Kolagen (biosyntéza, výskyt, funkce)

Kolagen

30% všech bílkovin těla složený z fibril → příčně pruhované základ fibrily = tropokolagen (280 nm)

TropokolagenTrojšroubovice – řetězce α1, α1, α2

Každý řetězec obsahuje přes 1000 AKGlycin 30%, prolin a hydroxyprolin 25%,

hydroxylysin, tyrosin, žádný tryptofan V tkáni je vždy agregován s dalšími

molekulami tropokolagenu

Typy kolagenů a jejich výskyt

TypI a III

I trimer

II

IV

V

Hlavní výskyt Kůže, cévy, šlachy,

vazy,kost, dentin, fascie

Fetální pojivo

Chrupavka

Bazální membrány, oční čočka

Různé tkáně

Typy kolagenů a jejich výskyt

TypVI

VII

VIII

dnes je známo asi 15 typů (I až XV) a nové jsou neustále objevovány

Hlavní výskytIntima cév

Kůže

Různá místa

Biosyntéza kolagenu(fibroblasty)

1. Syntéza řetězců pre-prokolagenu.

Signální protein je navádí do RER.

2. Odštěpením signálního proteinu vzniká

prokolagenní peptid.

mRNA

Signální protein

3. Hydroxylace zbytků prolinu a lysinu:

v endoplazmatickém retikulu enzymy: prolyl- a lysylhydroxylasa kofaktory: Fe2+, 2 – oxoglutarát, askorbát, O2 – jeden

atom na 2 – oxoglutarát a druhý slouží k vytvoření OH skupiny

význam: maturace řetězce pro únik z

buňky

4. Glykosylace – vazba glukózy a galaktózy β – glykosidově na OH skupinu hydroxy- lysinu

vznik disacharidových jednotek enzymy: glykosyltransferasa a galaktosyl- transferasa probíhá v Golgiho aparátu

5. Vznik prokolagenu

Probíha v ER Vznik trojité šroubovice z tří α řetězců Vodíkové můstky

6. Další maturace prokolagenu v

extracelulární matrix

zbavení většiny nehelikálních segmentů

→ tropokolagen polymerace tropokolagenu → kolagenní

mikrofibrila → fibrila → kolagenní vlákno

7. Zpevnění kolagenní fibrily

Oxidace lysylových a hydroxylysylových zbytků na příslušné aldehydy lysyloxidasou a hydroxylysyloxidasou (oxidativní deaminace)

- odstranění NH2 skupiny umožňuje vznik kovalentních

vazeb – Schiffových bází. vycházejí z ε – aminoskupin zbytků lysinu

a hydroxylysinu výsledkem je pevnost a malá roztažnost

Funkce kolagenu

mechanická pevnost ale poddajnost• kůže• šlach a vazů• chrupavky• bazální membrány• kosti

difůze a výměna metabolitů, iontů a vody tvorba vazivové jizvy stárnutí organismu

Kolagen a choroby pojiva Nadbytek kolagenu – fibróza

- plicní fibróza - jaterní cirhóza - ateroskleróza

Nedostatek kolagenu- Osteogenesis imperfecta (křehké kosti) mutace kolagenu typu I porucha tvorby trojité šroubovice molekuly kolagenu snadné odbourávání kolagenu lámavost kostí- Ehlers-Danlosův syndrom porucha syntézy kolagenu šlachy a kůže snadno natažitelné hypermobilita v kloubech roztržení velkých cév

Děkujeme za pozornost

Použitá literatura

M. Ledvina a kol., Biochemie pro studující

medicínyJ. Duchoň, Lékařská chemie a biochemiehttp://www.hypro.cz/hyRubrIn.aspx?intRub

rKis=1251&intLang=0http://www.zdravcentra.cz/cps/rde/xchg/zc

/xsl/3141_1450.htmlmateriály z histologie