Kollagen ist ein hervorragendes Beispiel für die Herstellung einer komplexen Proteinstruktur aus einer einfachen Aminosäurekette. Es wird in Zellen wie den Fibroblasten hergestellt:
- einzelne Polypeptidketten werden auf membrangebundenen Ribosomen nach mRNA-Vorlagen synthetisiert; dies ist die Pro-alpha-Kette
- ein Signalpeptid am Polypeptid sorgt dafür, dass die Kette in das Lumen des endoplasmatischen Retikulums gelangt
- Prolin- und Lysinreste auf der Kette sind hydroxyliert
- einige Hydroxylysinreste können glykosyliert sein
- eine dreifache Alpha-Helix aus 3 Polypeptidketten bildet sich spontan; dies ist Prokollagen:
- Hydroxyprolin bildet Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Ketten
- Hydroxylysin vernetzt Kollagenmoleküle
- Prokollagen wird in den extrazellulären Raum sezerniert, wo proteolytische Enzyme die terminalen Peptide abspalten
- die entstehenden Tropokollagenmoleküle verbinden sich spontan mit anderen Tropokollagenmolekülen und bilden eine lineare Anordnung innerhalb der Kollagenfibrille
- Kollagenfibrillen orientieren sich entlang der Linie der Kollagenfaser, die aus mehreren Kollagenfibrillen besteht
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