Kollagenens struktur och funktion

Shampooannonser har gjort oss medvetna om kollagen som ett strukturprotein som finns i vårt hår. Kollagen finns dock i många fler vävnader. I själva verket utgör det cirka 30 procent av kroppens proteinmassa. Kollagenens väsentliga roll som en strukturell komponent i vävnader görs ännu tydligare genom förekomsten av sjukdomar som är förknippade med kollagenskada.

Funktion

Kollagen finns i alla kroppens bindande och stödjande strukturer. Det finns i särskilt stora mängder i vävnader som måste vara starka flexibla eller båda inklusive brosk ben och senor. Kollagen kan tillåta en vävnad att motstå enorma dragtryck utan att sträcka sig - till exempel i en sena som sänder drag av en muskel till ett ben. Det kan också vara elastiskt som i huden och flexibelt som i en sena som böjer runt en ledd.

Struktur

Varje fiber av kollagen innehåller tusentals enskilda kollagenmolekyler som binds samman genom tvärbindning och förskjutna kovalenta bindningar. Kovalenta bindningar är de starkaste bindningarna som kan existera bland proteinmolekyler. Kollagenmolekylerna själva är gjorda av 3 individuella polypeptider eller strängar av aminosyror. Strängarna blåser runt varandra i en alfa-helix. Helixen bildas på grund av strängarnas vanliga aminosyrasekvens. Sekvensen är ett upprepande mönster av glycin-prolin-X där X kan vara vilken som helst aminosyra.

Typer

Tjugo åtta olika typer av kollagen har identifierats hos ryggradsdjur. Kollagen typerna I till IV är de vanligaste. De unika egenskaperna hos varje typ beror på segment i kollagenmolekylerna som stör den spiralformiga strukturen. Dessa orsakas av aminosyrorna i X-positionerna i polypeptidsekvensen. Olika vävnader i kroppen innehåller olika mängder av varje typ av kollagen; till exempel brusk innehåller mycket typ II medan typ IV är mestadels i källarmembran.

Sjukdomar

Ett antal sjukdomar är förknippade med kollagenavvikelser eller skador. Dessa kan förvärvas eller orsakas av en genetisk mutation. Ehlers-Danlos syndrom är en genetisk sjukdom som leder till onormal kollagenproduktion. Symtom innefattar blåmärken och hyperelasticitet i huden. Scurvy är en förvärvad kollagenrelaterad sjukdom orsakad av vitamin C-brist. C-vitamin behövs för att producera essentiella aminosyror som används för att göra kollagen. Utan det kan kollagenfibrer inte repareras och blodkärl senor och ben blir sköra.