Colágeno tipo I
| colágeno, tipo I, alfa 1 | |||||||
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| Identificadores | |||||||
| Símbolo | COL1A1 | ||||||
| Gen NCBI | 1277 | ||||||
| HGNC | 2197 | ||||||
| OMI | 120150 | ||||||
| Secuencia de referencia | Número de modelo_000088 | ||||||
| Protección unificada | P02452 | ||||||
| Otros datos | |||||||
| Lugar | Crónica 17 q21.3-q22 | ||||||
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| colágeno, tipo I, alfa 2 | |||||||
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| Identificadores | |||||||
| Símbolo | COL1A2 | ||||||
| Símbolos alternativos | OI4 | ||||||
| Gen NCBI | 1278 | ||||||
| HGNC | 2198 | ||||||
| OMI | 120160 | ||||||
| Secuencia de referencia | NM_000089 | ||||||
| Protección unificada | P08123 | ||||||
| Otros datos | |||||||
| Lugar | Crónica 7 q21.3-22.1 | ||||||
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El colágeno tipo I es el más abundante en el cuerpo humano y constituye alrededor del 90 % del colágeno total del cuerpo de los vertebrados. Debido a esto, también es el tipo de proteína más abundante que se encuentra en todos los vertebrados. El tipo I forma fibras grandes y eosinofílicas conocidas como fibras de colágeno , que constituyen la mayor parte del tejido conectivo denso en forma de cuerda del cuerpo. [1]
El colágeno I se crea mediante la combinación de una cadena proalfa1 y una cadena proalfa2 creadas por los genes COL1alpha1 y COL1alpha2 respectivamente. El gen Col I adopta una conformación de triple hélice debido a su estructura de glicina -XY, siendo x e y cualquier tipo de aminoácido. El colágeno también se puede encontrar en dos isoformas diferentes, ya sea como homotrímero o heterotrímero, las cuales se pueden encontrar durante diferentes períodos de desarrollo. Los heterotrímeros, en particular, desempeñan un papel importante en la cicatrización de heridas [2] y son la isoforma dominante que se encuentra en el cuerpo. [2]
El colágeno tipo I se puede encontrar en una gran variedad de lugares del cuerpo, principalmente formando la matriz de los tejidos conectivos. Está presente en el tejido cicatricial , así como en los tendones , los ligamentos , el endomisio de las miofibrillas , la parte orgánica del hueso , la dermis , la dentina y las cápsulas de los órganos.
Formación
El proceso de creación del colágeno tipo I comienza con la producción y la combinación de dos subunidades separadas, llamadas cadenas pro-alfa1(I) y pro-alfa2(I). Estas cadenas pro-alfa están codificadas por los genes COL1A1 y COL1A2 respectivamente y cuando se combinan producen procolágeno tipo I. [3] Este proceso transcripcional tiene lugar dentro del retículo endoplasmático de la célula y debe sufrir modificaciones postraduccionales para producir el producto final de colágeno tipo I. [4] El complejo de procolágeno es luego modificado por diferentes enzimas proteasas que escinden los propéptidos N y C terminales que están presentes en ambos lados de la molécula. Este proceso ocurre fuera de la membrana celular en la que, después del procesamiento, las moléculas se entrecruzan y forman un producto final de colágeno tipo I.
Estructura
El colágeno tipo I tiene una forma de triple hélice que se debe a su composición de aminoácidos. Su dominio específico sigue un orden GXY en el que las ranuras X e Y están ocupadas por cualquier aminoácido que no sea glicina, sin embargo, estas ranuras suelen estar ocupadas tanto por hidroxiprolina como por prolina , sin ningún orden en particular. [5] Esta conformación específica terminará repitiéndose y empaquetándose en una estructura hexagonal para formar fibrillas de colágeno.
La masa molecular del colágeno tipo I es de 300.000 g/mol y se ensambla en uno de dos conjuntos moleculares de orden superior. Forma una gran estructura sólida formada por interacciones proteicas estrictas y no flexibles. [6] Esta gran estructura multiproteica se mantiene unida principalmente por enlaces de hidrógeno y las fibrillas se ajustan a un tamaño de diámetro típico de entre 25 y 400 nanómetros en esta conformación de fibrillas. [5]
Implicaciones en la enfermedad
Se sabe que las mutaciones en los genes que codifican el colágeno tipo 1 causan una gran variedad de afecciones diferentes, entre ellas:
Síndrome de Ehlers-Danlos de tipo valvular cardíaco : este tipo de Ehlers-Danlos es causado por mutaciones en el gen COL1alpha2, que es responsable de codificar la cadena pro-alfa2 del colágeno. [7]
Síndrome de Ehlers-Danlos de tipo vascular: se sabe que algunos pacientes con síndrome de Ehlers-Danlos de tipo vascular, que es causado por mutaciones en COL3alpha1, también tienen mutaciones en el gen COL1alpha1. Sin embargo, las asociaciones exactas siguen siendo desconocidas. [8]
Síndrome de Ehlers-Danlos tipo atrocalasia: Este tipo de Ehlers-Danlos está causado por la mutación de los genes COL1alpha1 y COL1alpha2, encargados de codificar las cadenas proalfa1 y proalfa2 respectivamente.
Osteogénesis imperfecta (tipos 1-4): Se sabe que las mutaciones en COL1alpha 1 y/o COL1alpha2 causan varios tipos diferentes de osteogénesis imperfecta y la gravedad de dichas enfermedades está relacionada con el tipo y la frecuencia de las mutaciones que ocurren. [9] Para obtener más información sobre el efecto de COL1 en esta enfermedad, consulte Colágeno, tipo 1, alfa 1 .
Enfermedad de Caffey : esta afección es causada por una mutación en el gen COL1alpha que reemplaza la arginina por cisteína en el sitio de la proteína 836. Esta mutación en particular hace que las fibrillas de tipo I varíen mucho en tamaño y forma. [10]
Importancia clínica
Ver Colágeno, tipo I, alfa 1#Importancia clínica
Los marcadores que se utilizan para medir la pérdida ósea no son fáciles de analizar. La degradación del colágeno tipo I libera metabolitos que se pueden utilizar para controlar la resorción. [11]
Véase también
Referencias
- ^ "Colágeno: qué es, tipos, funciones y beneficios". Cleveland Clinic . Consultado el 25 de octubre de 2023 .
- ^ por Elena Makareeva (2014). "Estructura, plegamiento y función del colágeno". Osteogénesis imperfecta: un enfoque traslacional para la enfermedad de los huesos frágiles : 71–84. doi :10.1016/B978-0-12-397165-4.00007-1. ISBN 9780123971654.
- ^ "Gen COL1A2". MedlinePlus Genetics . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . . Consultado el 25 de octubre de 2023 .
- ^ Canty-Laird EG, Lu Y, Kadler KE (enero de 2012). "Activación proteolítica escalonada de procolágeno tipo I a colágeno dentro de la vía secretora de fibroblastos de tendón in situ". The Biochemical Journal . 441 (2): 707–717. doi :10.1042/BJ20111379. PMC 3430002 . PMID 21967573.
- ^ ab Naomi R, Ridzuan PM, Bahari H (agosto de 2021). "Perspectivas actuales sobre el colágeno tipo I". Polímeros . 13 (16): 2642. doi : 10.3390/polym13162642 . PMC 8399689 . PMID 34451183.
- ^ Xia S, Chen Z, Shen C, Fu TM (septiembre de 2021). "Ensamblajes de orden superior en la señalización inmunitaria: complejos supramoleculares y separación de fases". Protein & Cell . 12 (9): 680–694. doi :10.1007/s13238-021-00839-6. PMC 8403095 . PMID 33835418.
- ^ "Síndrome de Ehlers-Danlos cardíaco-valvular (SEDcv)". The Ehlers Danlos Society . Consultado el 27 de septiembre de 2023 .
- ^ "Síndromes de Ehlers Danlos: síntomas, causas, tratamiento | NORD". rarediseases.org . Consultado el 27 de septiembre de 2023 .
- ^ Gajko-Galicka A (2002). "Mutaciones en genes de colágeno tipo I que resultan en osteogénesis imperfecta en humanos". Acta Biochimica Polonica . 49 (2): 433–441. doi : 10.18388/abp.2002_3802 . PMID 12362985.
- ^ "Enfermedad de Caffey". MedlinePlus Genetics . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . . Consultado el 27 de septiembre de 2023 .
- ^ Ting KR, Brady JJ, Hameed A, Le G, Meiller J, Verburgh E, et al. (abril de 2016). "Utilidad clínica del telopéptido C-terminal del colágeno tipo 1 en el mieloma múltiple". British Journal of Haematology . 173 (1): 82–88. doi : 10.1111/bjh.13928 . PMID 26787413.
