Kollagens molekylære struktur

admin 0 Comments Articles

Kollagens molekylære struktur

• Af Dr. Ananya Mandal, MDReviewed by April Cashin-Garbutt, MA (Editor)

  Kollagenmolekylet, også kendt som “tropokollagen”, er en del af større kollagenaggregater, såsom fibriller. Hele molekylet er ca. 300 nm langt og 1,5 nm i diameter.

  Triple helix-struktur af kollagen

  Individuelt er der tre polypeptidstrenge. Disse kaldes alfakæder, og hver af dem har en konformation som en venstrehåndet helix. En alfahelix er en anden struktur med en højrehåndet konformation.

  Dertil kommer, at de tre venstrehåndede helixer er snoet sammen til en højrehåndet spole, hvilket danner en triple helix eller “superhelix”. Den endelige kooperative kvaternære struktur stabiliseres af talrige hydrogenbindinger.

  Mikrofibriller

  I type I kollagen og muligvis alle fibrillære kollagener, hvis ikke alle kollagener, danner hver af de tredobbelte helixer en højrehåndet super-super-spiral, der betegnes som kollagenmikrofibrillen.

  Derpå er hver af mikrofibrillerne interdigiteret eller interkaleret med sine nabomikrofibriller. Dette styrker strukturen af de enkelte molekyler.

  Arrangement af aminosyrer i kollagen

  Kollagen indeholder specifikke aminosyrer – Glycin, Prolin, Hydroxyprolin og Arginin. Disse aminosyrer har en regelmæssig placering i hver af de tre kæder af disse kollagenunderenheder. Sekvensen følger ofte mønstret Gly-Pro-X eller Gly-X-Hyp, hvor X kan være en hvilken som helst af forskellige andre aminosyrerester. Prolin eller hydroxyprolin udgør ca. 1/6 af den samlede sekvens.

  Glycin udgør 1/3 af sekvensen, hvilket betyder, at ca. halvdelen af kollagensekvensen ikke består af glycin, prolin eller hydroxyprolin. Desuden findes den regelmæssige gentagelse og det høje glycinindhold kun i få andre fibrøse proteiner, såsom silkefibroin.

  I silke er 75-80% -Gly-Ala-Gly-Ala- med 10% serin, og elastin er rig på glycin, prolin og alanin (Ala), hvis sidegruppe er en lille, inert methylgruppe. Et højt indhold af glycin findes ikke i globulære proteiner, undtagen i meget korte sekvensafsnit. Da glycin er den mindste aminosyre uden sidekæde, spiller den en unik rolle i fibrøse strukturproteiner.

  Kollagener indeholder ikke kemisk reaktive sidegrupper i modsætning til i enzymer og transportproteiner. Kollagen bestemmer cellefænotype, celleadhæsion, vævsregulering og infrastruktur, og dets ikke-prolinrige regioner har celle- eller matrixassocierings-/reguleringsroller.

  Venstrehåndede spiraler dannes på grund af det høje indhold af prolin- og hydroxyprolinringe med deres geometrisk begrænsede carboxyl- og (sekundære) aminogrupper sammen med rigelige mængder af glycin. De venstrehåndede helikser dannes uden intrakædede hydrogenbindinger.

  Tværbindinger i kollagen

  Trækstyrken af kollagen afhænger af dannelsen af kovalente intermolekylære tværbindinger mellem de enkelte proteinunderenheder. De fibrilholdige kollagener i højere hvirveldyr (type I, II, III, V og XI) tværbindes gennem en mekanisme baseret på reaktioner af aldehyder, der dannes enzymatisk fra lysin- (eller hydroxylysin-) sidekæder af lysyloxidase.

  Visse andre kollagentyper (f.eks, kollagen type IX i brusk) krydsbindes også ved lysyloxidase-mekanismen.

  Videre læsning

  • Alt kollagenindhold
  • Kollagen – Hvad er kollagen?
  • Kollagenfibrillær struktur
  • Kollagensyntese
  • Kollagen medicinsk anvendelse
  

  Skrevet af

  Dr. Ananya Mandal

  Dr. Ananya Mandal er læge af profession, foredragsholder af kald og medicinsk forfatter af passion. Hun specialiserede sig i klinisk farmakologi efter sin bachelor (MBBS). For hende er sundhedskommunikation ikke blot at skrive komplicerede anmeldelser til fagfolk, men også at gøre medicinsk viden forståelig og tilgængelig for den brede offentlighed.

  Sidst opdateret 19. apr. 2019

  Citationer

  Benyt venligst et af følgende formater til at citere denne artikel i dit essay, papir eller rapport:

  • APA

    Mandal, Ananya. (2019, 19. april). Collagen Molekylær struktur. News-Medical. Hentet den 25. marts 2021 fra https://www.news-medical.net/health/Collagen-Molecular-Structure.aspx.

  • MLA

    Mandal, Ananya. “Collagen Molekylær struktur”. News-Medical. 25. marts 2021. <https://www.news-medical.net/health/Collagen-Molecular-Structure.aspx>.

  • Chicago

    Mandal, Ananya. “Collagen Molekylær struktur”. News-Medical. https://www.news-medical.net/health/Collagen-Molecular-Structure.aspx. (besøgt 25. marts 2021).

  • Harvard

    Mandal, Ananya. 2019. Collagen Molekylær struktur. News-Medical, set 25. marts 2021, https://www.news-medical.net/health/Collagen-Molecular-Structure.aspx.