Биохимия соединительной ткани

Август 3, 2022

Главная
Биология
Биохимия соединительной ткани

Содержание

2. К соединительным тканям относят рыхлую подкожную клетчатку, ткани костей и зубов, ткани хрящей и сухожилий, брюшину.
3. Функции соединительной ткани 1. Опорная – образует каркас внутренних органов; 2. Трофическая – обеспечивает ткани питательными
4. Особенностью строения соединительной ткани является то, что внеклеточный матрикс занимает больше место, чем сами клетки. Внеклеточный
5. Фибробласты ВКМ участвует в регенерации органов после повреждений Фибробласты являются высокопластичными клетками. Активированные фибробласты могут быстро
6. Компоненты соединительной ткани
7. Внеклеточный матрикс (ВКМ) соединительной ткани: 1. Имеет сложный химический состав, содержит разнообразные белки и полисахариды, в
8. Белки внеклеточного матрикса Среди белков внеклеточного матрикса выделяют белки двух функциональных типов - фибриллярные и адгезивные.
9. Протеогликаны внеклеточного матрикса Протеогликаны вместе с коллагеном и эластином образуют основу ВКМ. Это высокомолекулярные сложные белки,
11. Коллаген – основной структурный белок соединительной ткани Коллагены составляют приблизительно 30% общего количества белка в организме,
12. Строение молекул коллагенов Молекулы коллагенов имеют трехспиральную структуру, полученную при скручивании трех полипептидных α – цепей.
13. Особенности аминокислотного состава коллагена Полипептидная цепь коллагена состоит из повторяющихся триплетов: [Гли-Х-Y], где Гли – глицин,
14. Схематически цепь коллагена может быть представлена следующим образом: Гли-Ала-ГиПро-Гли-Про-ГиЛиз-Гли-Ала-ГиПро Глицин обеспечивает плотность укладки трех полипептидных цепей
15. Синтез коллагена Коллаген синтезируется внутри различных бластных клеток соединительной ткани в виде препроколлагена, содержащего на N
16. Созревание коллагена После синтеза цепи коллагена следует сложный многоступенчатый процесс - созревания коллагена Включает 2 этапа:
17. Внутриклеточный этап созревание коллагена включает в себя ряд последовательных изменений препроколлагена: 1) Отщепление сигнальной пептидной последовательности
18. 2) Гидроксилирование пролина и лизина проколлагена катализируют ферменты гидроксилазы Гидроксипролин (ГиПро) далее участвует в образовании водородных
19. 2а) Ферментам гидроксилазам для осуществления реакции гидроксилирования аминокислот- пролина и лизина необходим атом двухвалентного железа и
20. 3) Гликозилирование гидроксилизина под действием гликозилтрансфераз (присоединение углеводного компонента) Углеводные компоненты связываются с гидроксилином О -
21. 4) Формирование тройной спирали проколлагена Каждая α – цепь проколлагена соединяется водородными связями с двумя другими
22. Внеклеточный этап созревания коллагена включает в себя ряд последовательных изменений проколлагена 1) Отщепление N – и
23. 2) Формирование фибрилл коллагена Из сформировавшихся молекул тропоколлагена происходит сборка коллагеновых фибрилл, в которых одна нить
24. 3) Стабилизация и укрепление фибрилл коллагена Гидроксипролин и гидроксилизин играют важную роль в образовании фибрилл. ОН
25. Образование аллизина Для создания укрепляющих сшивок фермент лизилоксидаза катализирует реакцию превращения аминогрупп отдельных лизильных и гидроксилизильных
26. Возникшие альдегидные производные (аллизины) участвуют в образовании ковалентных связей, которые стабилизируют фибриллы коллагена. Альдольная сшивка –
28. На рисунке схематически представлены трехспиральные молекулы тропоколлагена после наложения внутри и межмолекулярных сшивок, которые изображены в
29. Общая схема внеклеточного этапа созревания коллагена
30. Коллагеновые фибриллы формируют коллагеновые волокна разной толщины Фибриллы укладываются параллельно друг другу и далее объединяются в
31. Уникальные свойства коллагенов Коллагеновые волокна обладают огромной прочностью и практически нерастяжимы. Они могут выдерживать нагрузку в
32. Катаболизм коллагена Распад нативного коллагена происходит медленно под действием коллагеназы (Zn-зависимой). Коллагеназа расщепляет пептидные связи между
33. Основной маркер распада коллагена Важнейший метаболитом характеризующим скорость распада коллагена является гидроксипролин. Повышение содержания гидроксипролина в
34. Типы коллагена В настоящее время известно около 20 различных типов коллагена, различающихся по первичной и пространственной
35. Наиболее распространенные типы коллагенов
36. Эластин - фибриллярный белок эластических волокон Содержатся в большом количестве в тканях, обладающих значительной эластичностью -
37. Особенности аминокислотного состава эластина Эластин – гликопротеин с молекулярной массой 70 кД, содержит много гидрофобных аминокислот
38. Структура эластина Нативные волокна эластина сединяются в тяжи с помощью жестких поперечных сшивок – десмозина и
39. Неколлагеновые белки межклеточного матрикса К этой группе белков относятся адгезивные белки, такие как фибронектин, ламинин, нидоген,
40. Фибронектин состоят из 2-х идентичных цепей, содержащих по 7-8 доменов со специфичными центрами связывания с: 1)
41. Нидоген и интегрины Адгезивные белки часто содержат последовательность Арг-Гли-Асп (RGD), участвующую в присоединении к клеточным белковым
42. Ламинины – распространенные гликопротеины базальных мембран, отделяющих соединительную ткань от эпителия Ламинины содержит несколько центров связывания
43. Ламинин состоит из трех полипептидных цепей (a и 2-х β цепей), которые укладываются в пространстве в
44. Фибриллин Это гликопротеин , который необходим для образования эластичных волокон в соединительной ткани. Фибриллин секретируется во
45. К неколлагеновым белкам относятся Gla-белки (это белки, содержащие остатки 7-карбоксиглутаминовой кислоты) Матриксный gla-белок содержит 5 остатков
46. Протеогликаны Молекулы протеогликанов участвуют в сборке межклеточного матрикса, облегчают фиксацию клеток и регулируют их рост. Протеогликаны
47. В структуре протеогликанов выделяют коровый (COR) белок (от анг. сore – основа, ядро), который через N-
48. В протеогликанах к гиалуроновой кислоте прикрепляется коровый белок, а к нему гликозаминогликаны Гиалуроновая кислота - полимер,
49. Хондроитинсульфат построен из глюкуроновой кислоты и сульфатированного N–ацетилгалактозамина
50. Дисахаридный фрагмент дерматансульфата
51. Дисахариды кератинсульфата состоят из галактозы и сульфатированного N–ацетилглюкозамина
52. Функции гликозаминогликанов - участвуют в организации межклеточного матрикса, являются основным скрепляющим веществом - взаимодействуют с клеточными
53. Метаболизм протеогликанов Синтез протеогликанов начинается с синтеза корового белка в клетках соединительной ткани, далее к нему
54. Организация внеклеточного матрикса в суставном хряще («Биохимия», ред. Е.С.Северина)
55. Коллагеновые болезни (нарушение обмена коллагена) Несовершенный остеогенез – мутации в гене, кодирующем синтез коллагена I. Самая
57. Скачать презентацию

Слайд 2

К соединительным тканям относят рыхлую подкожную клетчатку, ткани костей и зубов, ткани

хрящей и сухожилий, брюшину. В процентном отношении около 50% массы тела.

Соединительная ткань может образовывать твердые структуры кости и зуба;
Может принимать форму каната, придавая сухожилиям большую прочность на разрыв;
Может формировать прозрачное вещество роговицы глаза.

Слайд 3

Функции соединительной ткани
1. Опорная – образует каркас внутренних органов;
2. Трофическая –

обеспечивает ткани питательными веществами (транспорт и обмен метаболитов, органических веществ, солей и воды);
3. Защитная – создают барьер для вредных веществ и влияния внешней среды;
4. Пластическая – регенерация при травмах и повреждениях;
5. Структурная - образование структуры способствующей функционированию тканей и органов.

Слайд 4

Особенностью строения соединительной ткани является то, что внеклеточный матрикс занимает больше

место, чем сами клетки.

Внеклеточный матрикс выполняет разные функции:
Является универсальным «биологическим клеем»;
Участвует в регуляции водно-солевого обмена;
Участвует в регенерации органов после повреждений (фибробласты);
Регулирует обмен веществ между кровью и тканями;
Осуществляет хранение и запасание энергетического материала (адипоциты);
Защищает от инфекций (плазматические клетки, нейтрофилы, макрофаги).

Слайд 5

Фибробласты ВКМ участвует в регенерации органов после повреждений
Фибробласты являются высокопластичными клетками.

Активированные фибробласты могут быстро дифференцироваться в хондроциты, миоциты, адипоциты и другие клетки.
На схеме iPSCs - это индуцированные полипотентные стволовые клетки, полученные из каких-либо иных (соматических, репродуктивных) клеток путём эпигенетического перепрограммирования

Слайд 6

Компоненты соединительной ткани

Слайд 7

Внеклеточный матрикс (ВКМ) соединительной ткани:
1. Имеет сложный химический состав, содержит разнообразные

белки и полисахариды, в образовании которых участвуют бластные клетки соединительной ткани (фибро-, хондро-, остеобласты).
2. Специфическое взаимодействие этих молекул обеспечивает образование высокоупорядоченной
трехмерной структуры внеклеточного матрикса.

Слайд 8

Белки внеклеточного матрикса
Среди белков внеклеточного матрикса выделяют белки двух функциональных

типов - фибриллярные и адгезивные.
Фибриллярные белки выполняют преимущественно структурную функцию. Это коллагены и эластин.
Адгезивные белки (от лат. adhaesio-притяжение, сцепление, прилипание)
обеспечивают связывание
различных компонентов
внеклеточного матрикса.
К адгезивным белкам относятся
фибронектин, фибриллин,
ламинины, нидоген и др.

Слайд 9

Протеогликаны внеклеточного матрикса
Протеогликаны вместе с коллагеном и эластином образуют основу ВКМ.

Это высокомолекулярные сложные белки, включающие белковый (5-10%) и углеводный (90-95%) компоненты.
Углеводный компонент
представлен
гликозамингликанами,
которые построены
из дисахаридных
фрагментов.

Слайд 10

Слайд 11

Коллаген – основной структурный белок соединительной ткани
Коллагены составляют приблизительно 30% общего

количества белка в организме, синтезируется бластными клетками соединительной ткани.
В настоящее время идентифицировано более 20 типов коллагенов, которые кодируются отдельными генами и составляют семейство коллагенов.

Слайд 12

Строение молекул коллагенов
Молекулы коллагенов имеют трехспиральную структуру, полученную при скручивании

трех полипептидных α – цепей. Отдельные цепи связаны между собой водородными связями. Количество аминокислот в каждой α – цепи около 1000.

Слайд 13

Особенности аминокислотного состава коллагена
Полипептидная цепь коллагена состоит из повторяющихся триплетов:
[Гли-Х-Y],

где Гли – глицин, Х и Y могут быть любые аминокислоты, но чаще всего:
Х - пролин или аланин
Y - гидроксипролин или гидроксилизин
Таким образом, коллаген содержит 33% глицина
На рисунке аминокислотные остатки
глицина окрашены в черный цвет,
а остатки других аминокислот
в белый.

Слайд 14

Схематически цепь коллагена может быть представлена следующим образом: Гли-Ала-ГиПро-Гли-Про-ГиЛиз-Гли-Ала-ГиПро
Глицин обеспечивает плотность

укладки трех полипептидных цепей т.к. имеет короткий радикал - водород.
В изгибах полипептидной цепи находится аминокислотный остаток пролина.
Коллаген содержит в основном заменимые аминокислоты, мало метионина, тирозина и гистидина и почти не содержит триптофана.

Слайд 15

Синтез коллагена
Коллаген синтезируется внутри различных
бластных клеток соединительной ткани

в виде препроколлагена, содержащего на N – конце сигнальную последовательность из 100 аминокислотных остатков.

Слайд 16

Созревание коллагена
После синтеза цепи коллагена следует сложный многоступенчатый процесс - созревания

коллагена
Включает 2 этапа:
- внутриклеточный
- внеклеточный
На первом этапе происходит пострансляционная модификация аминокислотных остатков полипептидных цепей препроколлагена
Во втором этапе – образуются зрелые коллагеновые волокна

Слайд 17

Внутриклеточный этап созревание коллагена включает в себя ряд последовательных изменений препроколлагена:
1)

Отщепление сигнальной пептидной последовательности от N-конца препроколлагена и образование проколлагена на мембране ЭПР

Слайд 18

2) Гидроксилирование пролина и лизина проколлагена катализируют ферменты гидроксилазы
Гидроксипролин (ГиПро) далее

участвует в образовании водородных связей в тройной спирали коллагена
Гидроксилизин (ГиЛиз) участвует в образовании сшивок между молекулами коллагена

Слайд 19

2а) Ферментам гидроксилазам для осуществления реакции гидроксилирования аминокислот- пролина и лизина

необходим атом двухвалентного железа и его восстановитель – аскорбат (витамин С)

Слайд 20

3) Гликозилирование гидроксилизина под действием гликозилтрансфераз (присоединение углеводного компонента)
Углеводные

компоненты связываются с гидроксилином
О - гликозидными связями. Чаще всего углеводными компонентами являются глюкоза или дисахарид галактозилглюкоза.

Слайд 21

4) Формирование тройной спирали проколлагена
Каждая α – цепь проколлагена соединяется водородными

связями с двумя другими α – цепями проколлагена за счет гидроксипролина.
Образуются дисульфидные связи внутри- и
между полипептидных цепей. Дисульфидные связи возникают между аминокислотными остатками цистеина на С- и N- концах проколлагена. Может дополнительно гликозилироватся проколлаген.
Проколлаген
секретируется из клетки в
межклеточный матрикс

Слайд 22

Внеклеточный этап созревания коллагена включает в себя ряд последовательных изменений проколлагена
1) Отщепление

N – и С – концевых пептидов от проколлагена под действием специфических протеиназ приводит к образованию тропоколлагена

Слайд 23

2) Формирование фибрилл коллагена
Из сформировавшихся молекул тропоколлагена происходит сборка коллагеновых

фибрилл, в которых одна нить тропоколлагена сдвинута по отношению к другой примерно на ¼ своей длины. На стыках молекулы тропоколлагена не примыкают друг другу вплотную, между ними остается просвет длиной в 35-40 нм. В твердых тканях эти просветы выполняют роль центров минерализации
Такое расположение
повышает прочность
фибрилл коллагена
на растяжение

Слайд 24

3) Стабилизация и укрепление фибрилл коллагена
Гидроксипролин и гидроксилизин играют важную роль

в образовании фибрилл.
ОН – группы гидроксипролина соседних цепей тропоколлагена образуют водородные связи, укрепляющую структуру фибрилл
Радикалы лизина, гидроксилизина и аллизина обеспечивают поперечные сшивки (связи) между молекулами тропоколлагена

Слайд 25

Образование аллизина
Для создания укрепляющих сшивок фермент лизилоксидаза катализирует реакцию превращения

аминогрупп отдельных лизильных и гидроксилизильных остатков в альдегидные группы и образование аллизина в тропоколлагене
Остаток лизина Остаток аллизина

Слайд 26

Возникшие альдегидные производные (аллизины) участвуют в образовании ковалентных связей, которые стабилизируют

фибриллы коллагена.
Альдольная сшивка –
аллизин + аллизин
Альдиминная сшивка –
лизин + аллизин
Образуются сшивки между молекулами тропоколлагена, стабилизирующие фибриллы коллагена

Слайд 27

Слайд 28

На рисунке схематически представлены трехспиральные молекулы тропоколлагена после наложения внутри и

межмолекулярных сшивок, которые изображены в виде стрелок

Трехспиральные молекулы тропоколлагена

Гидроксигруппы

Углеводные компоненты

Внутри и межмолекулярные сшивки

Слайд 29

Общая схема
внеклеточного
этапа
созревания
коллагена

Слайд 30

Коллагеновые фибриллы формируют коллагеновые волокна разной толщины Фибриллы укладываются параллельно

друг другу и далее объединяются в коллагеновое волокно

Слайд 31

Уникальные свойства коллагенов
Коллагеновые волокна обладают огромной прочностью и практически нерастяжимы. Они

могут выдерживать нагрузку в 10 000 раз превышающую их собственный вес.
Именно поэтому большое количество коллагеновых волокон, состоящих из коллагеновых фибрилл, входит в состав кожи, сухожилий, хрящей и костей

Слайд 32

Катаболизм коллагена
Распад нативного коллагена происходит медленно под действием коллагеназы (Zn-зависимой). Коллагеназа

расщепляет пептидные связи между остатками глицина и лейцина в трех цепях тропоколлагена.
Образующиеся фрагменты спонтанно денатурируют и становятся доступными для действия других протеолитических ферментов.

Слайд 33

Основной маркер распада коллагена
Важнейший метаболитом характеризующим скорость распада коллагена является гидроксипролин.

Повышение содержания гидроксипролина в плазме крови и в моче свидетельствует о нарушениях созревания коллагена. 85-90% этой аминокислоты освобождается в результате гидролиза белка.
Нарушения синтеза и распада коллагена может приводить к развитию паталогий (коллагенозы и фиброзы).
С- и N- пептиды, образующиеся при распаде коллагена могут служить маркерами распада коллагена I типа.

Слайд 34

Типы коллагена
В настоящее время известно около 20 различных типов коллагена, различающихся

по первичной и пространственной структурам, по функциям, локализации в организме и биологической роли
Различают два основных типа цепей коллагена:
α1 и α2,
а также четыре разновидности цепи α1:
α1(I), α1(II), α1(III), α1(IV).
Для обозначения каждого вида коллагена пользуются формулой,
Например: коллаген I типа - [α1(I)]2 α2

Слайд 35

Наиболее распространенные типы коллагенов

Слайд 36

Эластин - фибриллярный белок эластических волокон
Содержатся в большом количестве в

тканях, обладающих значительной эластичностью - кровеносные сосуды, легкие, связки. Свойства эластичности проявляются высокой растяжимостью волокон и быстрым восстановлением исходной формы и размера после снятия нагрузки

Слайд 37

Особенности аминокислотного состава эластина
Эластин – гликопротеин с молекулярной массой 70 кД,

содержит много гидрофобных аминокислот – глицина (25%), аланина (20%), лизина, валина, лейцина и пролина.
Наличие гидрофобных радикалов препятствует созданию вторичной и третичной структуры, в результате молекулы эластина принимают различные конформации в межклеточном матриксе

Слайд 38

Структура эластина
Нативные волокна эластина сединяются в тяжи с помощью жестких поперечных

сшивок – десмозина и изодесмозина, а также лизиннорлейцина. В образовании этих сшивок участвуют остатки аллизина и лизина двух, трех и четырех пептидных цепей. Связывание полипептидных цепей десмозинами формирует резиноподобную сеть.

Слайд 39

Неколлагеновые белки межклеточного матрикса
К этой группе белков относятся адгезивные белки, такие

как фибронектин, ламинин, нидоген, интегрины и другие белки.
Фибронектин – адгезивный белок, выполняющий интегрирующую роль в организации ВКМ и
регуляторную роль в дифференцировки и делении фибробластов. Фибронектин называют «молекулярным клеем», синтезируется, в основном, фибробластами.
Содержит последовательность Арг-Гли-Асп (RGD) c помощью которой он может присоединятся к интегринам - клеточным рецепторам и может передавать информацию как внутрь, так и наружу клеток.

Слайд 40

Фибронектин состоят из 2-х идентичных цепей, содержащих по 7-8 доменов со

специфичными центрами связывания с:
1) коллагеном
2) протеогликанами
3) гиалуроновой кислотой
4) углеводами плазматических мембран
5) клеточными рецепторами -интегринами

Слайд 41

Нидоген и интегрины
Адгезивные белки часто содержат последовательность Арг-Гли-Асп (RGD), участвующую в

присоединении к клеточным белковым рецепторам – интегринам, как и фибронектин.
Интегрины состоят из двух субъединиц и участвуют в передаче информации из внеклеточного пространства внутрь клетки и наоборот. Нидогены - сульфатированные гликопротеины базальных мембран, образуют комплекс с ламинином и коллагеном IV.

Слайд 42

Ламинины – распространенные гликопротеины базальных мембран, отделяющих соединительную ткань от эпителия
Ламинины

содержит несколько центров связывания с разными молекулами межклеточного матрикса и рецепторами клеток. Связывают компоненты базальных мембран - коллаген IV, эластин, нидоген, протеогликаны, фибронектин.
N-концевые группы ламинина могут присоединять кальций и образовывать сетевидные структуры с помощью кальций-зависимого взаимодействия.
Ламинины выступают в роли факторов адгезии, роста и дифференцировки клеток.

Слайд 43

Ламинин состоит из трех полипептидных цепей (a и 2-х β цепей),

которые укладываются в пространстве в крестообразную форму

Слайд 44

Фибриллин
Это гликопротеин , который необходим для образования эластичных волокон в соединительной

ткани. Фибриллин секретируется во внеклеточный матрикс фибробластами и включается в нерастворимые микрофибриллы, которые, по-видимому, обеспечивают основу для отложения эластина.

Слайд 45

К неколлагеновым белкам относятся Gla-белки (это белки, содержащие остатки 7-карбоксиглутаминовой кислоты)
Матриксный

gla-белок содержит 5 остатков
7-карбоксиглутаминовой кислоты, способен
связываться с гидроксиапатитом
(минеральная основа костей).
Остеокальцин - gla-белок содержит 3 остатка
7-карбоксиглутамата. Может связывается с гидроксиапатитом
и кальцием. Предотвращает кости от избыточной минерализации и запускает процессы ремоделирования костной ткани.
Gla-остатки связываются с
ионами кальция (желтые шарике) на
кристалле гидроксиапатита
(серая пластина)

Слайд 46

Протеогликаны
Молекулы протеогликанов участвуют в сборке межклеточного матрикса, облегчают фиксацию клеток

и регулируют их рост. Протеогликаны могут образовывать комплексы с коллагеном, адгезивными и другими белками, защищая их своими углеводными компонентами от действия ферментов. Протеогликаны участвуют в регуляции активности сигнальных молекул и делятся на большие (аггрекан и версикан) и малые (декорин, бигликан).

Слайд 47

В структуре протеогликанов выделяют коровый (COR) белок (от анг. сore –

основа, ядро), который через N- и О-гликозидные связи соединен с трисахаридами, связанными в свою очередь с гликозаминогликанами (ГАГ)

Слайд 48

В протеогликанах к гиалуроновой кислоте прикрепляется коровый белок, а к нему

гликозаминогликаны

Гиалуроновая кислота - полимер, состоящий из остатков D-глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина (около 25.000 дисахаридов), является связующей при образовании агрегатов протеогликанов
Гликозаминогликаны – гетерополисахариды, состоящие из повторяющихся дисахаридов, в состав которых могут входить глюкуроновая кислота и N-ацетилглюкозамин или N – ацетилгалактозамин.
В составе протеогликанов входят сульфатированные и несульфатированные ГАГ. Самые распространенные сульфатированные ГАГ в организме человека – хондроитинсульфаты, кератинсульфаты и дерматансульфаты.

Слайд 49

Хондроитинсульфат построен из глюкуроновой кислоты и сульфатированного N–ацетилгалактозамина

Слайд 50

Дисахаридный фрагмент дерматансульфата

Слайд 51

Дисахариды кератинсульфата состоят из галактозы и сульфатированного N–ацетилглюкозамина

Слайд 52

Функции гликозаминогликанов
- участвуют в организации межклеточного матрикса, являются основным скрепляющим веществом

- взаимодействуют с клеточными мембранами, обеспечивая межклеточные коммуникации
- образуют гелеподобную среду, в которой погружены фибриллярные и адгезивные белки.
- могут связывать большое количество воды, сильно набухают, тем самым придают внеклеточному матриксу высокую вязкость (желеобразные свойства).

Слайд 53

Метаболизм протеогликанов
Синтез протеогликанов начинается с синтеза корового белка в клетках соединительной

ткани, далее к нему присоединяются ГАГ, синтезированные в аппарате Гольджи и образовавшийся протеогликан выходит из клетке в внеклеточный матрикс.
Распад протеогликанов происходит в внеклеточном матриксе соединительной ткани под действием ферментов

Слайд 54

Организация внеклеточного матрикса в суставном хряще («Биохимия», ред. Е.С.Северина)

Слайд 55

Коллагеновые болезни (нарушение обмена коллагена) Несовершенный остеогенез – мутации в гене,

кодирующем синтез коллагена I. Самая неблагоприятная замена глицина на другую аминокислоту – не образуется нормальная тройная спираль коллагена. Признаки: ломкость костей, аномалии зубов, треугольная форма лица, гиперподвижность суставов, голубые склеры. Болезнь Книста – дефект коллагена II – укорочение цепей. Укорочение и деформация конечностей, тугоподвижность суставов, кифосколиоз, миопия высокой степени. Синдром Вагнера – дефект коллагена II в стекловидном теле синтезируется половина молекулы коллагена – прогрессирующая миопия, отслойка сетчатки, патология суставов. Синдром Элерса-Данло – дефект коллагена III, нарушается формирование всего коллагенового волокна с соответствующими нарушениями формирования скелета, зубного ряда и т.д. У этих больных коллаген отличается необычайно высокой растворимостью, в результате изменений в соединительной ткани больные обладают хрупкой кожей и чрезмерно подвижными суставами. Синдром Альпорта – дефект коллагена IV - нарушение образования базальных мембран. Поражения почек, гематурия и протеинурия.

Биохимия соединительной ткани

Содержание

К соединительным тканям относят рыхлую подкожную клетчатку, ткани костей и зубов, ткани

Функции соединительной ткани1. Опорная – образует каркас внутренних органов;2. Трофическая –

Особенностью строения соединительной ткани является то, что внеклеточный матрикс занимает больше

Фибробласты ВКМ участвует в регенерации органов после поврежденийФибробласты являются высокопластичными клетками.

Компоненты соединительной ткани

Внеклеточный матрикс (ВКМ) соединительной ткани:1. Имеет сложный химический состав, содержит разнообразные

Белки внеклеточного матрикса Среди белков внеклеточного матрикса выделяют белки двух функциональных

Протеогликаны внеклеточного матриксаПротеогликаны вместе с коллагеном и эластином образуют основу ВКМ.

Коллаген – основной структурный белок соединительной тканиКоллагены составляют приблизительно 30% общего

Строение молекул коллагенов Молекулы коллагенов имеют трехспиральную структуру, полученную при скручивании

Особенности аминокислотного состава коллагенаПолипептидная цепь коллагена состоит из повторяющихся триплетов: [Гли-Х-Y],

Схематически цепь коллагена может быть представлена следующим образом: Гли-Ала-ГиПро-Гли-Про-ГиЛиз-Гли-Ала-ГиПро Глицин обеспечивает плотность

Синтез коллагена Коллаген синтезируется внутри различных бластных клеток соединительной ткани

Созревание коллагенаПосле синтеза цепи коллагена следует сложный многоступенчатый процесс - созревания

Внутриклеточный этап созревание коллагена включает в себя ряд последовательных изменений препроколлагена: 1)

2) Гидроксилирование пролина и лизина проколлагена катализируют ферменты гидроксилазыГидроксипролин (ГиПро) далее

2а) Ферментам гидроксилазам для осуществления реакции гидроксилирования аминокислот- пролина и лизина

3) Гликозилирование гидроксилизина под действием гликозилтрансфераз (присоединение углеводного компонента) Углеводные

4) Формирование тройной спирали проколлагенаКаждая α – цепь проколлагена соединяется водородными

Внеклеточный этап созревания коллагена включает в себя ряд последовательных изменений проколлагена1) Отщепление

2) Формирование фибрилл коллагена Из сформировавшихся молекул тропоколлагена происходит сборка коллагеновых

3) Стабилизация и укрепление фибрилл коллагенаГидроксипролин и гидроксилизин играют важную роль

Образование аллизина Для создания укрепляющих сшивок фермент лизилоксидаза катализирует реакцию превращения