Die Struktur und Funktion von Collagen

hampoo-Werbung hat uns auf Kollagen als strukturelles Protein in unseren Haaren aufmerksam gemacht. Kollagen kommt jedoch in viel mehr Geweben vor. In Wirklichkeit macht es ungefähr 30 Prozent der Proteinmasse unseres Körpers aus. Die wesentliche Rolle von Kollagen als struktureller Bestandteil von Geweben wird durch das Auftreten von Krankheiten die mit Kollagenschäden einhergehen noch deutlicher.

Funktion

Kollagen kommt in allen Bindungs- und Stützstrukturen des Körpers vor. Es kommt in besonders hohen Mengen in Geweben vor die stark flexibel oder beides sein müssen einschließlich Knorpel Knochen und Sehnen. Durch Kollagen kann ein Gewebe einem immensen Zugdruck standhalten ohne sich zu dehnen - beispielsweise in einer Sehne die den Zug eines Muskels auf einen Knochen überträgt. Es kann auch elastisch sein wie in der Haut und flexibel wie in einer Sehne die sich um ein Gelenk biegt.

Struktur

Jede Kollagenfaser enthält Tausende einzelner Kollagenmoleküle die durch Vernetzung miteinander verbunden sind und gestaffelte kovalente Bindungen. Kovalente Bindungen sind die stärksten Bindungen die zwischen Proteinmolekülen existieren können. Die Kollagenmoleküle selbst bestehen aus 3 einzelnen Polypeptiden oder Aminosäureketten. Die Stränge wickeln sich in einer Alpha-Helix umeinander. Die Helix bildet sich aufgrund der regelmäßigen Aminosäuresequenz der Stränge. Die Sequenz ist ein sich wiederholendes Muster von Glycin-Prolin-X wobei X eine beliebige Aminosäure sein kann. Arten von Kollagen Bei Wirbeltieren wurden 28 verschiedene Arten von Kollagen identifiziert. Kollagentypen I bis IV sind die am häufigsten vorkommenden. Die einzigartigen Eigenschaften jedes Typs sind auf Segmente in den Kollagenmolekülen zurückzuführen die die helikale Struktur stören. Diese werden durch die Aminosäuren in den X-Positionen der Polypeptidsequenz verursacht. Verschiedene Gewebe des Körpers enthalten unterschiedliche Mengen jeder Art von Kollagen; Knorpel enthält z. B. viel Typ II während Typ IV hauptsächlich in Basalmembranen vorkommt.

Krankheiten

Eine Reihe von Krankheiten sind mit Kollagenanomalien oder -schäden verbunden. Diese können durch eine genetische Mutation erworben oder verursacht werden. Das Ehlers-Danlos-Syndrom ist eine genetisch bedingte Krankheit die zu einer abnormalen Kollagenproduktion führt. Zu den Symptomen gehören Blutergüsse und Hyperelastizität der Haut. Skorbut ist eine erworbene Kollagen-assoziierte Krankheit die durch Vitamin C-Mangel verursacht wird. Vitamin C wird benötigt um essentielle Aminosäuren zu produzieren die zur Herstellung von Kollagen verwendet werden. Ohne sie können Kollagenfasern nicht repariert werden und Blutgefäße Sehnen und Knochen werden zerbrechlich