Главная » Просмотр файлов » H. Lodish - Molecular Cell Biology (5ed, Freeman, 2003)

H. Lodish - Molecular Cell Biology (5ed, Freeman, 2003) (796244), страница 90

Файл №796244 H. Lodish - Molecular Cell Biology (5ed, Freeman, 2003) (H. Lodish - Molecular Cell Biology (5ed, Freeman, 2003)) 90 страницаH. Lodish - Molecular Cell Biology (5ed, Freeman, 2003) (796244) страница 902019-05-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 90)

The most abundant fibrous protein inconnective tissue is collagen. Rubberlike elastin fibers, whichcan be stretched and relaxed, also are present in deformablesites (e.g., skin, tendons, heart). As discussed later, thefibronectins, a family of multiadhesive matrix proteins, formtheir own distinct fibrils in the matrix of some connective tissues. Although several types of cells are found in connectivetissues, the various ECM components are produced largelyby cells called fibroblasts.About 80–90 percent of the collagen in the body consistsof types I, II, and III collagens, located primarily in connective tissues.

Because of its abundance in tendon-rich tissuesuch as rat tail, type I collagen is easy to isolate and was thefirst collagen to be characterized. Its fundamental structuralunit is a long (300-nm), thin (1.5-nm-diameter) triple helixconsisting of two 1(I) chains and one 2(I) chain, each precisely 1050 amino acids in length (see Figure 6-14). Thetriple-stranded molecules associate into higher-order poly-mers called collagen fibrils, which in turn often aggregateinto larger bundles called collagen fibers.The minor classes of collagen include fibril-associated collagens, which link the fibrillar collagens to one another or toother ECM components; sheet-forming and anchoring collagens, which form two-dimensional networks in basal laminae(type IV) and connect the basal lamina in skin to the underlying connective tissue (type VII); transmembrane collagens,which function as adhesion receptors; and host defensecollagens, which help the body recognize and eliminatepathogens.

Table 6-1 lists specific examples in the variousclasses of collagens. Interestingly, several collagens (e.g., typesXVIII and XV) function as core proteins in proteoglycans.Formation of Collagen Fibrils Beginsin the Endoplasmic Reticulumand Is Completed Outside the CellCollagen biosynthesis and secretion follow the normal pathwayfor a secreted protein, which is described in detail in Chapters16 and 17. The collagen chains are synthesized as longerprecursors, called pro- chains, by ribosomes attached to theendoplasmic reticulum (ER). The pro- chains undergo a seriesof covalent modifications and fold into triple-helical procollagen molecules before their release from cells (Figure 6-20). FIGURE 6-20 Major events in biosynthesis1Rough ERNOHN OHNOHOα1OHS−Sα1α2OOH2OHNNPropeptideNHsp473Procollagen5 Lateral association4GolgicomplexCytosol67 PropeptideExtracellular spacecleavageCollagen molecule8 Fibril assembly and crosslinkingCollagen fibril250nmCross-striations(67 nm)21767 nmof fibrillar collagens.

Step 1 : Procollagen chains are synthesized on ribosomes associatedwith the endoplasmic reticulum (ER) membrane,and asparagine-linked oligosaccharides are addedto the C-terminal propeptide. Step 2 : Propeptidesassociate to form trimers and are covalently linkedby disulfide bonds, and selected residues in theGly- X - Y triplet repeats are covalently modified[certain prolines and lysines are hydroxylated,galactose (Gal) or galactose-glucose (hexagons) isattached to some hydroxylysines, prolines are cis→ trans isomerized].

Step 3 : The modificationsfacilitate zipperlike formation, stabilization of triplehelices, and binding by the chaperone proteinHsp47 (Chapter 16), which may stabilize thehelices or prevent premature aggregation of thetrimers or both. Steps 4 and 5 : The foldedprocollagens are transported to and through theGolgi apparatus, where some lateral associationinto small bundles takes place. The chains arethen secreted (step 6 ),the N- and C- terminalpropeptides are removed (step 7 ), and thetrimers assemble into fibrils and are covalentlycross-linked (step 8 ). The 67-nm staggering ofthe trimers gives the fibrils a striated appearancein electron micrographs (inset). [Adapted fromA. V. Persikov and B. Brodsky, 2002, Proc. Nat’l.Acad.

Sci. USA 99(3):1101–1103.]218CHAPTER 6 • Integrating Cells into TissuesAfter the secretion of procollagen from the cell, extracellular peptidases (e.g., bone morphogenetic protein-1) removethe N-terminal and C-terminal propeptides.

In regard to fibrillar collagens, the resulting molecules, which consist almostentirely of a triple-stranded helix, associate laterally to generate fibrils with a diameter of 50–200 nm. In fibrils, adjacent collagen molecules are displaced from one another by67 nm, about one-quarter of their length. This staggeredarray produces a striated effect that can be seen in electronmicrographs of collagen fibrils (see Figure 6-20, inset).

Theunique properties of the fibrous collagens (e.g., types I, II, III)are mainly due to the formation of fibrils.Short non-triple-helical segments at either end of the collagen chains are of particular importance in the formation ofcollagen fibrils. Lysine and hydroxylysine side chains in thesesegments are covalently modified by extracellular lysyl oxidasesto form aldehydes in place of the amine group at the end of theside chain.

These reactive aldehyde groups form covalent crosslinks with lysine, hydroxylysine, and histidine residues in adjacent molecules. These cross-links stabilize the side-by-sidepacking of collagen molecules and generate a strong fibril. Theremoval of the propeptides and covalent cross-linking takeplace in the extracellular space to prevent the potentially catastrophic assembly of fibrils within the cell.I collagen fibers have great tensile strength, tendons can bestretched without being broken. Indeed, gram for gram, typeI collagen is stronger than steel. Two quantitatively minorfibrillar collagens, type V and type XI, coassemble into fiberswith type I collagen, thereby regulating the structures andproperties of the fibers. Incorporation of type V collagen, forexample, results in smaller-diameter fibers.Type I collagen fibrils are also used as the reinforcingrods in the construction of bone.

Bones and teeth are hardand strong because they contain large amounts of dahllite, acrystalline calcium- and phosphate-containing mineral. Mostbones are about 70 percent mineral and 30 percent protein,the vast majority of which is type I collagen.

Bones formwhen certain cells (chondrocytes and osteoblasts) secrete collagen fibrils that are then mineralized by deposition of smalldahllite crystals.In many connective tissues, type VI collagen and proteoglycans are noncovalently bound to the sides of type I fibrilsand may bind the fibrils together to form thicker collagenfibers (Figure 6-21a).

Type VI collagen is unusual in that themolecule consists of a relatively short triple helix with glob-(b)(a)The post-translational modifications of pro-chains are crucial for the formation of mature collagen molecules and their assembly into fibrils. Defects in these modifications have serious consequences, asancient mariners frequently experienced. For example, ascorbic acid (vitamin C) is an essential cofactor for the hydroxylases responsible for adding hydroxyl groups to proline andlysine residues in pro- chains.

In cells deprived of ascorbate,as in the disease scurvy, the pro- chains are not hydroxylated sufficiently to form stable triple-helical procollagen atnormal body temperature, and the procollagen that formscannot assemble into normal fibrils. Without the structuralsupport of collagen, blood vessels, tendons, and skin becomefragile. Because fresh fruit in the diet can supply sufficient vitamin C to support the formation of normal collagen, earlyBritish sailors were provided with limes to prevent scurvy,leading to their being called “limeys.”Rare mutations in lysyl hydroxylase genes cause Brucksyndrome and one form of Ehlers-Danlos syndrome. Bothdisorders are marked by connective-tissue defects, althoughtheir clinical symptoms differ. ❚Type I and II Collagens Form DiverseStructures and Associate with DifferentNonfibrillar CollagensCollagens differ in their ability to form fibers and to organize the fibers into networks.

In tendons, for instance, longtype I collagen fibrils are packed side by side in parallel bundles, forming thick collagen fibers. Tendons connect musclesto bones and must withstand enormous forces. Because typeType-I collagen fibrilsType-II collagen fibrilChondroitinsulfateKinkType-VIcollagenType-IXcollagenProteoglycan▲ FIGURE 6-21 Interactions of fibrous collagens withnonfibrous fibril-associated collagens.

(a) In tendons, type Ifibrils are all oriented in the direction of the stress applied to thetendon. Proteoglycans and type VI collagen bind noncovalently tofibrils, coating the surface. The microfibrils of type VI collagen,which contain globular and triple-helical segments, bind to type Ifibrils and link them together into thicker fibers. (b) In cartilage,type IX collagen molecules are covalently bound at regularintervals along type II fibrils. A chondroitin sulfate chain,covalently linked to the 2(IX) chain at the flexible kink, projectsoutward from the fibril, as does the globular N-terminal region.[Part (a), see R. R. Bruns et al., 1986, J.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
29,79 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6451
Авторов
на СтудИзбе
305
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее