Jump to content

Коллаген VI

Коллаген VI (ColVI) — это тип коллагена, главным образом связанный с внеклеточным матриксом скелетных мышц . [ 1 ] ColVI поддерживает регулярность мышечной функции и стабилизирует клеточную мембрану. [ 2 ] Он синтезируется сложным многоэтапным путем, который приводит к образованию уникальной сети связанных микрофиламентов, расположенных во внеклеточном матриксе (ECM). ColVI играет жизненно важную роль во многих типах клеток, включая хондроциты , нейроны , миоциты , фибробласты и кардиомиоциты . [ 3 ] Молекулы ColVI состоят из трех альфа-цепей: α1(VI), α2(VI) и α3(VI). [ 4 ] Он кодируется 6 генами: COL6A1 , COL6A2 , COL6A3 , COL6A4, COL6A5 и COL6A6. [ 3 ] Длина цепей α1(VI) и α2(VI) составляет около 1000 аминокислот. Длина цепи α3(VI) примерно на треть больше, чем у α1(VI) и α2(VI), и она состоит из нескольких сплайсированных вариантов в диапазоне от 2500 до 3100 аминокислот. [ 5 ]

Первые две субъединицы альфа-цепи ColVI имеют молекулярную массу 140-150 кДа, а третья полипептидная цепь более крупная и имеет молекулярную массу 250-300 кДа. [ 5 ] ColVI также обнаруживается в коже, легких, кровеносных сосудах, роговице и межпозвоночных дисках. Он также входит в состав периферических нервов, головного мозга, миокарда и жировой ткани. [ 5 ]

Коллаген VI играет в клетке множество различных ролей в зависимости от того, в какой ткани он экспрессируется. ColVI поддерживает механическую функцию в клетке, что типично для большинства типов коллагена, обеспечивая стабильность и структурную поддержку внеклеточного матрикса . ColVI позволяет мышечным клеткам соединяться с ЕСМ путем взаимодействия с перлеканом в базальной пластинке. [ 6 ] ColVI также действует как цитопротектор: [ 3 ]

  1. ColVI играет важную роль в развитии рака, действуя как модулятор устойчивости к химиотерапии. [ 5 ]
  2. ColVI ингибирует окислительное повреждение и апоптоз. [ 3 ]
  3. ColVI регулирует дифференцировку клеток и механизмы аутофагии. [ 3 ]
  4. С помощью других коллагенов, протеогликанов, матрилин, фибронектинов и гликопротеинов ColVI закрепляет базальную мембрану кожи во внеклеточном матриксе. [ 7 ]

Экспрессия в различных тканях

[ редактировать ]

Мышечная ткань

[ редактировать ]

ColVI является одним из основных компонентов мышечного внеклеточного матрикса . Было показано, что он играет важную роль в построении мембраны миоволокон эндомизия базальной . [ 8 ] Решающую роль ColVI в скелетных мышцах можно увидеть по тому факту, что мутации в генах, ответственных за кодирование ColVI, вызывают заболевания, влияющие на функцию скелетных мышц, включая врожденную мышечную дистрофию Ульриха и миопатию Бетлема. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Отсутствие ColVI в мышечных клетках приводит к дисфункции мышечных клеток из-за дефектов регуляции аутофагического пути. [ 12 ] ColVI также является ключевым компонентом генерации мышечных клеток и, как было показано, обладает способностью к самовосстановлению. [ 13 ]

Нервная ткань

[ редактировать ]

ColVI экспрессируется как в центральной , так и в периферической нервной системе .

Центральная нервная система

[ редактировать ]

Присутствие ColVI в головном мозге первоначально было обнаружено в менингеальных клетках. [ 14 ] ColVI также связан с развитием болезни Альцгеймера . [ 15 ] При лечении AB- пептидами у мышей без гена COL6A1 наблюдалось увеличение апоптоза по сравнению с мышами дикого типа, что позволяет предположить, что ColVI играет нейрозащитную роль против токсичности AB-пептида. [ 15 ] Кроме того, было высказано предположение, что ColVI играет антиапоптотическую роль в других частях нервной системы, как видно из исследований, анализирующих эффекты апоптоза, индуцированного УФ-излучением . [ 16 ]

Периферическая нервная система

[ редактировать ]

ColVI экспрессируется шванновскими клетками периферической нервной системы . [ 17 ] Он присутствует в ткани эндоневрия соединительной , периневрия и эпиневрия . [ 18 ] Было показано, что ColVI экспрессируется незрелыми шванновскими клетками, когда они начинают дифференцироваться в миелинизирующие клетки, что позволяет предположить, что ColVI играет важную роль в регуляции дифференцировки шванновских клеток. [ 19 ] ColVI также играет ключевую роль в миелинизации периферической нервной системы и поддерживает правильное функционирование седалищного нерва . [ 18 ]

Жировая ткань

[ редактировать ]

ColVI также играет ключевую роль во внеклеточном матриксе белой жировой ткани . [ 20 ] Отсутствие ColVI во внеклеточном матриксе белой жировой ткани приводит к молекулярным характеристикам, особенно наблюдаемым у людей с ожирением . [ 21 ] эндотрофин, пептид, Было показано, что вырабатываемый ColVI в белой жировой ткани, способствует росту клеток рака молочной железы . [ 22 ] терапевтическая трансплантация стволовых клеток, Кроме того, было показано, что полученных из жировой ткани, секретирует и собирает микрофибриллы ColVI . [ 23 ]

Роль коллагена VI в функции колена

[ редактировать ]

Исследования показали, что мутация или делеция генов, кодирующих коллаген VI, может привести к многочисленным нарушениям опорно-двигательного аппарата , например, остеоартриту тазобедренного сустава , фиброзу тканей, оссификации тканей и мышечным дистрофиям. Делецию гена COL6A1 у мышей использовали для определения функции коллагена VI в костях и хрящах коленных суставов. Отсутствие коллагена VI повлияло на структуру и форму коленного сустава, но не оказало критического влияния на физичность хряща. [ 24 ]    

Сопутствующие расстройства

[ редактировать ]

Дефекты коллагена VI связаны с врожденной мышечной дистрофией Ульриха и миопатией Бетлема . [ 1 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] Фенотипы , связанные с врожденной мышечной дистрофией Ульриха, обычно более тяжелые, чем фенотипы, связанные с миопатией Бетлема. Сообщалось о редких случаях миопатий, связанных с коллагеном VI, с фенотипами средней степени тяжести. [ 28 ] Полногеномное секвенирование показывает, что эти промежуточные фенотипы, скорее всего, являются результатом преждевременного кодона терминации трансляции , вызванного вариацией гена COL6A3 , а также аминокислотной замены в N2-концевом домене, вызванной нонсенс-опосредованным распадом . [ 28 ] Биопсия образцов мышечной ткани у людей с врожденной мышечной дистрофией Ульриха и миопатией Бетлема показала значительное снижение уровней белка Beclin1 и VNIP3, демонстрируя, что мутированный ColVI вызывает дефект в регуляции аутофагических путей. [ 13 ] В отсутствие каких-либо проверенных терапевтических средств для лечения, [ 27 ] глобальный реестр призван облегчить сопоставление людей, живущих с такими заболеваниями, с потенциальными клиническими испытаниями. [ 29 ] В настоящее время основными методами лечения этих нарушений являются хирургическое вмешательство и физиотерапия. [ 30 ]

Врожденная мышечная дистрофия Ульриха

[ редактировать ]

Врожденная мышечная дистрофия Ульриха (ВМД) — заболевание, которое в первую очередь влияет на функцию скелетных мышц. UCMD связан с мутациями в генах COL6A1 , COL6A2 и COL6A3 . [ 31 ] Наиболее частым типом наследования ЯКМД является аутосомно-рецессивный , хотя аутосомно-доминантный тип наследования. в редких случаях наблюдается [ 31 ]

Симптомы

[ редактировать ]
  • Выраженная слабость и атрофия скелетных мышц.
  • Контрактуры в коленях и локтях
  • Гипермобильность запястий и лодыжек.
  • Жесткий позвоночник

[ 31 ]

Наиболее распространенным методом лечения людей, страдающих врожденной мышечной дистрофией Ульриха, является физиотерапия с упором на мобилизацию и стабилизацию пораженных суставов. может потребоваться хирургическое вмешательство Для коррекции контрактур или сколиоза . [ 30 ]

Вифлеемская миопатия

[ редактировать ]

Миопатия Бетлема — самая легкая форма миопатии, связанной с коллагеном VI. Сопутствующие симптомы включают слабость связок , гипотонию в младенчестве и затруднение дыхания из-за слабости дыхательных мышц. Миопатия Бетлема поражает примерно 1 из 200 000 человек. [ 32 ]

  1. ^ Перейти обратно: а б Мерлини Л., Анджелин А., Тьеполо Т., Брагетта П., Сабателли П., Зампарелли А., Ферлини А., Маральди Н.М., Бональдо П., Бернарди П. (апрель 2008 г.). «Циклоспорин А корректирует митохондриальную дисфункцию и апоптоз мышц у пациентов с миопатиями коллагена VI» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (13): 5225–9. дои : 10.1073/pnas.0800962105 . ПМК   2278179 . ПМИД   18362356 .
  2. ^ Бернарди П., Бональдо П. (декабрь 2008 г.). «Дисфункция митохондрий и саркоплазматического ретикулума в патогенезе коллагеновых VI мышечных дистрофий». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1147 : 303–11. дои : 10.1196/анналы.1427.009 . ПМИД   19076452 . S2CID   45028337 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и Коллаген VI и железо Матильда Сескон, Франческа Гаттаццо, Пейвен Чен, Паоло Бональдо J Cell Sci 2015 128: 3525-3531; дои: 10.1242/jcs.169748
  4. ^ Пан Т.К., Чжан Р.З., Арита М., Богданович С., Адамс С.М., Гара С.К., Вагенер Р., Хурана Т.С., Бирк Д.Э., Чу М.Л. (апрель 2014 г.). «Мышиная модель доминантных нарушений коллагена VI: гетерозиготная делеция экзона 16 Col6a3» . Журнал биологической химии . 289 (15): 10293–307. дои : 10.1074/jbc.M114.549311 . ПМК   4036154 . ПМИД   24563484 .
  5. ^ Перейти обратно: а б с д Чен П., Сескон М., Бональдо П. (июль 2013 г.). «Коллаген VI при раке и его биологические механизмы». Тенденции молекулярной медицины . 19 (7): 410–7. doi : 10.1016/j.molmed.2013.04.001 . ПМИД   23639582 .
  6. ^ Куо, Х.-Дж., Маслен, К.Л., Кин, Д.Р. и Гланвилл, Р.В. (1997). Коллаген VI типа закрепляет базальные мембраны эндотелия путем взаимодействия с коллагеном IV типа. Ж. Биол. хим. 272, 26522-26529. doi:10.1074/jbc.272.42.26522
  7. ^ Ламанде С.Р., Бейтман Дж.Ф. (октябрь 2018 г.). «Нарушения коллагена VI: понимание формы и функций во внеклеточном матриксе и за его пределами». Матричная биология . 71–72: 348–367. дои : 10.1016/j.matbio.2017.12.008 . ПМИД   29277723 .
  8. ^ Беннеманн, CG (2011). Миопатии, связанные с коллагеном VI: мышца встречается со своим матриксом. Нат. Преподобный Нейрол. 7, 379–390. doi:10.1038/nrneurol.2011.81
  9. ^ Йобсис, Г.Дж., Кайзерс, Х., Врейлинг, Дж.П., де Виссер, М., Шпеер, М.К., Вольтерман, Р.А., Баас, Ф. и Болхейс, Пенсильвания (1996). Мутации коллагена VI типа при миопатии Бетлема, аутосомно-доминантной миопатии с контрактурами. Нат. Жене. 14, 113–115. doi:10.1038/ng0996-113
  10. ^ Камачо Ванегас, О., Бертини, Э., Чжан, Р.-З., Петрини, С., Миноссе, Дж., Сабателли, П., Джусти, Б., Чу, М.-Л. и Пепе, Г. (2001). Склероатоническая мышечная дистрофия Ульриха вызвана рецессивными мутациями в коллагене VI типа. Учеб. Натл. акад. наук. США 98, 7516-7521. doi:10.1073/pnas.121027598
  11. ^ Мерлини Л., Мартони Э., Грумати П., Сабателли П., Скуарцони С., Урчуоло А., Ферлини А., Гуаланди Ф. и Бональдо П. (2008). Аутосомно-рецессивная миосклерозная миопатия представляет собой нарушение коллагена VI. Неврология 71, 1245–1253. doi:10.1212/01.wnl.0000327611.01687.5e
  12. ^ Грумати, П., Колетто, Л., Сабателли, П., Сескон, М., Анджелин, А., Бертаджа, Э., Блаау, Б., Урчуоло, А., Тьеполо, Т., Мерлини, Л. и др. (2010). Аутофагия дефектна при мышечных дистрофиях коллагена VI, и ее реактивация предотвращает дегенерацию мышечных волокон. Нат. Мед. 16, 1313-1320. дои: 10.1038/нм.2247
  13. ^ Перейти обратно: а б Урчуоло А., Куарта М., Морбидони В., Гаттаццо Ф., Молон С., Грумати П., Монтемурро Ф., Тедеско Ф.С., Блааув Б., Коссу Г. и др. . (2013). Коллаген VI регулирует самообновление сателлитных клеток и регенерацию мышц. Нат. Комм. 4, 1964. doi:10.1038/ncomms2964.
  14. ^ Сиверс, Дж., Пелеманн, Ф.В., Гуд, С. и Берри, М. (1994). Менингеальные клетки организуют поверхностную ограниченную глию мозжечка и производят компоненты как интерстициального матрикса, так и базальной мембраны. Дж. Нейроцитол. 23, 135–149. дои: 10.1007/BF01183867
  15. ^ Перейти обратно: а б Ченг, Дж.С., Дубаль, Д.Б. , Ким, Д.Х., Леглейтер, Дж., Ченг, И.Х., Ю, Г.-К., Тессёр, И., Висс-Корей, Т., Бональдо, П. и Маке, Л. (2009). Коллаген VI защищает нейроны от токсичности Aβ. Нат. Неврология. 12, 119–121. дои:10.1038/nn.2240
  16. ^ Ченг, И.Х., Линь, Ю.-К., Хван, Э., Хуанг, Х.-Т., Чанг, В.-Х. Лю, Ю.-Л. и Чао, К.-Ю. (2011). Коллаген VI защищает от апоптоза нейронов, вызванного ультрафиолетовым облучением через сигнальный путь Akt/фосфатидилинозитол-3-киназа. Нейронаука 183, 178–188. doi:10.1016/j.neuroscience.2011.03.057
  17. ^ Брагетта П., Фаббро К., Пикколо С., Марвулли Д., Бональдо П., Вольпин Д. и Брессан Г.М. (1996). Различные области контролируют транскрипционную активацию промотора коллагена альфа1(VI) в различных тканях трансгенных мышей. Дж. Клеточная Биол. 135, 1163-1177. doi:10.1083/jcb.135.4.1163
  18. ^ Перейти обратно: а б Чен П., Сескон М., Мегигиан А. и Бональдо П. (2014a). Коллаген VI регулирует миелинизацию и функцию периферических нервов. ФАСЭБ Дж. 28, 1145–1156. doi:10.1096/fj.13-239533
  19. ^ Витале П., Брагетта П., Вольпин Д., Бональдо П. и Брессан ГМ (2001). Механизмы транскрипционной активации гена col6a1 при дифференцировке шванновских клеток. Мех. Дев. 102, 145–156. doi:10.1016/S0925-4773(01)00303-3
  20. ^ Диву А. и Клеман К. (2011). Архитектура и внеклеточный матрикс: до сих пор недооцененные компоненты жировой ткани. Обес. Откр. 12, e494-e503. doi:10.1111/j.1467-789X.2010.00811.x
  21. ^ Хан, Т., Муиз, Э.С., Айенгар, П., Ван, З.В., Чандалия, М., Абате, Н., Чжан, Б.Б., Бональдо, П., Чуа, С. и Шерер, П.Е. (2009). Метаболическая дисрегуляция и фиброз жировой ткани: роль коллагена VI. Мол. Клеточная Биол. 29, 1575–1591. doi:10.1128/MCB.01300-08
  22. ^ Парк, Дж. и Шерер, Ч.П. (2012). Эндотрофин, полученный из адипоцитов, способствует прогрессированию злокачественных опухолей. Дж. Клин. Инвестируйте. 122, 4243-4256. дои: 10.1172/JCI63930
  23. ^ Алексеев В., Арита М., Донахью А., Бональдо П., Чу М.-Л. и Игучева О. (2014). Трансплантация стволовых клеток, полученных из жировой ткани человека, как потенциальная терапия врожденной мышечной дистрофии, связанной с коллагеном VI. Стволовые клетки Res. Там. 5, 21. doi:10.1186/scrt411
  24. ^ Кристенсен, Сьюзен Э.; Коулз, Джеффри М.; Зеленский, Николь А.; Фурман, Бриджит Д.; Ледди, Холли А.; Заушер, Стефан; Бональдо, Паоло; Гуилак, Фаршид (20 марта 2012 г.). «Измененная структура трабекулярной кости и замедленная дегенерация хряща в коленях мышей с нулевым коллагеном VI» . ПЛОС ОДИН . 7 (3): e33397. дои : 10.1371/journal.pone.0033397 . ISSN   1932-6203 . ПМК   3308976 . ПМИД   22448243 .
  25. ^ Лампе А.К., Фланиган К.М., Бушби К.М., Хикс Д. (9 августа 2012 г.). «Дистрофии, связанные с коллагеном VI». Заболевания, связанные с коллагеном VI типа . Вашингтонский университет, Сиэтл. НБК1503. В Адам М.П., ​​Ардингер Х.Х., Пагон Р.А., Уоллес С.Е., Бин Л.Дж., Стивенс К. и др., ред. (1993–2018). GeneReviews [Интернет] . Сиэтл, Вашингтон: Вашингтонский университет, Сиэтл.
  26. ^ Лампе А.К., Бушби К.М. (сентябрь 2005 г.). «Мышечные расстройства, связанные с коллагеном VI» . Журнал медицинской генетики . 42 (9): 673–85. дои : 10.1136/jmg.2002.002311 . ПМЦ   1736127 . ПМИД   16141002 .
  27. ^ Перейти обратно: а б Мерлини Л., Бернарди П. (октябрь 2008 г.). «Терапия миопатий, связанных с коллагеном VI (Бетлем и Ульрих)» . Нейротерапия . 5 (4): 613–8. дои : 10.1016/j.nurt.2008.08.004 . ПМК   4514708 . ПМИД   19019314 .
  28. ^ Перейти обратно: а б Марахонов А.В., Табаков В.Ю., Зернов Н.В., Дадали Е.Л., Шаркова И.В., Скоблов М.Ю. (2018). Две новые мутации COL6A3 нарушают формирование внеклеточного матрикса и приводят к миопатии, вызванной врожденной мышечной дистрофией Ульриха и миопатией спектра Бетлема. Джин, 672 , 165–171. doi:10.1016/j.gene.2018.06.026
  29. ^ Макдональд, Сэм. «Глобальный реестр дистрофий, связанных с COL6» . ClinicalTrials.gov . NIH Национальная медицинская библиотека США NCT04020159 . Проверено 27 августа 2023 г.
  30. ^ Перейти обратно: а б Ди Мартино, Альберто; Сескон, Матильда; Д'Агостино, Клаудио; Шиларди, Франческо; Сабателли, Патриция; Мерлини, Лучано; Фальдини, Чезаре (7 марта 2023 г.). «Коллаген VI в опорно-двигательной системе» . Международный журнал молекулярных наук . 24 (6): 5095. doi : 10.3390/ijms24065095 . ISSN   1422-0067 . ПМЦ   10049728 . ПМИД   36982167 .
  31. ^ Перейти обратно: а б с Участие коллагена VI в синдроме Ульриха Э. Меркури, Ю. Юва, С. К. Браун, М. Брокингтон, М. Кинали, Х. Юнгблут, Л. Фенг, К. А. Сьюри, Ф. Мунтони Неврология, май 2002 г., 58 (9) 1354-1359; DOI:10.1212/WNL.58.9.1354
  32. ^ Окада, М., Кавахара, Г., Ногучи, С., Суги, К., Мураяма, К., Нонака, И., . . . Нишино, И. (2007). Первичный дефицит коллагена VI является второй наиболее распространенной врожденной мышечной дистрофией в Японии. Неврология, 69 (10), 1035-1042. doi:10.1212/01.wnl.0000271387.10404.4e

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Спаркс С.Э., Кихано-Рой С., Харпер А., Рутковски А., Гордон Э., Хоффман Э.П., Пегораро Э. (23 августа 2012 г.). «Обзор врожденной мышечной дистрофии» . Адам М.П., ​​Ардингер Х.Х., Пагон Р.А., Уоллес С.Е., Бин Л.Дж., Стивенс К., Амемия А., Лампе А.К., Фланиган К.М., Бушби К.М., Хикс Д. (ред.). Генные обзоры . Сиэтл: Вашингтонский университет. НБК1291.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d6cd750db3cabbe17c044902eefec0be__1695569820
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d6/be/d6cd750db3cabbe17c044902eefec0be.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Collagen VI - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)