De structuur en functie van collageen

Shampoo-advertenties hebben ons bewust gemaakt van collageen als een structureel eiwit in ons haar. Collageen wordt echter in veel meer weefsels aangetroffen. In werkelijkheid maakt het ongeveer 30 procent van de eiwitmassa van ons lichaam uit. De essentiële rol van collageen als een structurele component van weefsels wordt nog duidelijker door het voorkomen van ziekten die samenhangen met collageenbeschadiging.

Functie

Collageen wordt aangetroffen in alle verbindende en ondersteunende structuren van het lichaam. Het wordt in bijzonder grote hoeveelheden aangetroffen in weefsels die sterk, flexibel of beide moeten zijn, inclusief kraakbeen, botten en pezen. Collageen kan een weefsel in staat stellen enorme druk te weerstaan ​​zonder te rekken - bijvoorbeeld in een pees die de trek van een spier naar een bot overbrengt. Het kan ook elastisch zijn, zoals in de huid, en flexibel, zoals in een pees die rond een gewricht buigt.

Structuur

Elke vezel van collageen bevat duizenden afzonderlijke collageenmoleculen die aan elkaar zijn gebonden door verknoping. en gespreide covalente bindingen. Covalente bindingen zijn de sterkste bindingen die kunnen bestaan ​​tussen eiwitmoleculen. De collageenmoleculen zelf zijn gemaakt van 3 individuele polypeptiden of reeksen van aminozuren. De strengen kronkelen zich om elkaar heen in een alfahelix. De helix vormt zich vanwege de reguliere aminozuursequentie van de strengen. De sequentie is een herhalend patroon van glycine-proline-X, waarbij X elk aminozuur kan zijn.

Typen

Achtentwintig verschillende soorten collageen zijn geïdentificeerd bij gewervelde dieren. Collageentypes I tot IV komen het meest voor. De unieke eigenschappen van elk type zijn te wijten aan segmenten in de collageenmoleculen die de spiraalvormige structuur verstoren. Deze worden veroorzaakt door de aminozuren op de X-posities van de polypeptidesequentie. Verschillende weefsels van het lichaam bevatten verschillende hoeveelheden van elk type collageen; kraakbeen bevat bijvoorbeeld veel van type II, terwijl type IV meestal voorkomt in basaalmembranen.

Ziekten

Een aantal ziekten wordt geassocieerd met collageenabnormaliteiten of schade. Deze kunnen worden verworven of worden veroorzaakt door een genetische mutatie. Ehlers-Danlos-syndroom is een genetische ziekte die resulteert in abnormale collageenproductie. Symptomen zijn blauwe plekken en hyperelasticiteit van de huid. Scheurbuik is een verworven collageen-geassocieerde ziekte veroorzaakt door vitamine C-tekort. Vitamine C is nodig om essentiële aminozuren te produceren die worden gebruikt om collageen te maken. Zonder dit kunnen collageenvezels niet worden gerepareerd en worden bloedvaten, pezen en botten fragiel.