колаген, тип I, альфа 2 Ідентифікатори Символ COL1A2 Альтернативні символи ОІ4 Ген NCBI 1278 HGNC 2198 ОМІМ 120160 Послідовність посилань NM_000089 УніПрот P08123 Інші дані Локус Хр. 7, q21.3-22.1 Колаген I типу є найпоширенішим (близько 90 %) колагеном в організмі людини. Він також є найпоширенішим типом білка, що міститься у всіх хребетних. Тип I утворює великі еозинофільні колагенові волокна, які складають в організмі більшу частину щільної сполучної тканини.
Сам колаген I утворюється шляхом поєднання ланцюгів проальфа1 та проальфа2, створених генами COL1alpha1 та COL1alpha2 відповідно. Сам ген Col I приймає потрійну спіральну конформацію завдяки своїй структурі гліцин-XY, де x та y — це будь-який тип амінокислоти. Колаген також може бути знайдений у двох різних ізоформах, або як гомотример, або як гетеротример, обидва з яких можна знайти в різні періоди розвитку. Гетеротримери, зокрема, відіграють важливу роль у загоєнні ран та є домінуючою ізоформою, що зустрічається в організмі.
Колаген I типу можна знайти в безлічі різних місць в організмі, де він переважно утворює матрикс сполучних тканин. Він присутній у рубцевій тканині, а також у сухожиллях, зв'язках, ендомізії міофібрил, органічній частині кістки, дермі, дентині та капсулах органів.
Формування Процес створення колагену I типу починається з синтезу та поєднання двох окремих субодиниць, які називаються ланцюгами про-альфа1(I) та про-альфа2(I). Ці про-альфа ланцюги кодуються генами COL1A1 та COL1A2 відповідно, і при поєднанні утворюють проколаген I типу. Цей процес транскрипції відбувається в ендоплазматичному ретикулумі та повинен пройти посттрансляційні модифікації для утворення кінцевого продукту колагену I типу. Потім проколагеновий комплекс модифікується різними ферментними протеїназами, які розщеплюють N- та C-кінцеві пропептиди, присутні по обидва боки молекули. Цей процес відбувається поза клітинною мембраною, де молекули зшиваються та утворюють кінцевий продукт.
Структура
Колаген I типу має потрійну спіральну форму, що зумовлено його амінокислотним складом. Його специфічний домен відповідає порядку GXY, в якому слоти X та Y зайняті будь-якою амінокислотою, окрім гліцину, проте ці слоти зазвичай зайняті як гідроксипроліном, так і проліном, не в якомусь певному порядку. Ця специфічна конформація зрештою повторюється та упаковується в гексагональну структуру, утворюючи колагенові фібрили.
Молекулярна маса колагену I типу становить 300 000 г/моль і він збирається в одну з двох молекулярних збірок вищого порядку. Він утворює велику тверду структуру, сформовану міцними та негнучкими білковими взаємодіями. Ця велика мультипротеїнова структура утримується разом переважно водневими зв'язками, а фібрили у цій конформації фібрил відповідають типовому діаметру від 25 до 400 нанометрів.
Хвороби Відомо, що мутації в генах, що кодують колаген 1 типу, викликають безліч різних станів, включаючи:
Синдром Елерса-Данлоса з клапанним типом серця: цей тип Елерса-Данлоса спричинений мутаціями в гені COL1alpha2, який відповідає за кодування ланцюга колагену про-альфа2.
Синдром Елерса-Данлоса судинного типу: відомо, що деякі пацієнти з синдромом Елерса-Данлоса судинного типу, який спричинений мутаціями в гені COL3alpha1, також мають мутації в гені COL1alpha1. Однак точні зв'язки залишаються невідомими.
Синдром Елерса-Данлоса типу атрохалазії: цей тип Елерса-Данлоса спричинений мутацією генів COL1alpha1 та COL1alpha2, які відповідають за кодування ланцюгів proalpha1 та proalpha2 відповідно.
Недосконалий остеогенез (типи 1–4): Відомо, що мутації в COL1alpha 1 та/або COL1alpha2 викликають кілька різних типів недосконалого остеогенезу, причому тяжкість цих захворювань пов'язана з типом та частотою мутацій, що виникають. Для отримання додаткової інформації про вплив COL1 на це захворювання див. Колаген, тип 1, альфа 1.
Хвороба Каффі: цей стан спричинений мутацією в гені COL1alpha, яка замінює аргінін на цистеїн у ділянці білка 836. Ця конкретна мутація призводить до значної варіації розміру та форми фібрил типу I.
Клінічне значення
Маркери, що використовуються для вимірювання втрати кісткової маси, визначати важко. Деградація колагену I типу вивільняє метаболіти, які можна використовувати для моніторингу резорбції.
Див. також
Колаген II типу Колаген, тип I, альфа 1 Колаген, тип I, альфа 2 Колаген, тип III, альфа 1
Примітки