Особенности обмена коллагена

У молодых людей обмен коллагена протекает интенсивно, а с возрастом заметно снижается.

С возрастом количество поперечных сшивок (Ш.О.) увеличивается, что затрудняет доступность коллагена для действия Ɛ-коллагеназы. Поэтому с возрастом экскреция гидроксипролина снижается.

Роль коллагена в заживлении ран.

В некоторых ситуациях синтез коллагена значительно увеличивается. Например, так как фибробласты мигрируют в заживающую рану и начинают активно синтезировать в этой области основные компоненты межклеточного матрикса. В результате этого процесса на месте раны образуется соединительнотканный рубец, содержащий большое количество хаотично расположенных фибрилл коллагена. Сходным образом происходит замещение погибающих клеток соединительной тканью в печени при циррозе, в стенках артерий при атеросклерозе, в мышцах при их дистрофии.

Эластин (характеристика)

Основной белок эластических волокон, которые в большом количестве содержатся в межклеточном веществе таких тканей, как кожа, стенки кровеносных сосудов, связки, легкие. Эти ткани могут растягиваться в несколько раз по сравнению с их исходной длиной, сохраняя при этом высокую прочность, и возвращаться в первоначально состояние.

Резиноподобные свойства этих тканей обеспечиваются особенностями состава и строения эластина.

Эластин — гликопропептид содержащий около 800 а.к остатков. В нем преобладают аминокислоты с неполярными радикалами, такие как, аланин, валин. Он содержит много пролина, лизина, глицина и немного полностью отсутствует гидроксилизин.

Наличие большого количества гидрофобных радикалов препятствует созданию стабильной глобулы, в результате чего ППЦ эластина не формирует регулярную II-ю и III-ю структуры, а принимают в межклеточном матриксе разные конформации.

В межклеточном пространстве молекулы эластина образуют волокна и слои, в которых отдельные пептидные цепи связаны множеством жестких поперечных сшивок.

В образовании этих сшивок принимают участие остатки лизина двух, трех или четырех пептидных цепей. Структуры, образующиеся при этом, называются десмозинами.

Механизм образование десмозина:

Вначале 3 остатка лизина окисляются до соответствующих Ɛ-альдегидов, а затем происходит их соединение с четвертым остатком лизина с образованием замещенного пиридинового кольца. Окисление остатков лизина в Ɛ- альдегиды осуществляется при участии медь (Cu2+) зависимой лизилоксидазой, активность которой зависит от наличия пиридоксина (производный витамина В₆).

- HN – CH – CO -

NH (CH₂)₃NH

CH - (CH₂)₂ (CH₂)₂ - CH

CO CO

(CH₂)₄ Десмозин(образован

-HN – CH – CO- четырьмя остатками

лизина).

Кроме десмозинов, в образовании поперечных сшивок может участвовать лизиннорлейцин, который образуется двумя остатками лизина:

NH NH

– OC – CH – (CH₂)₃ – CH₂ – NH - CH₂ – (CH₂)₃ – CH – CO

лизиннорлейцин (образован двумя остатками лизина).

Наличие ковалентных сшивок между пептидными цепочками с неупорядоченной случайной конформацией, позволяет всей сети волокон эластина растягиваться и сжиматься в разных направлениях, придавая соответствующим тканям свойство эластичности.

Отдельная молекула