Коллагеновые волокна и коллаген

Коллагеновые волокна — главный компонент большинства соединительных тканей, а коллаген — наиболее распространённый белок.

Коллагены. Молекула коллагена — спираль из трёх про-‑цепей. Длина подобной спирали — 300 нм, диаметр — 1,5 нм. Все типы коллагена содержат области с повторяющейся последовательностью из трёх аминокислот с глицином в третьем положении. Первая аминокислота в такой последовательности может быть любой, вторая — пролин, гидроксипролин или лизин. Благодаря обилию поперечных связей между остатками лизина, коллагеновые волокна обладают высокой прочностью. Известно не менее 27 типов коллагена (табл. 6-11). Коллагены типов I, II и III образуют фибриллы с периодичностью 65 нм. Коллаген типа I — один из наиболее распространённых, синтезируется фибробластами, остеобластами, ГМК. Коллаген типа II синтезируется хондробластами, хондроцитами, нейронами сетчатки, присутствует в стекловидном теле. Коллаген типа III входит в состав ретикулиновых волокон, образующих нежную поддерживающую сеть в некоторых органах и тканях (например, в печени, костном мозге, лимфоидных органах), синтезируется фибробластами и ГМК. Коллаген типа IV образует сетевидную основу базальных мембран, синтезируется большинством эпителиальных клеток. Коллаген типа V присутствует в кровеносных сосудах, вокруг ГМК и в костном матриксе, синтезируется ГМК и остеобластами.Гены коллагенов локализованы в разных хромосомах. Стандартное название гена (например, COL1A2) состоит из имени гена COL (COLlagen), типа коллагена (I, II и т.д.), идентификатора полипептидной цепи (А2, где А, В и т.д. — аббревиатура от ,  и т.д., 1, 2 и т.д. — порядковый номер цепи). Мутации генов коллагенов приводят к развитию различных болезней (несовершенный остеогенез, ахондрогенезы и ахондроплазии, синдромы Элерса–Данло).

Нефибриллярные коллагены. Некоторые типы коллагена не формируют фибриллы. Участки, формирующие тройные спирали в молекуле этих коллагенов, прерываются короткими неспиральными доменами, что придаёт молекуле гибкость и не позволяет молекулам формировать волокна. Благодаря таким неспиральным доменам молекулы объединяются в двумерные сети. Нефибриллярные коллагены типов IV, XV и XVIII —мультиплексины(multiplexins) (multiple triple helix domains and interruptions). Все три типа характерны для различных базальных мембран.