Коллаген: что это такое, виды и характеристики

Живые существа состоят из множества различных химических веществ (от 25 до 30), но 96% массы большинства клеток составляют следующие биоэлементы. незаменимые: углерод (C), водород (H), кислород (O), сера (S), азот (N) и фосфор (P), которых в живом органическом веществе гораздо больше, чем в других элементах земной коры. земля.

Белки, макромолекулы, образованные линейными цепочками аминокислот, составляют основу всех живых тканей., так как они представляют 80% обезвоженной клеточной протоплазмы и 50% сухой массы всех тканевых ассоциаций в организме. Гены, заключенные в ядре в виде хромосом, кодируют через последовательности нуклеиновых кислот синтез специфических белков. Благодаря механизмам транскрипции и трансляции генетический код становится функциональными элементами, формирующими наше тело.

Идентифицировано около 500 видов аминокислот, но только 20 входят в состав белков человеческого организма, то есть закодированы на генетическом уровне. В любом случае количество связанных аминокислот, порядок расположения каждой из них, конформация цепей и простетических (небелковых) групп обеспечивают непостижимое разнообразие белков всего в одном организм. Сегодня мы расскажем вам все об одном из самых важных:

коллаген.

• Связанная статья: «4 типа кожи (и как за ними ухаживать)»

Что такое коллаген?

Коллаген самый распространенный волокнистый белок во внеклеточном матриксе и соединительной ткани. Он является одним из основных компонентов кожи и костей и поэтому составляет примерно 25% белковой массы человеческого организма. Он также содержится в сухожилиях, связках и хрящах. В зависимости от степени минерализации коллаген может быть жестким, податливым или чем-то средним.

Коллаген — это белок, поэтому он состоит из аминокислот. Аминокислоты – это основные белковые субъединицы, соединенные пептидными связями: когда ассоциировать от 2 до 10 соединение называется пептидом, от 10 до 50 — полипептидом, а от 50 — соединением. белок. Генетический код универсален, а это означает, что информация, кодирующая размещение аминокислоты при сборке белка, одинакова у всех живых существ.

В целом этот особый белок имеет форму тройной спирали, состоящей из двух идентичных полипептидных цепей α1 и одной, немного отличающейся от них (α2). Наиболее распространенный повторяющийся мотив коллагена выглядит следующим образом:

Глицин-пролин-X // глицин-X-гидроксипролин

Следует отметить, что «X» — это любая аминокислота, не входящая ни в одну из 3 упомянутых. Благодаря такой конформации коллаген он богат аминокислотами глицином, пролином и гидроксипролином. Прежде всего, эта последняя аминокислота отличает его от остальных белковых элементов, поскольку для белка необычно иметь такое количество гидроксипролина в своем полипептидном скелете. Например, человеческий коллаген содержит 329 глициновых, 126 пролиновых и 95 гидроксипролиновых единиц на 1000 аминокислотных остатков.

• Вас может заинтересовать: «Соединительная ткань: что это такое, характеристика и виды»

Типы коллагена

Мы говорили о коллагене как об уникальном и неизменном белке, но это далеко не так. В зависимости от типа представленных ими цепей, их расположения, расположения и взаимоотношений с другими элементами можно обнаружить различные типы коллагена.. Среди них выделим следующие:

• Коллаген типа I, цепи α1, α1, α2(I): составляет 90% коллагена организма. Он находится в коже, костях, сухожилиях, связках, дентине и роговице.
• Коллаген типа II, цепи [α1(II)]3: обнаружен в гиалиновом хряще, стекловидном теле и хорде, хрящевом тяже хордовых животных, который развивается в позвоночнике человека.
• Коллаген III типа, цепи [α1(III)]3: расположены в коже, в кровеносных сосудах и в составе тканей внутренних органов.
• Коллаген типа V, цепи α1, α1, α2-α3(V): кожа, кость, плацента и плодная оболочка.
• Коллаген типа X, цепи [α1(X)]3: в то время как упомянутые до сих пор появляются в виде волокон, этот образует гексагональные сети. Это часть строящейся кости.
• Коллаген XIV, цепи α1(XIV)3: обнаружен в связи с волокнами, особенно в коже, роговице и суставном хряще.

Можно было бы продолжать приводить примеры, так как коллагены IV, VI, VII, VIII, IX, XI, XII и другие мы оставляем в неведении, так как их всего 22. В любом случае идея ясна: этот белок Он состоит из различных типов цепей и, в зависимости от их расположения (волокна, сети, гексагональные сети, связанные с волокнами или трансмембранные), можно насчитать несколько типов коллагена., с разным функционалом.

• Вас может заинтересовать: «20 типов белков и их функции в организме»

общие положения

Можно очень запутаться в такой специфической терминологии, так как легко запутаться между цепями, полипептидами и зонами синтеза. По этой причине мы собираем ряд основных идей в отношении коллагена в следующем списке:

• Все типы коллагена представляют повторяющийся мотив глицин-пролин-X и состоят из 3 взаимосвязанных цепей с различными характеристиками в каждом случае.
• Различные типы коллагена различаются, прежде всего, своей способностью образовывать волокна, сети или выполнять функции соединительных точек между ними.
• Большая часть коллагена в организме расположена в виде волокон и относится к категории коллагена I типа.
• Коллаген не синтезируется напрямую, поскольку он задуман в форме проколлагена, чтобы позже пройти процесс гликозилирования и дать начало тройной спирали.
• Волокнистый коллаген имеет очень специфические морфологические требования и поэтому подвержен мутациям. Это может выражаться в различных клинических картинах.

Какова функция коллагена?

Коллаген это тыОдна из основных частей соединительной ткани, так как синтезируется и секретируется фибробластами., очень обильные в этих тканевых ассоциациях. Как следует из названия (connective, соединение), коллаген и остальные тела клеток, связанные с этими тканями Они предназначены для соединения структур тела и удержания их вместе, что приводит к трехмерной форме тела. человек.

коллаген Он обладает высокой прочностью на растяжение, что делает его основным кандидатом на формирование части фасций, хрящей, связок, кожи, сухожилий и костей.. Кроме того, вместе с кератином и эластином он является причиной пластичности и деформируемости кожи. Помимо типа I, коллаген XVII является еще одним из наиболее важных, поскольку он является точкой соединения между дермой и эпидермисом.

Кроме того, следует отметить, что коллаген сопровождает нас за пределами опорно-двигательного аппарата и кожи, так как он также входит в состав ключевые структуры во время развития плода, кровеносные сосуды, межпозвонковые диски и даже роговица. Если не вдаваться в подробности, скажем, что строма, самая толстая часть роговицы глаза, состоит примерно из 200 соединенных между собой коллагеновых волокон. Без этого белка нормальное зрение было бы невозможным.

По всем этим причинам неудивительно, что многие мутации, связанные с генами, кодирующими коллаген, приводят к серьезным патологиям. Кроме того, поскольку одноцепочечные мутации могут влиять на здоровые волокна коллагена, эти мутации считаются доминантными (они проявляются, даже если одна из двух копий гена ярость). Болезнь Бехтерева, дерматомиозит, склеродермия, псориатический артрит и многие другие заболевания так или иначе связаны с коллагеном.

Краткое содержание

Таким образом, коллаген — это тип белка, который может принимать до 22 различных форм в зависимости от цепей. составляющих его, порядок расположения аминокислот, соотношение с остальными клеточными элементами и место расположение. Хотя до 9 из 10 коллагеновых волокон относятся к типу I, все они играют важную роль в долгосрочном благополучии.

Кроме того, коллаген входит в состав кожи, поэтому его часто ассоциируют с антивозрастными средствами и омолаживающими кремами. Старение, курение, воздействие ультрафиолетового излучения и другие явления могут снизить выработку коллагена и разрушают существующий, что приводит к появлению морщин и типичному внешнему виду во время старения.