69. Межклеточный матрикс, его компоненты, функции. Характеристика коллагена, его строение. Полиморфизм коллагеновых белков.

Межклеточный матрикс – это среда, которя окружает клетки соеденительной ткани. Состав и строение схож с соеденительной тканью: межклеточное вещество, клеточные элементы, волокнистые структуры. Особенность: межклеточного вещества больше, чем клеточных элементов.

Разновидность соеденительной ткани: собственная, хрящевая, костная.

Межклеточный матрикс – структурированный, упорядоченный комплекс макромолекул, который окружает клетки соеденительной ткани, влияет на их развитие, организацию, параметры, метаболизм. Связывает клетки друг с другом, поддерживает механическую плотность.

Химические компоненты: белки коллаген, эластин, глюкозамингликаны, протеогликаны, неколлагеновые белки (фибронектин, ламинин).

Межклеточное (основное) вещество: имеет желеобразную консистенцию; сильно гидротированный гель, который образован ВМС, составляющими до 30% массы межклеточного вещества, 70% - вода. Высокомолекулярные компоненты – белки, углеводы.

2 типа волокнистых структур: коллагеновые и эластиновые волокна. Основной компонент – нерастворимый белок.

Коллаген – гликопротеин, в состав входят тысячи аминокислотных остатков и фибрилярный белок. Составляет 30% от общего количества белка в организме человека. Синтезируется фибробластами, остеобластами и хондробластами. 20% - оксикислоты (оксилизин/оксипролин), 10% - аланин, 30% - глицин.

Углеводный компнонет: дисахариды – глюкоза+галактоза. В коллагене 70% АК гидрофобны. АК расположенны группами – триадами, кадая третья АК в первичной структуре коллагена – это глицин: (гли-X-Y)n, где Х – любая АК/оксипролин, Y – АК/оксипролин/оксилизин.

Функция: поддерживает специфическую структуру органов, тканей в процессе жизнедеятельности и развития организма.

В геноме человека 30 ген, кодирующих коллагеновые волокна: больше 20 типов коллагеновых молекул – изоколлагены.

Шаг одного витка – 3 АК. Молекула построенна из трех цепей.

69. Этапы синтеза и созревания коллагена. Роль ферментов и витаминов в этом процессе. Катаболизм коллагена.

Синтез сложный и многоэтапный, начинается в клетке, завершается внеклеточном пространстве.

Пострансверзионные изменения – гидролизирование пролина, образование тройной спираи, отщепление N- и C-концевых пептидов.

Существует 8 этапов биосинтеза коллагена: 5 – внутри клетки, 3 – вне клетки.

1)протекает на рибососмах, синтезируется препроколлаген.

2)отщепляет «пре», образуя проколлаген, транспорт в канальцах ЭПС.

3)остатки лизина и пролина в составе коллагена подвергаются окислению под действием ферментов пролигидроксилазы и лизингидрогсилазы.

4)пострансляционная модификация, гликозилирование проколлагена происходит под действием гликозил трансферазы.

5)заключительный внутриклеточный этап – идет формирование тройной спирали – тропоколлагена.

6)секретируется во внеклеточную среду, где амино- и карбоксипротеиназы отщепляют «про».

7)ковалентное «сшивание» молекулы тропоколлагена по принципу «конец-в-конец» с образованием нерастворимого коллагена.

8)ассоциация молекул нерастворимого коллагена по принципу «бок-в-бок».

Видов коллагенов более 20, гены располагаются в разных хромосомах. 1 тип – дентин, кости, роговица; 2 тип – хрящи, межпозвоночные диски, стекловидное тело; 3 тип – почки, печень, сосуды, лимфотические узлы; 7 тип – основной струтурный коллаген.

Коллаген медленно обновляется, разрушается под дествием коллагеназы, матриксная металлпротеиназа. ТИМП – тканевой ингибитор металлопротеиназы. Играет ключевую роль при различных заболеваниях. При увелечении их активности происходит разршение коллагена. При недостатке – фиброз, неадекватный иммунный ответ. Для нормального обмена необходим кислород, витамин С (способствует заживлению ран).