Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка):
Образование тройной спирали коллагена может происходить спонтанно, однако это медленный процесс. In vivo такой скорости быЛо бы недостаточно. Поэтому коллаген синтезируется в виде предшественни-
ков
305
ка — проколлагена, который имеет молекулярную массу 140 кДа, в то время как молекулярная масса собственно о-цепи равна. 95 кДа. В предшественнике N- и С-концевые участки трех полипептидных цепей, первичная структура которых лищена характерного/"коллагенового" мотива, формируют глобулярные затем объединя-
ются, взаимодействуя между собой . причем контакт-между С-концевы-ми глобулами дополнительно стабилизируется межцепьевыми дисуль-фидными связями. ; ' [
В результате молекула проколлагена приобретает форму своеобразной гантелив которой будущие коллагеновые пептидные цепи сближены и направлены' параллельно, что резко упрощает и ускоряет свертывание тройной спир^ли^ Таким образом Концевые глобулы выполняют функцию "монтажных устройств^г,облёНая правильную сборку молекулы проколлагена. - '.\.j,¦ V ”, ' 4<,*v
Проколлаген синтезируется и секретируется в ^межклеточное пространство фибробластами, Затем специфические праколлагенпептидазы отщепляют выполнившие свою роль'глобулярные домены, оставляя тройную'спираль, образованную прлипеПтидными цепями, в каждой из которых структурный мотив Gly-Xaa—Уаа повторяется 338 раз (рис.
Иа\ . , - 2* *ь- ,* * t * *-
,3|. ¦ j *
Молекулы тропоколлагена упаковываются в коллагеновые волокна, располагаясь в них параллельно, однако со сдвигом по отношению друг к другу примерно на длины, молекулы...ЭДежду концом одной молекулы и началом другой образуется просвет в 400 А, который служит в костной ткани центром образования гиДроксилапатита. --Далее коллагеновое волокно стабилизируется целой системой поперечных сшивок. Среди процессов посх^ансляционнрй модификации, определяющих созревание коллагена; бсобенно важно образование аль-лизина (альдегидо-производного лизина) под действием лизиноксида-зы: - i ¦
I V.,,,., I
CO CO
I ; / ¦” I
CB—(CH2)2—CH2—CH2—SB, —-—* CH—(CH2)2—CHjCHO i i
¦ ЯП- ; .--.w ГШ“ vi- . ........
.1 ... V ¦¦ .
Аналогичное превращение в‘альдегид претерпевает и оксилйЬйн. Лизиноксидаза — медьсодержащий фермент, в котором в качестве 306
мрнктрнк — ^ Трансляция Рибосомы Аминокислоты
Про-а- цепи ОН ОН
Начало
гивроксилирования
И
ОН Укладка молекул
ОН
'зобанас спирали, гидроксилирование прекращается
\
ОН. DH ОН
Молекила 0Н °н 0Н 0Н 0Н
проколлагена Пткоэилиробанце
‘ ‘ - -Г,Л1 - Гг1
ОН о' Он
Модифици-
рованный
проколлаген
Прошлагеновая
пептидаза
?oei-oic
Л
Тропоколлоген
коллаген
•Ч он он он 001
¦
Формирование фибрилл и
образование альдегидов ¦
Образование поперечных связей
Рщ. 14.3. Схема биосинтеза, сборки тройной спирали, формирования волокна и посттрансляцйонной модификации коллагена (остальные пояснения см. в тексте) • 1
кофактора выступает пиридоксаль. Далее спонтанно, без участия ферментов, образуется шиффово основание с пространственно. сближенной аминогруппой остатка лизина, находящегося в другой полипептидной цепи:
I I
со со
I I
СН—(СН2)2—сн2—сн2—nh2 + осн—сн2—(СН2)2—сн
I I
NH Лизин I Аль-лизин NH
I I I
I I
со со
I I
сн—(СН2)2—сн2-сн2—N=CH—СН2—(СН2)2—сн
NH Основание Шиффа NH
I I
Связь —N=CH—, сама по себе малоустойчивая, восстанавливаясь до —NH—СН2—, превращается в весьма прочную поперечную сшивку — так называемый лизинонорлейцин:
I I
со со
I I
СН—(СН2),—HH—(СН2)4—сн
I I