Kolagēns: kas tas ir, veidi un īpašības

Dzīvās būtnes sastāv no daudzām dažādām ķīmiskām vielām (no 25 līdz 30), bet 96% no lielākās daļas šūnu masas veido šādi bioelementi būtiski: ogleklis (C), ūdeņradis (H), skābeklis (O), sērs (S), slāpeklis (N) un fosfors (P), kas dzīvās organiskās vielās ir daudz vairāk nekā citos garozas elementos. zeme.

Olbaltumvielas, makromolekulas, kas veidojas no lineārām aminoskābju ķēdēm, ir visu dzīvo audu pamats., jo tie veido 80% no dehidrētās šūnu protoplazmas un 50% no visu ķermeņa audu asociāciju sausā svara. Gēni, kas ir ietverti kodolā hromosomu veidā, caur nukleīnskābju sekvencēm kodē specifisku proteīnu sintēzi. Pateicoties transkripcijas un tulkošanas mehānismiem, ģenētiskais kods kļūst par funkcionāliem elementiem, kas veido mūsu ķermeni.

Ir identificēti aptuveni 500 aminoskābju veidi, bet tikai 20 ir daļa no cilvēka organisma olbaltumvielām, tas ir, tās ir kodētas ģenētiskā līmenī. Jebkurā gadījumā saistīto aminoskābju skaits, secība, kādā katra no tām ir novietota, konformācija ķēžu un protēžu (bez olbaltumvielu) grupas nodrošina neaptveramu olbaltumvielu daudzveidību tikai vienā organisms. Šodien mēs jums pastāstīsim visu par vienu no vissvarīgākajiem:

kolagēns.

• Saistīts raksts: "4 ādas tipi (un kā par tiem rūpēties)"

Kas ir kolagēns?

Kolagēns ir visvairāk sastopamais šķiedru proteīns ekstracelulārajā matricā un saistaudos. Tā ir viena no galvenajām ādas un kaulu sastāvdaļām un līdz ar to sedz aptuveni 25% no cilvēka organisma olbaltumvielu masas. Tas ir atrodams arī cīpslās, saitēs un skrimšļos. Atkarībā no mineralizācijas pakāpes kolagēns var būt stingrs, kaļams vai kaut kur pa vidu.

Kolagēns ir proteīns, un tāpēc tas sastāv no aminoskābēm. Aminoskābes ir proteīna bāzes apakšvienības, kuras savieno peptīdu saites: kad no 2 līdz 10 savienojumu sauc par peptīdu, no 10 līdz 50 tas ir polipeptīds un no 50 tas ir olbaltumvielas. Ģenētiskais kods ir universāls, kas nozīmē, ka informācija, kas kodē aminoskābes izvietojumu, saliekot proteīnu, visās dzīvajās būtnēs ir vienāda.

Kopumā šis ļoti īpašais proteīns ir trīskāršas spirāles formā, kas sastāv no divām identiskām polipeptīdu ķēdēm α1 un vienas, kas nedaudz atšķiras no tām (α2). Visbiežāk atkārtotais kolagēna motīvs ir šāds:

Glicīns-prolīns-X // glicīns-X-hidroksiprolīns

Jāatzīmē, ka "X" ir jebkura aminoskābe, kas nav neviena no 3 minētajām. Pateicoties šai uzbūvei, kolagēns tas ir bagāts ar aminoskābēm glicīnu, prolīnu un hidroksiprolīnu. Pirmām kārtām šī pēdējā aminoskābe to atšķir no pārējiem proteīna elementiem, jo ​​nav ierasts, ka proteīna polipeptīda skeletā ir tik daudz hidroksiprolīna. Piemēram, cilvēka kolagēns satur 329 glicīna, 126 prolīna un 95 hidroksiprolīna vienības uz 1000 aminoskābju atlikumiem.

• Jūs varētu interesēt: "Saistaudi: kas tas ir, īpašības un veidi"

Kolagēna veidi

Mēs esam runājuši par kolagēnu kā unikālu un nemainīgu proteīnu, taču nekas nevar būt tālāk no patiesības. Atkarībā no to ķēžu veida, to izvietojuma, atrašanās vietas un savstarpējās attiecības ar citiem elementiem, var noteikt dažādus kolagēna veidus.. Starp tiem mēs izceļam sekojošo:

• I tipa kolagēns, α1, α1, α2(I) ķēdes: veido 90% ķermeņa kolagēna. Tas atrodas ādā, kaulos, cīpslās, saitēs, dentīnā un radzenē.
• II tipa kolagēns, [α1(II)]3 ķēdes: atrodamas hialīna skrimšļos, stiklveida ķermenī un notohordā, skrimšļa akordu virvē, kas attīstās cilvēkiem mugurkaula daļā.
• III tipa kolagēns, [α1(III)]3 ķēdes: atrodas ādā, asinsvados un kā daļu no iekšējo orgānu audiem.
• V tipa kolagēns, α1, α1, α2-α3(V) ķēdes: āda, kauls, placenta un augļa membrāna.
• X tipa kolagēns, [α1(X)]3 ķēdes: lai gan līdz šim minētās parādās šķiedru veidā, šī veido sešstūrainu tīklus. Tā ir daļa no būvējamā kaula.
• Kolagēna XIV, α1(XIV)3 ķēdes: tas ir saistīts ar šķiedrām, īpaši ādā, radzenē un locītavu skrimšļos.

Mēs varētu turpināt minēt piemērus, jo mēs atstājam neziņā IV, VI, VII, VIII, IX, XI, XII un citus kolagēnus, jo kopā ir 22. Jebkurā gadījumā ideja ir skaidra: šis proteīns To veido dažāda veida ķēdes, un atkarībā no to izvietojuma (šķiedras, tīkli, sešstūra tīkli, kas saistīti ar šķiedrām vai transmembrānu) var saskaitīt vairākus kolagēna veidus., ar dažādām funkcijām.

• Jūs varētu interesēt: "20 proteīnu veidi un to funkcijas organismā"

kopīgus vispārīgumus

Šāda specifiska terminoloģija var būt ļoti mulsinoša, jo ir viegli pazust starp ķēdēm, polipeptīdiem un sintēzes zonām. Šī iemesla dēļ mēs savācam virkne pamatideju saistībā ar kolagēnu šajā sarakstā:

• Visiem kolagēna veidiem ir atkārtots glicīna-prolīna-X motīvs, un tie sastāv no 3 savstarpēji saistītām ķēdēm, kurām katrā gadījumā ir atšķirīgas īpašības.
• Dažādi kolagēna veidi galvenokārt atšķiras ar spēju veidot šķiedras, tīklus vai kalpot kā savienojuma punkti starp tiem.
• Lielākā daļa kolagēna organismā ir sakārtoti šķiedru veidā un ietilpst I tipa kolagēna kategorijā.
• Kolagēns netiek sintezēts tieši, jo tas tiek veidots prokolagēna formā, lai vēlāk tiktu pakļauts glikozilācijas procesam un radītu trīskāršu spirāli.
• Šķiedrainam kolagēnam ir ļoti specifiskas morfoloģiskas prasības, un tāpēc tas ir uzņēmīgs pret mutācijām. Tas var izpausties dažādos klīniskos attēlos.

Kāda ir kolagēna funkcija?

Kolagēns ir uViena no galvenajām saistaudu daļām, jo ​​to sintezē un izdala fibroblasti, ļoti bagātīgs šajās audu asociācijās. Kā norāda nosaukums (savienojums, savienojums), kolagēns un pārējie šūnu ķermeņi, kas saistīti ar šiem audiem Tie ir paredzēti, lai savienotu ķermeņa struktūras un noturētu tās kopā, tādējādi radot ķermeņa trīsdimensiju formu. cilvēks.

kolagēns Tam ir augsta stiepes izturība, kas padara to par galveno kandidātu fasciju, skrimšļu, saišu, ādas, cīpslu un kaulu daļai.. Turklāt tas kopā ar keratīnu un elastīnu ir ādas plastiskuma un deformējamības cēlonis. Papildus I tipam kolagēns XVII ir vēl viens no vissvarīgākajiem, jo ​​tas ir savienojuma punkts starp dermu un epidermu.

Turklāt jāatzīmē, ka kolagēns mūs pavada ārpus kustību aparāta un ādas, jo tas ir arī daļa no galvenās struktūras augļa attīstības laikā, asinsvadi, starpskriemeļu diski un pat radzene. Neturpinot tālāk, stroma, acs radzenes biezākā daļa, sastāv no aptuveni 200 savstarpēji savienotām kolagēna šķiedrām. Bez šī proteīna nebūtu iespējams pareizi redzēt.

Visu šo iemeslu dēļ nav pārsteidzoši, ka daudzas mutācijas, kas saistītas ar kolagēnu kodējošiem gēniem, izraisa nopietnas patoloģijas. Turklāt, tā kā vienas virknes mutācijas var ietekmēt veselīgas kolagēna šķiedras, šīs mutācijas tiek uzskatītas par dominējošām (tās izpaužas pat tad, ja ir viena no divām gēna kopijām niknums). Ankilozējošais spondilīts, dermatomiozīts, sklerodermija, psoriātiskais artrīts un daudzas citas slimības vienā vai otrā veidā ir saistītas ar kolagēnu.

Kopsavilkums

Rezumējot, kolagēns ir proteīna veids, kam var būt līdz pat 22 dažādām formām atkarībā no ķēdēm. kas to veido, aminoskābju secība, attiecības ar pārējiem šūnu elementiem un vieta atrašanās vieta. Lai gan līdz pat 9 no 10 kolagēna šķiedrām ir I tipa, tām visām ir būtiska loma ilgtermiņa labklājībā.

Arī kolagēns ir daļa no ādas, tāpēc tas bieži tiek saistīts ar līdzekļiem pret novecošanos un atjaunojošiem krēmiem. Novecošana, smēķēšana, ultravioletā starojuma iedarbība un citi notikumi var samazināt ražošanu kolagēna un degradē esošo, kas izraisa grumbu veidošanos un tipisku izskatu novecošanās laikā.