procollagenmoleculen

Procollagenmoleculen are de soluble voorlopers van collageen, geproduceerd door bindweefselscellen zoals fibroblasten en chondroblasten. Ze worden uitgescheiden naar het extracellulare matrix waar ze worden omgezet in rijpe collageenmoleculen die vervolgens fibrillen vormen. Dit proces maakt collageen bestand tegen uitrekken en geeft structuur aan talloze weefsels.

Elke procollagenmolecuul bevat een centraal drievoudig helix-domein, opgebouwd uit drie α-keten die elkaar vormen, en wordt aan de uiteinden geflankeerd door N- en C-terminale propeptiden. Deze propeptiden voorkomen vroegtijdige samenklontering en zorgen dat het molecuul correct kan worden uitgescheiden. De repetitieve Gly-X-Y-sequentie in het helixgedeelte is cruciaal voor de stabiele drievoudige helix.

Synthese en verwerking: de α-keten wordt gecodeerd door COL-genen (bijv. COL1A1 en COL1A2 voor type I collageen; COL2A1 voor type II; COL3A1 voor type III). De polypeptiden worden vertaald met een signaalpeptide, gesecerneerd en vormen in de secretie-apparaten de procollageen-moleculen. Extracellulair worden de N- en C-terminale propeptiden verwijderd door procollagen-N- en procollagen-C-proteases (zoals ADAMTS-2/3/14 voor het N-uiteinde en BMP1 voor het C-uiteinde). Hierdoor ontstaan rijpe collageenmoleculen die kunnen samenkomen tot fibrillen en later tot grotere netwerken.

Functie en belang: rijpe collageenmoleculen ordenen zich in fibrillen en worden gekruist door lysyl-oxidase, wat de stabiliteit en treksterkte van bindweefsels verhoogt. Verschillende typen collageen (voornamelijk type I, II en III) leveren specifieke mechanische eigenschappen op in huid, bot, kraakbeen en pezen.

Klinisch belang: defecten in verwerking of expressie van procollagenmoleculen of COL-genen kunnen leiden tot bindweefselstoornissen zoals osteogenesis imperfecta en verschillende vormen van Ehlers-Danlos-syndroom.