Коллаген - (от греческого kólla - клей и... ген), фибриллярный белок группы склеропротеинов, основная часть коллагеновых волокон соединительные ткани животных.

Молекулы коллагена (длина около 3000 , толщина 15 ) состоят из трёх полипептидных цепей, закрученных в спирали. Для первичной структуры молекул коллагена, характерна частая повторяемость последовательности глицил - пролил - оксипролил (всего около 1/3 всех остатков аминокислот), что влияет на конфигурацию цепей К. (см. Биополимеры). Коллаген зрелых волокон не растворяется в воде и органических растворителях; для его растворения используют растворы щёлочи (до 10%). Часть коллагена незрелых волокон (так называемый проколлаген или тропоколлаген) может быть растворена в слабой кислоте. При нагревании в воде происходит резкое сокращение волокон коллагена (сваривание коллагена): при длительном нагревании - денатурация коллагена и превращение его в желатину. Коллаген составляет около трети всех белков животных и является важным структурным компонентом соединительной ткани, сухожилий, связок, хрящей, кожи, костей, чешуи рыб, выполняя главным образом опорные функции; в растениях коллаген отсутствует. Дубильные вещества повышают устойчивость волокон коллагена к химическим, физическим и бактериальным воздействиям, на чём основана обработка кож и мехов.

Лит.: Финеан Дж. Биологические ультраструктуры, пер. с. англ., М., 1970; Treatise on collagen. ed. G. N. Ramachandran, B. Gould, v. 1-2, N. Y., 1967-68.

Органический матрикс костной ткани.

Изучение химического состава костной ткани сопряжено со значительными трудностями, поскольку для выделения органического матрикса требуется провести деминерализацию кости. Кроме того, содержание и состав органического матрикса подвержены значительным изменениям в зависимости от степени минерализации костной ткани. Известно, что при продолжительной обработке кости в разведенных растворах кислот ее минеральные компоненты растворяются и остается гибкий мягкий органический остаток (органический матрикс), сохраняющий форму интактной кости.

Межклеточный органический матрикс компактной кости составляет около 20%, неорганические вещества – 70% и вода – 10%. В губчатой кости преобладают органические компоненты, которые составляют более 50%, на долю неорганических соединений приходится 33–40%. Количество воды сохраняется в тех же пределах, что и в компактной кости (Ю.С. Касавина, В.П. Торбенко).

По данным А. Уайта и соавт., неорганические компоненты составляют около 1/4 объема кости; остальную часть занимает органический матрикс. Вследствие различий в относительной удельной массе органических и неорганических компонентов на долю нерастворимых минералов приходится половина массы кости.

Приблизительно 95% органического матрикса приходится на коллаген.

Вместе с минеральными компонентами коллаген является главным фактором, определяющим механические свойства кости. Коллагеновые фибриллы костного матрикса образованы коллагеном первого типа. Известно, что данный тип коллагена входит также в состав сухожилий и кожи, однако коллаген костной ткани обладает некоторыми особенностями. Есть данные, что в коллагене костной ткани несколько больше оксипролина, чем в коллагене сухожилий и кожи. Для костного коллагена характерно большое содержание свободных ε-амино-групп лизиновых и оксилизиновых остатков. Еще одна особенность костного коллагена – повышенное по сравнению с коллагеном других тканей содержание фосфата. Большая часть этого фосфата связана с остатками серина.

В сухом деминерализованном костном матриксе содержится около 17% неколлагеновых белков, среди которых находятся и белковые компоненты протеогликанов. В целом количество протеогликанов в сформировавшейся плотной кости невелико. В состав органического матрикса костной ткани входят гликозаминогликаны, основным представителем которых является хондроитин-4-суль-фат. Хондроитин-6-сульфат, кератансульфат и гиалуроновая кислота содержатся в небольших количествах.

Принято считать, что гликозаминогликаны имеют непосредственное отношение к оссификации . Показано, что окостенение сопровождается изменением гликозаминогликанов: сульфатированные соединения уступают место несульфатированным. Костный матрикс содержит липиды, которые представляют собой непосредственный компонент костной ткани, а не являются примесью в результате недостаточно полного удаления богатого липидами костного мозга. Липиды принимают участие в процессе минерализации. Есть основания полагать, что липиды могут играть существенную роль в образовании ядер кристаллизации при минерализации кости. Биохимические и цитохимические исследования показали, что остеобласты – основные клетки костной ткани – богаты РНК . Высокое содержание РНК в костных клетках отражает их активность и постоянную биосинтетическую функцию.

 

Статья предоставлена ООО "Конектбиофарм"

 

 

Регулярно читаете статьи по специальности? Подпишитесь на нашу рассылку.

No comments yet