Kolagén je vláknitý proteín nachádzajúci sa v spojivových tkanivách, pokožke, kostiach atď. Poskytuje silu a pevnosť rôznym častiam tela. Kolagén má komplexnú štruktúru pozostávajúcu z troch polypeptidových reťazcov balených do konfigurácie trojitej špirály. V tele sa nachádzajú rôzne typy kolagénových proteínov. Medzi nimi je veľa typov 1, 3 a 2. Kolagén typu 1 je najhojnejším kolagénom u cicavcov a nachádza sa v koži, šliach, väzoch a kostiach. Typ 2 je najhojnejším kolagénom v chrupavke. Toto je kľúčový rozdiel medzi kolagénom typu 1 a 2.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je kolagén
3. Čo je kolagén typu 1
4. Čo je kolagén typu 2
5. Porovnanie vedľa seba - Kolagén typu 1 verzus 2
6. Zhrnutie
Kolagén je hlavný štrukturálny proteín nachádzajúci sa v extracelulárnej matrici rôznych spojivových tkanív u zvierat a ľudí. Je to najhojnejší proteín nájdený u cicavcov. Kolagén existuje vo forme dlhých tenkých vlákien, ktoré sú veľmi tvrdé a nerozpustné. Má tri reťazce polypeptidov známe ako alfa reťazce, ktoré sa vzájomne vinutia poskytujú kolagénu trojitú helixovú konfiguráciu. Každý polypeptidový reťazec obsahuje okolo 1 000 aminokyselín obsahujúcich glycín, prolín a hydroxyprolín. Glycín spočíva v každej z troch aminokyselín charakterizujúcich opakujúce sa usporiadanie aminokyselín Gly-X-Y v kolagénovej štruktúre. X a Y sú väčšinou obsadené prolínom a hydroxyprolínom. Preto sa glykoín-prolín-hydroxyprolínové sekvencie nachádzajú hojne v kolagénovej fibrile.
Kolagény sú kódované génovou rodinou COL a v tejto rodine je 45 rôznych génov kódujúcich kolagén. Existuje približne šestnásť rôznych typov kolagénu. Medzi nimi sú hojnejšie typy 1, 2 a 3. Tieto typy sa líšia podľa zloženia polypeptidových reťazcov, dĺžky špirály, prerušenia špirály a rozdielov v koncovkách špirály atď..
Syntéza kolagénu je ovplyvnená vitamínom C, pretože je nevyhnutná na produkciu hydroxyprolínových aminokyselín vo vlákne kolagénu. Produkcia kolagénu sa so starnutím znižuje. Je tiež ovplyvnená vystavením ultrafialovému žiareniu a niektorými ďalšími faktormi prostredia. Niektoré baktérie a vírusy sú tiež schopné degradovať kolagén a zasahovať do syntézy kolagénu. Hladiny kolagénu sa znižujú v dôsledku fajčenia, autoimunitných porúch, slnečného žiarenia, vysokej spotreby cukru atď.
Obrázok 01: Štruktúra kolagénu s trojitou špirálou
Kolagén typu 1 je najbežnejším kolagénom nachádzajúcim sa v tele. Predstavuje cca. 90% z celkového množstva kolagénu v tele. Prevláda v rôznych častiach tela, ako je koža, šľacha, vaskulárna ligatúra, orgány, kosť atď. Bol to prvý kolagén, ktorý sa vyznačuje veľkým výskytom v extracelulárnej matrici a ľahkosťou izolácie. Má dva reťazce alfa1 a jeden reťazec alfa2, z ktorých každý má presný počet 1050 aminokyselín.
Obrázok 02: Fibrily kolagénu typu 1
Kolagén typu 2 je hlavnou zložkou extracelulárnej matrice chrupavky. Predstavuje 50% bielkoviny chrupavky. Kolagén typu 2 existuje v chrupavkovej matrici zosieťovanej proteoglykánami. Kolagén 2 sa nachádza aj v chrbtových diskoch, vnútornom uchu a sklovci. Kolagén 2 sa skladá z troch pro alfa1 reťazcov. Gén COL2A1 je kódovaný na expresiu kolagénu typu 2 v tele. Syntéza kolagénu typu 2 sa znižuje s vekom a používa sa ako perorálne doplnky pre zdravie kĺbov a chrupaviek.
Kolagén typu 1 verzus 2 | |
Kolagény typu 1 sú najhojnejším typom kolagénov. | Kolagény typu 2 sú tretím najrozšírenejším typom kolagénu. |
Umiestnenie v tele | |
Najčastejšie sa vyskytujú v koži, šliach, vaskulárnej ligatúre, orgánoch a kostiach. | Najčastejšie sa vyskytujú v chrupavkách. |
Priemer vlákien | |
Fibrily majú väčší priemer ako vlákna typu 2. | Priemer vlákien je menší ako v prípade typu 1. |
príroda | |
Sú balené vedľa seba a vytvárajú silné vlákna. | Tieto sú náhodne orientované v proteoglykánovej matrici chrupavky. |
Použitie ako doplnok | |
Môžu byť zmiešané s kolagénom typu 3 a môžu dopĺňať pokožku, svaly a kosti | Môžu sa užívať ako perorálne doplnky pre zdravie kĺbov a chrupavky. |
Kódovaný gén | |
COL1A1 | COL2A1 |
Kolagén je najhojnejším štrukturálnym proteínom, ktorý sa nachádza v tele cicavcov, čo predstavuje cca. 25% z celkového proteínu. Je to nerozpustný vláknitý proteín, ktorý dodáva telu pružnosť a pevnosť, nechty, svaly, kĺby a kosti. Kolagén existuje v 16 rôznych typoch a najhojnejšími typmi sú typy 1, 2 a 3. Kolagénová trojitá špirála sa skladá z troch polypeptidových reťazcov sekvenovaných aminokyselinovými repetíciami Gly-X-Y. Kolagén typu 1 je najhojnejším typom v tele a nachádza sa v koži, šliach, vaskulárnej ligatúre, orgánoch a kostiach. Kolagén typu 2 je hlavným kolagénom v chrupavke.
referencie:
1. „Štrukturálne proteíny: gény pre kolagén.“ Encyklopédia vied o živote. N.p., n.d. Web. 08.03.2017.
2. ”alfa1 reťazec COL1A1 kolagénu typu I [Homo sapiens (ľudský)] - Gén - NCBI.“ Národné centrum pre biotechnologické informácie. U.S. National Library of Medicine, n.d. Web. 08.03.2017
3. Lodish, Harvey. "Kolagén: Vláknité proteíny matice." Molecular Cell Biology. 4. vydanie. U.S. National Library of Medicine, 1. januára 1970. Web. 08.03.2017
S láskavým dovolením:
1. „Vlákna kolagénu typu I - TEM“ Louisa Howard - (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Collagentriplehelix“ (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia