saling berhubungan, dengan karakteristik berbeda di setiap kasus.
• Berbagai jenis kolagen berbeda terutama oleh kemampuannya untuk membentuk serat, jaringan, atau untuk tujuan melayani sebagai titik penghubung di antara mereka.
• Sebagian besar kolagen dalam tubuh tersusun dalam bentuk serat dan termasuk dalam kategori kolagen tipe I.
• Kolagen tidak disintesis secara langsung, karena dikandung dalam bentuk prokolagen, untuk kemudian mengalami proses glikosilasi dan menimbulkan triple helix.
• Kolagen berserat memiliki persyaratan morfologis yang sangat spesifik dan karenanya rentan terhadap mutasi. Ini dapat diterjemahkan ke dalam berbagai gambaran klinis.

Apa fungsi kolagen?

Kolagen adalah kamuSalah satu bagian utama jaringan ikat, karena disintesis dan disekresikan oleh fibroblas, sangat melimpah di asosiasi jaringan ini. Seperti namanya (pengikat, koneksi), kolagen dan sisa badan sel yang terkait dengan jaringan ini Mereka dimaksudkan untuk menghubungkan struktur tubuh dan menyatukannya, sehingga memunculkan bentuk tubuh tiga dimensi. manusia.

kolagen Ini memiliki kekuatan tarik tinggi, yang menjadikannya kandidat utama untuk membentuk bagian dari fasia, tulang rawan, ligamen, kulit, tendon, dan tulang.. Selain itu, bersama dengan keratin dan elastin, ini menjadi penyebab plastisitas dan kelainan bentuk kulit. Di luar tipe I, kolagen XVII adalah salah satu yang paling penting, karena merupakan titik persimpangan antara dermis dan epidermis.

Selain itu, perlu dicatat bahwa kolagen menemani kita di luar sistem alat gerak dan kulit, karena juga merupakan bagian dari struktur kunci selama perkembangan janin, pembuluh darah, cakram intervertebralis dan bahkan kornea. Tanpa melangkah lebih jauh, stroma, bagian paling tebal dari kornea mata, terdiri dari sekitar 200 serat kolagen yang saling berhubungan. Tanpa protein ini, melihat dengan benar tidak mungkin dilakukan.

Untuk semua alasan ini, tidak mengherankan bahwa banyak mutasi yang terkait dengan gen penyandi kolagen menghasilkan patologi yang serius. Juga, karena mutasi untai tunggal dapat memengaruhi serat kolagen yang sehat, mutasi ini dianggap dominan (mereka diekspresikan bahkan jika salah satu dari dua salinan gen tersebut adalah kemarahan). Ankylosing spondylitis, dermatomyositis, scleroderma, psoriatic arthritis dan banyak penyakit lainnya berhubungan dengan kolagen dengan satu atau lain cara.

Ringkasan

Singkatnya, kolagen adalah sejenis protein yang dapat mengambil hingga 22 bentuk berbeda, tergantung pada rantainya yang menyusunnya, urutan asam amino, hubungan dengan elemen seluler lainnya dan tempat lokasi. Meskipun hingga 9 dari 10 serat kolagen adalah tipe I, semuanya memainkan peran penting dalam kesejahteraan jangka panjang.

Kolagen juga merupakan bagian dari kulit, sehingga sering dikaitkan dengan produk anti penuaan dan krim peremajaan. Penuaan, merokok, paparan radiasi ultraviolet dan peristiwa lainnya dapat mengurangi produksi kolagen dan menurunkan yang sudah ada, yang menimbulkan kerutan dan penampilan khas selama penuaan.