Collagene: differenze tra le versioni

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==Biosintesi==

[[File:Collagen biosynthesis (it).JPG|upright=1.8|thumb|left|Schema riassuntivo della biosintesi del collagene]]

La [[biosintesi]] del collagene avviene ad opera di diversi tipi cellulari a seconda del tessuto (ad esempio [[fibroblasti]] nel [[tessuto connettivo]], [[osteoblasti]] nell'[[osso]]). Il processo inizia con la trascrizione del gene o dei geni e la [[maturazione dell’mRNA]]. Sono presenti sequenze che codificano per lunghi peptidi in eccesso rispetto alle molecole di collagene mature, quindi il collagene nasce come procollagene, prodotto che possiede rispetto al collagene due peptidi terminali, uno [[N-terminale]] e uno [[C-terminale]], che hanno struttura globulare.

La [[traduzione (biologia)|traduzione]] avviene a livello dei [[ribosomi]] a ridosso della parete del ''RER (reticolo endoplasmatico rugoso).''.

In particolare la biosintesi del collagene avviene in base a diverse tappe, di cui alcune intracellulari e altre extracellulari.

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1. I ribosomi legati all’mRNA contenente i geni del collagene si legano al RER. La sequenza segnale facilita il legame dei ribosomi al RER e guida il trasferimento della catena polipeptidica all’interno delle cisterne del RER.

2. Nel lume del RER vengono sintetizzatesintetizzati due tipi di catena (preprocollagene) α-1 e α2, queste due cateneche a questo livello contengono dei residui C- e N-terminali.

3. Le due catene di preprocollagene vengono rilasciate nel lume del RER e qui viene eliminata la sequenza segnale. Si ha la formazione di procatene α1 e α2 precursori del collagene.

4. Nel lume del RER le procatene vanno incontro a modificazioni post-traduzionali, quali l’idrossilazione delle lisine e delle proline e la glicosilazione delle idrossilisine.

5. Dopo essere state idrossilate e glicosilate le procatene α formano procollagene, un precursore del collagene la cui regione centrale a tripla elica è affiancata da tratti ammino- e carbossiterminali chiamati propeptidi. La formazione del procollagene inizia con la formazione di legami disolfuro a ponte tra i peptidi carbossiterminali delle procatene α. Ciò porta le tre catene α in una disposizione favorevole alla formazione dell’elica.

6. La molecola di procollagene viene trasferita nel Golgi, dove viene completata la glicosilazione e viene successivamente immessa in vescicole che verranno trasportate all’esterno della cellula. Queste vescicole si fondono con la membrana plasmatica, liberando le molecole di procollagene nello spazio extracellulare.

7. Dopo la liberazione all’esterno delle cellule, le molecole di procollagene subiscono dei tagli da parte di N- e C- procollagene peptidasi, le quali rimuovono i propeptidi teminaliterminali, liberando delle molecole di tropocollagene a tripla elica.

8. Le molecole di tropocollagene si associano spontaneamente, formando delle fibrille,; esse assumono una disposizione parallela e sfalsata, nella quale le molecole di collagene si sovrappongono a quelle vicine per circa ¾ della loro lunghezza.

9. Le fibrille di collagene con la loro disposizione ordinata sono il substrato della lisil ossidasi. Questo enzima extracellulare catalizza la deaminazione ossidativa di alcuni dei residui di lisina e di idrossilisina del collagene; ne derivano delle aldeidi reattive (allisina e idrossiallisina) che danno luogo a reazioni di condensazione con alcuni residui di lisina o idrossilisina delle molecole di collagene, formando legami covalenti tra catene. La formazione di tali legami crociati è essenziale affinché si raggiunga la resistenza alla trazione necessaria per un corretto funzionamento del tessuto connettivo. Quindi qualsiasi mutazione che interferisca con la capacità delle molecole di collagene di formare fibrille rinsaldate da legami crociati, influenzerà la stabilità del collagene.

10. Le fibrille infine possono disporsi in fasci ondulati o paralleli per formare ''fibre'' e le fibre possono formare ''fasci di fibre''.<ref>{{Cita libro|autore=Champe, Harvey, Ferrier|titolo=Le basi della biochimica|anno=|editore=Zanichelli|città=|pp=44-48}}</ref>