Estrutura Molecular do Colágeno

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Estrutura Molecular do Colágeno

• Pela Dra. Ananya Mandal, MDReviewed by April Cashin-Garbutt, MA (Editor)

  A molécula de colágeno, também conhecida como o “tropocolágeno”, faz parte de agregados de colágeno maiores, como as fibrilhas. A molécula inteira tem aproximadamente 300 nm de comprimento e 1,5 nm de diâmetro.

  Tripla estrutura hélice do colagénio

  Individualmente, existem três fios de polipeptídio. Estes são chamados cadeias alfa e cada um deles tem uma conformação de uma hélice canhota. Uma hélice alfa é uma estrutura diferente com uma conformação de direita.

  Outras as três hélices esquerdas são torcidas juntas numa bobina enrolada de direita, formando uma tripla hélice ou “super hélice”. A estrutura quaternária cooperativa final estabilizada por numerosas ligações de hidrogênio.

  Microfibril

  Em colágeno tipo I, e possivelmente todos os colágenos fibrilares, se não todos os colágenos, cada uma das hélices triplas forma uma super-hélice direita que é chamada de microfibrilha de colágeno.

  A partir daí, cada uma das microfibrilas é interdigitada ou intercalada com suas microfibrilas vizinhas. Isto fortalece a estrutura das moléculas individuais.

  Arranjo de aminoácidos no colágeno

  Colágeno contém aminoácidos específicos – Glicina, Proline, Hidroxiprolina e Arginina. Estes aminoácidos têm um arranjo regular em cada uma das três cadeias destas subunidades de colagénio. A sequência frequentemente segue o padrão Gly-Pro-X ou Gly-X-Hyp, onde X pode ser qualquer um de vários outros resíduos de aminoácidos. A prolina ou hidroxiprolina constitui cerca de 1/6 da sequência total.

  Glycine representa 1/3 da sequência, o que significa que aproximadamente metade da sequência do colagénio não é glicina, prolina ou hidroxiprolina. Além disso, a repetição regular e o alto teor de glicina é encontrado em apenas algumas outras proteínas fibrosas, como a fibroína de seda.

  Na seda 75-80% é -Gly-Ala-Gly-Ala- com 10% de serina, e a elastina é rica em glicina, prolina e alanina (Ala), cujo grupo lateral é um grupo metilo pequeno e inerte. Os teores elevados de glicina não são encontrados nas proteínas globulares, excepto em secções muito curtas da sua sequência. Como a glicina é o menor aminoácido sem cadeia lateral, ela desempenha um papel único nas proteínas estruturais fibrosas.

  Colagens não contêm grupos laterais quimicamente reativos, ao contrário das enzimas e proteínas transportadoras. O colágeno determina o fenótipo celular, a adesão celular, a regulação e a infra-estrutura dos tecidos e suas regiões não ricas em linhas têm papéis de associação/regulação celular ou matricial.

  As hélices de mão esquerda são formadas devido ao alto conteúdo de anéis de prolina e hidroxiprolina, com seus grupos carboxilo e aminoácidos (secundários) limitados geometricamente, juntamente com a abundância de glicina. As hélices esquerdas são formadas sem qualquer ligação de hidrogénio intra-cadeia.

  Ligações cruzadas no colagénio

  A resistência à tracção do colagénio depende da formação de ligações cruzadas intermoleculares covalentes entre as subunidades proteicas individuais. As fibras contendo colágenos em vertebrados superiores (tipos I, II, III, V e XI) são reticuladas através de um mecanismo baseado nas reações de aldeídos gerados enzimicamente a partir de cadeias laterais de lisina (ou hidroxilisina) pela lisil oxidase.

  Cerctar outros tipos de colágeno (por exemplo colágeno tipo IX de cartilagem) também são reticulados pelo mecanismo da lisil oxidase.

  Outras Leituras

  • Todo o conteúdo de colágeno
  • Colágeno – O que é Colágeno?
  • Estrutura fibrilosa de colágeno
  • Síntese de colágeno
  • Usos médicos de colágeno
  

  Escrito por

  Dr. Ananya Mandal

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  Dr. Ananya Mandal é médica por profissão, professora por vocação e escritora médica por paixão. Especializou-se em Farmacologia Clínica após o bacharelato (MBBS). Para ela, a comunicação em saúde não é apenas escrever revisões complicadas para profissionais, mas também tornar os conhecimentos médicos compreensíveis e disponíveis para o público em geral.

  A última atualização em 19 de abril de 2019

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    Mandal, Ananya. (2019, 19 de abril). Estrutura Molecular do Colágeno. Notícias-Médico. Recuperado em 25 de Março de 2021 de https://www.news-medical.net/health/Collagen-Molecular-Structure.aspx.

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    Mandal, Ananya. “Estrutura Molecular do Colágeno”. News-Medical. https://www.news-medical.net/health/Collagen-Molecular-Structure.aspx. (acedido a 25 de Março de 2021).

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    Mandal, Ananya. 2019. Estrutura Molecular do Colágeno. News-Medical, visto 25 Março 2021, https://www.news-medical.net/health/Collagen-Molecular-Structure.aspx.