Коллаген

Оглавление1 Коллаген1.1 Структура и функции коллагена1.2 Типы коллагена1.3 Коллаген в биологии человека1.4 Синтез коллагена1.5 Применение коллагена1.6 Гидроксилирование и гликозилирование1.7 Модификация […]

Коллаген

  • Структура и функции коллагена

    • Коллаген является основным структурным белком соединительной ткани.  
    • Состоит из тройной спирали из удлиненных фибрилл.  
    • Содержится в хрящах, костях, сухожилиях, связках, коже, роговице, кровеносных сосудах и других тканях.  
    • Витамин С важен для синтеза коллагена, витамин Е улучшает его выработку.  
  • Типы коллагена

    • Более 90% коллагена в организме человека приходится на коллаген I типа.  
    • Существует 28 типов коллагена, разделенных на группы по структуре.  
    • Типы коллагена включают фибриллярный, FACIT, короткую цепь, базальную мембрану, мультиплексин, MACIT, образование микрофибрилл и закрепляющие фибриллы.  
  • Коллаген в биологии человека

    • Сердечный коллаген поддерживает сердечную деятельность и предотвращает фибрилляцию предсердий.  
    • Коллаген используется в костной пластике и регенерации тканей.  
    • Коллагеновые каркасы применяются в реконструктивной хирургии и заживлении ран.  
  • Синтез коллагена

    • Коллаген состоит из тройной спирали, состоящей из двух идентичных цепей и дополнительной цепи.  
    • Синтез начинается с сборки трехмерной многожильной структуры из глицина и пролина.  
    • Проколлаген модифицируется путем добавления гидроксильных групп к пролину и лизину.  
    • Витамин С необходим для синтеза коллагена.  
  • Применение коллагена

    • Коллаген используется в пищевой промышленности как желатин.  
    • Коллаген применяется в медицине для заживления ран и ожогов.  
    • Коллаген используется в лабораторных исследованиях и биотехнологиях.  
  • Гидроксилирование и гликозилирование

    • Гидроксилирование лизинов и пролинов происходит с образованием гидроксипролина и гидроксилизина.  
    • Гликозилирование добавляет мономеры глюкозы или галактозы к гидроксильным группам лизинов.  
    • Проколлаген образуется из гидроксилированных и гликозилированных пропептидов.  
  • Модификация аппарата Гольджи

    • В аппарате Гольджи проколлаген проходит последнюю посттрансляционную модификацию.  
    • Добавляются олигосахариды, и проколлаген упаковывается в секреторный пузырек.  
  • Образование тропоколлагена

    • Вне клетки коллагеновые пептидазы удаляют “свободные концы” проколлагена.  
    • Тропоколлаген образуется из проколлагена, удаляя “свободные концы”.  
  • Образование коллагеновых волокон

    • Лизилоксидаза образует ковалентные связи между молекулами тропоколлагена.  
    • Коллагеновые волокна образуются из тропоколлагена.  
  • Аминокислотный состав и структура коллагена

    • Коллаген содержит глицин, пролин, гидроксипролин и гидроксилизин.  
    • Коллаген имеет длину около 300 нм и диаметр 1,5 нм.  
    • Коллаген состоит из трех полипептидных цепей, скрученных в правостороннюю тройную спираль.  
  • Функции и роль коллагена

    • Коллаген является структурным белком, определяющим клеточный фенотип и адгезию клеток.  
    • Коллаген участвует в регуляции тканей и инфраструктуры.  
    • Коллаген самоорганизуется в фибриллы и фибриллярные пучки.  
  • Методы изучения коллагена

    • Достижения в микроскопии и дифракции позволили получить детальные изображения структуры коллагена.  
    • Наноиндентирование показало гетерогенность коллагеновых фибрилл.  
  • Расположение коллагена в тканях

    • Коллагеновые фибриллы расположены в различных комбинациях и концентрациях в тканях.  
    • В костной ткани тройные спирали коллагена расположены параллельно.  
  • Структура и функции коллагена

    • Коллаген состоит из тропоколлагеновых субъединиц, образующих длинные, твердые кристаллы гидроксилапатита.  
    • Коллаген первого типа придает прочность на растяжение костям.  
  • Заболевания, связанные с коллагеном

    • Генетические дефекты и дефицит питательных веществ могут вызывать заболевания, связанные с коллагеном.  
    • Примеры: несовершенный остеогенез, хондродисплазия, синдром Элерса-Данлоса, синдром Альпорта, синдром Кноблоха.  
  • Добыча и использование коллагена

    • Коллаген можно получить из кожи животных, что приводит к вырубке лесов.  
    • Коллаген используется в пищевой, медицинской и косметической промышленности.  
  • Механические свойства коллагена

    • Коллаген имеет иерархическую структуру с различными механическими свойствами на разных уровнях.  
    • Коллагеновые волокна и фибриллы различаются по прочности и пластичности.  
  • История исследований коллагена

    • Первые доказательства регулярной структуры коллагена были представлены в середине 1930-х годов.  
    • Модель “Мадрас” с тройной спиралью была предложена в 1955 году и подтверждена в конце 20-го века.  
  • Структура упаковки коллагена

    • Гексагональная структура  
    • Противоречивые модели: “листовидная” или микрофибриллярная  
  • Микрофибриллярная структура

    • Исследована в сухожилиях, роговице и хрящах  
    • Электронная микроскопия в конце 20-го и начале 21-го века  
    • Микрофибриллярная структура сухожилия хвоста крысы смоделирована  
  • Проблемы моделирования

    • Чрезмерное упрощение топологического расположения молекул  
    • Невозможность предсказать правильную конформацию микрофибриллы  
  • Дополнительные сведения

    • Пептид, гибридизующий коллаген  
    • Расстройство спектра гипермобильности  
    • Ингибитор металлопротеаз  
    • Остеоид – коллагенсодержащий компонент костной ткани  
    • Потеря коллагена  

Полный текст статьи:

Коллаген

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх