11 MZB I - Borsig 2

Fibroblasten (längliche Kerne) und Kollagen-Fasern in Bindegewebe

fixen Bindegewebszellen (Fibroblasten), freien Zellen (Mastzellen, Makrophagen) und extrazellulärer Matrix (EZM).

Fibrillärer Anteil: Kollagen
Grundsubstanz: Glykosaminoglykane

Die Kollagene sind eine grosse Proteinfamilie, die mengenmässig den grössten Anteil des Bindegewebes und 25 % der gesamten Proteinmenge des menschlichen Körpers ausmacht

Als grobe Unterteilung unterscheidet man fibrilläre und nichtfibrilläre Kollagene

Die fibrillären bilden seilartige Strukturen. Ihre Grundstruktur ist eine Tripelhelix, die aus drei helikal umeinander gewundenen Polypeptidketten besteht. Zu den fibrilläre Kollagene gehören die Typen I, II, III, V und XI (Tab. 1). Die nichtfibrillären Kollagene enthalten ebenfalls Tripelhelices, dazu aber auch globuläre Bereiche; sie bilden häufig Netzwerke und sind mit den fibrillären Kollagenen wie auch mit den Bindegewebszellen assoziiert.

Tripelhelixstruktur in fibrillären Kollagenen wird durch eine aussergewöhnliche Aminosäurensequenz ermöglicht:
(Gly-X-Y)_{n ; wobei}
  n = 300 - 400
  X = Pro, Ala > andere Aminosäure
  Y = Hyp(Hydroxyprolin), Ala > andere Aminosäure
 -> Gly, Ala, Pro, Hyp machen 60 - 70 % der ganzen Sequenz aus
-> Die für Kollagen Kodierenden Exons sind meistens vielfache von 9 Bps (besonderss oft 54 Bps)

Tripelhelixstruktur von Kollagen: Drei Helices mit einer Ganghöhe von 10 Å sind zu einer Superhelix mit 86 Å Ganghöhe verdrillt
-> Die Glycine sind gegen das Innere der Tripelhelix gerichtet. Nur Glycin, das keine Seitenkette trägt, hat in dieser Position Platz. Die sperrigen Proline und Hydroxyproline schauen nach aussen.

Hydroxyprolin und Hydroxylysin entstehen durch posttranslationelle Modifikationen, Vitamin C ist Cofaktor
-> Prolin und seltener Lysin werden in der fertigen, aber noch nicht vollständig zur Tripelhelix gefalteten Polypeptidkette hydroxyliert. Hydoxyllysin kann danach auch noch glykosyliert werden. Vitamin C ist essentieller Cofaktor für die Hydroxylierung. 

Jeweils 5 Kollagentripelhelices lagern sich in ienem Ring verstzt aneinander und bilden eine Mikrofibrille, die durch elektrostatische Bindungen und kovalente Bindungen stabilisiert wird. (Die versetzete Anordnung veruracht ein im EM Bild sichtbares Bandenmuster)

Kovalente Quervernetzungen stabilisieren die Kollagenfibrillen.

Sie entstehen spontan
- z.B. zwischen 2 Lysinaldehyden und 1 Histidin (b)
- z.B. zwischen 1 Lysinaldehyd und 2 Lysinen (c)

-> Lysinaldehyd entsteht in einer Enzymkatalysierten O2 verbrauchenden Desaminierung (a)