Коллагены: внеклеточные процессы: введение
Молекулы коллагенов будучи в 1000 раз менее растворимыми, чем молекулы проколлагенов, собираются во внеклеточном пространстве в фибриллы (тенденция к самосборке). Коллагеновые фибриллы начинают формироваться вблизи от клеточной поверхности , часто в глубоких впячиваниях плазматической мембраны , образованных последовательным слиянием секреторных везикул с клеточной поверхностью. Подлежащий цитоскелет может, таким образом, влиять на локализацию, ориентацию и ход сборки фибрилл. После образования фибрилл происходит формирование ковалентных поперечных связей между остатками лизина молекул коллагена (в основном в неспиральных районах на концах молекул), что сильно увеличивает силу натяжения фибрилл. Максимизация силы натяжения фибриллы достигается также характером расположения молекул коллагена в фибрилле: если вообразить продольный срез через фибриллу, то вышележащие молекулы не полностью покрывают нижележащие, а расположены над ними со сдвигами, то есть уступами, ступенями. Внеклеточные коллагеновые фибриллы образуются посредством секреции растворимого проколлагена , ферментативно преобразуемого затем в нерастворимый коллаген.
Механизмы, согласно которым другие коллагены объединяются в нерастворимый внеклеточный матрикс, пока менее ясны, поскольку предположительно в процессе внутриклеточной сборки они должны быть растворимыми. Один из возможных механизмов заключается в том, что подобные коллагены секретируются в качестве растворимых белков, связывающихся затем с другими макромолекулами с образованием нерастворимых гетеромолекул.
Как N-, так и C-пропептиды проколлагенов должны отщепляться специфическими протеиназами самоорганизующихся в фибриллы белков при физиологических условиях. N-пропептиды проколлагена III-го типа отщепляются, вероятно, другой N-протеиназой III-го типа [ Hulmes ea 1992 , Kielty ea 1993 , Kivirikko ea 1995 ]. Неясно, необходимы ли другие специфические N-протеиназы для расщепления прочих проколлагенов, таких, как проколлагены V-го и XI-го типов. Вопреки более ранним сообщениям, было показано, что N-протеиназа I-го типа, выделенная из тканей быка, является тем же белком, что и более полно охарактеризованный белок эмбриона цыпленка [ 135 ].
Также было показано, что при аггрегации коллагена I-го типа посредством добавления полиэтиленгликоля [ Hojima ea 1994 ] скорость расщепления C- протеиназой увеличивается в 10-15 раз. Скорость расщепления N- протеиназой увеличивается примерно вчетверо. Поскольку числа оборотов с мономерным проколлагеном I-го типа низки, весьма вероятно, что in vivo ферменты действуют на секретированные агрегаты проколлагена [ Prockop ea 1994 ].
