COLLAGENO Tripla elica allungata

Il collagene (o collageno) è la principale
proteina del tessuto connettivo negli
animali. È la proteina più abbondante nei
mammiferi, rappresentando nell'uomo
circa il 6% del peso corporeo.
COLLAGENO
1000 aminoacidi per catena
Ripetizione della tripletta Gly-X-Y, dove X è spesso
Pro e Y è spesso Hyp (a volte Hyl)
Ogni catena forma un’elica sinistrorsa con
tre residui per giro
e una distanza tra residui di 2,9 Å
Tripla elica allungata
Gli atomi di idrogeno ammidici dei residui
di glicina che si trovano lungo l’asse
centrale della tripla elica sono uniti,
mediante legami ad idrogeno, agli atomi di
ossigeno carbonilico dei residui, spesso di
prolina, di una catena adiacente
Legami ad
idrogeno
La struttura a tripla elica viene
stabilizzata anche da legami
idrogeno a cui partecipano i
gruppi ossidrilici dei residui di
idrossiprolina.
Esistono numerosissimi tipi di collagene propriamente detto e
diverse proteine che hanno struttura polipeptidica largamente
assimilabile al collagene. In letteratura sono stati finora descritti 29
tipi di collagene.
Collagen
1-12
type I (COL1A1, COL1A2) · type II (COL2A1) · type III · type IV
(COL4A1, COL4A2, COL4A3, COL4A4, COL4A5, COL4A6) · type V
(COL5A1, COL5A2, COL5A3) · type VI (COL6A1, COL6A2,
COL6A3) · type VII (COL7A1) · type VIII (COL8A1, COL8A2) · type
IX (COL9A1, COL9A2, COL9A3) · type X (COL10A1) · type XI
(COL11A1, COL11A2) · type XII (COL12A1)
13-29
COL13A1 · COL14A1 · COL15A1 · COL16A1 · COL17A1 · type
XVIII (COL18A1, Endostatin) · COL19A1 · COL20A1 · COL21A1 ·
COL22A1 · COL23A1 · COL24A1 · COL25A1 · COL26A1 · COL27A1
· COL28A1 · COL29A1
Tipo
Descrizione
Geni
I
Rappresenta il 90% del collagene totale ed entra nella composizione dei principali
tessuti connettivi, come pelle, tendini, ossa e cornea.
COL1A1 COL1A2
II
Forma la cartilagine, i dischi intervertebrali ed il corpo vitreo
COL2A1
III
Grande importanza nel sistema cardiovascolare. È anche il collagene del tessuto di
granulazione. Viene prodotto velocemente ed in grandi quantità prima del collagene COL3A1
di tipo I, più resistente, da cui è successivamente sostituito.
IV
Va a comporre la membrana basale
V
Contenuto nel tessuto interstiziale, è associato al collagene di tipo I (associato anche
COL5A1 COL5A2 COL5A3
alla placenta)
VI
Contenuto nel tessuto interstiziale, è associato al collagene di tipo I
COL6A1 COL6A2 COL6A3
VII
Forma fibrille di ancoraggio nelle giunzioni dermo-epidermiche, può essere
coinvolto nella patologia chiamata epidermolisi bollosa distrofica
COL7A1,
VIII
Prodotta da alcune cellule endoteliali
COL8A1 COL8A2
IX
Contenuto nella cartilagine, è associato a collagene di tipo II e XI
COL9A1 COL9A2 COL9A3
X
Contenuto nella cartilagine ipertrofica ed in mineralizzazione
COL10A1
XI
Contenuto nella cartilagine
COL11A1 COL11A2
XII
Interagisce con il collagene di tipo I, con la decorina ed i glucosamminoglicani
COL12A1
XIII
È un collagene transmembrana, che interagisce con l'integrina a1b1, con la
fibronectina e con i componenti della membrana basale
COL13A1
XIV
-
COL14A1
XV
-
COL15A1
XVI
-
COL16A1
XVII
È un collagene transmembrana, noto anche come BP180, una proteina da 180 kDa
coinvolta in patologie come la pemfigoide bullosa ed alcune forme di epidermolisi
bullosa giunzionale
COL17A1
XVIII
-
COL18A1
XIX
-
COL19A1
COL4A1 COL4A2 COL4A3 COL4A4
COL4A5 COL4A6
Sindromi di Ehlers-Danlos
Ipermobilità delle
articolazioni
Iperelasticità della pelle
BIBLIOTECA DIGITALE DELLA SOCIETA' ITALIANA DI
BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE (SIB)
LIND: TRATTATO DELLO SCORBUTO (1753-1766)
James Lind: TRATTATO DELLO SCORBUTO DIVISO IN TRE
PARTI
PARTE SECONDA
CAPITOLO PRIMO.
Le vere cause dello Scorbuto cavate dalle osservazioni che sono
state fatte tanto sopra il mare che sopra la Terra.
La ricerca biochimica negli anni ’50 ha mostrato che la lesione nello scorbuto è
l’assenza di un enzima, L-Gulonolactone ossidase (GLO), nel fegato umano (Burns,
1959). Detto enzima è l’ultimo enzima di una serie di quattro che, nel fegato dei
mammiferi, converte in ascorbato lo zucchero del sangue, il glucosio. Questo
metabolita del fegato, l’ascorbato, viene prodotto, per esempio, in una capra non
stressata, alla velocità di circa 13 grammi al giorno per circa 75 kg di peso corporeo
(Chatterjee, 1973). Un meccanismo di retroazione nei mammiferi sotto stress aumenta
questa produzione giornaliera di ascorbato parecchie volte (Subramanian et al., 1973).
La mancanza dello enzima GLO nel fegato umano blocca completamente la sintesi
biochimica endogena di ascorbato ed ha distrutto la capacità umana di produrre il
proprio ascorbato. Ci sono pochi altri mammiferi afflitti dallo stesso difetto genetico
degli umani, come il porcellino d’India, ed altri membri del sotto-ordine dei Primati
Anthropoidea. La privazione completa di ascorbato è rapidamente fatale. Ci vogliono
parecchi mesi perché gli umani muoiano di scorbuto, in funzione degli incidenti
stressanti, ma un porcellino d’India soccombe in due settimane. Lo scorbuto, pertanto,
risponde a tutti i criteri delle malattie genetiche, gli “errori innati del metabolismo”, le
malattie dovute allo “enzima mancante” descritte da Sir Archibald Garrod nel 1908.
Nel 1956-67, in una serie di quattro articoli (Stone, 1965) fu
mostrato che lo scorbuto non è una entità separata, una malattia
dietetica, ma meramente le sequalae premortali di una malattia
genetica epato-enzimatica, la Ipoascorbemia. Così, invece di
essere un semplice disturbo dietetico, dovuto alla carenza di
vitamina C nei cibi, la
causa basilare della nostra suscettibilità allo scorbuto è la molto
più grave e potenzialmente fatale presenza ereditaria di un gene
difettoso per il GLO nell’insieme dei geni umani. Questo gene
difettoso sembra sia stato generato da una mutazione in un
primitivo primate antenato dell’Uomo, circa 60 milioni di anni fa,
(Stone, 1972) e la sua incidenza è del 100 per cento della
popolazione umana.
Osteogenesis imperfecta (OI) is a genetic bone disorder.
People with OI are born with defective connective tissue,
or without the ability to make it, usually because of a
deficiency of Type-I collagen This deficiency arises from
an amino acid substitution of glycine to bulkier amino
acids in the collagen triple helix structure.
Osteogenesis imperfecta
Type
Description
Gene
Type I
mild
COL1A1,
COL1A2
Type II
severe and usually lethal in the
perinatal period
COL1A1,
COL1A2,
CRTAP
Type III
considered progressive and
deforming
COL1A1,
COL1A2
Type IV
deforming, but with normal
scleras
COL1A1,
COL1A2
Type V
shares the same clinical
features of IV, but has unique
histologic findings ("mesh-like")
unknown
Type VI
shares the same clinical
features of IV, but has unique
histologic findings ("fish scale")
unknown
Type VII
associated with cartilage
associated protein
CRTAP
Type VIII
associated with the protein
leprecan
LEPRE1
Fibre elastiche
Comuni nei tessuti che richiedono la capacità di
deformarsi ripetutamente e reversibilmente.
Hanno una zona centrale amorfa che consiste di elastina,
circondata da piccoli filamenti a perline, le microfibrille.
La componente principale delle microfibrille è la grande
glicoproteina, fibrillina.
L’elastina viene inizialmente sintetizzata come
monomero solubile, la tropoelastina, che viene secreta
dalle cellule.
Dopo la secrezione, i monomeri di tropoelastina
subiscono legami incrociati mediante l’azione
dell’enzima lisil ossidasi. L’elastina con i legami
incrociati è una proteina estremamente insolubile.
Il turnover dell’elastina è estremamente basso,
con una emi-vita che si avvicina all’età
dell’organismo.
L’elastina
è
sintetizzata
soprattutto durante lo sviluppo e qualsiasi elastina
“danneggiata” o non viene sostituita oppure è
sostituita da fibre non funzionali. Una eccessiva
degradazione dell’elastina è osservata in malattie
gravi, quali l’enfisema e l’aterosclerosi.
Marfan syndrome is caused by mutations
in the FBN1 gene on chromosome 15,
which encodes a glycoprotein called
fibrillin-1, a component of the
extracellular matrix.
Marfan syndrome (also called Marfan's syndrome) is a
genetic disorder of the connective tissue.
It is sometimes inherited as a dominant trait. It is carried by
a gene called FBN1, which encodes a connective protein
called fibrillin-1.
People have a pair of FBN1 genes. Because it is dominant,
people who have inherited one affected FBN1 gene from
either parent will have Marfan's. This syndrome can run from
mild to severe.
People with Marfan's are typically tall, with long limbs and
long thin fingers.
The most serious complications are the defects of the
heart valves and aorta.