проколлаген-лизингидроксилазой
и
проколлаген-пролингидроксилазой
. В этой реакции происходит фиксация ат-
мосферного кислорода при участии Fe
2+
,
D
-кетоглутарата и аскорбиновой кис-
лоты. Выбор аминокислотного остатка при гидроксилировании определяется
предшествующей последовательностью — в случае лизина это Gly-X-Lys-Gly-
His, где X = Met, Phe или Ilе.
После гидроксилирования происходит гликозилирование, в результате кото-
рого к оксигруппам О-гликозидной связью присоединяются галактоза или 2О-3-
глюкопиранозил-О-3-
E
-галактопираноза. Реакцию катализируют
УДФ-галактоза-
коллагенгалактозилтрансфераза
и
УДФ-глюкоза-коллагенглюкозилтрансфераза
.
И гидроксилирование, и гликозилирование происходит в структурах агранулярно-
го эндоплазматического ретикулума, и их продуктом является проколлаген. В про-
цессе транспорта через плазматическую мембрану во внеклеточное пространство
(экзоцитоза) он превращается в тропоколлаген. Под действием
проколлагенпепти-
дазы
, локализованной в мембране, отщепляется N-концевой пептид, и образовав-
шийся тропоколлаген выходит из клетки и образует микрофибриллы. Со временем
между отдельными молекулами тропоколлагена образуются сшивки. Этот про-
цесс катализируется ферментом
лизиноксидазой
, содержащей Cu
2+
, которая окис-
ляет
H
-NH
2
-группу лизина в альдегидную с образованием аллизина. Последний
образует основание Шиффа с расположенной рядом NH
2
-группой лизина, в ре-
зультате чего отдельные цепи соединяются прочными ковалентными связями.
Более толстые нити образуются при взаимодействии коллагеновых фи-
брилл с протеогликанами разного типа. Молекулы коллагенов I, II, III, V, XI
образованы тремя полипептидными цепями, каждая из которых скручена в ле-
вую спираль, а эти спиральные цепи скручены вместе в правую суперспираль.
Спиральный домен коллагена I содержит около 1000 аминокислотных остатков
(330 повторов Гли-X-Y). Глицин повторяющейся последовательности Гли-X-Y
обязателен для образования такой структуры, поскольку радикал любой другой
аминокислоты не помещается между тремя пептидными цепями в центре трой-
ной спирали. В последовательности Гли-X-Y позиция X часто занята пролином,
а позиция Y — оксипролином. Эти две аминокислоты ограничивают вращение
полипептидной цепи. Тройная спираль стабилизирована водородными связями
и водными мостиками, многие из которых образуются с участием оксипролина.
Радикалы аминокислот в позициях X и Y находятся на поверхности тройной
спирали. Порядок распределения кластеров гидрофобных и заряженных ради-
калов по длине молекулы обеспечивает самосборку многомолекулярных колла-
геновых структур с упорядоченным расположением молекул.
Коллаген I содержится в тканях (в наибольших количествах) и в разных орга-
нах. Распространение других коллагенов более избирательно.
Синтез коллагена включает стадии трансляции, внутриклеточной посттран-
сляционной модификации и внеклеточной модификации, завершающейся об-
разованием коллагеновых волокон.
477
Do'stlaringiz bilan baham: |