Биохимия соединительной ткани Особенности строения СТ Относительно мало клеток Много межклеточного вещества Наличие специфических волокнистых структур - коллаген - эластин - ретикулин Межклеточный матрикс (ММ) Межклеточный матрикс – сложный комплекс связанных между собой макромолекул (белки, ГАГ) секретируемых клетками и образующих упорядоченную сеть Межклеточный матрикс вместе с различными клетками (фибробласты, хондро- и остеобласты, тучные клетки, макрофаги и др.) находящимися в нем образует СТ Функции межклеточного матрикса Образует каркас органов и тканей Является универсальным биологическим «клеем» Участвует в регуляции водно-солевого обмена Образует высокоспециализированные структуры – кости, зубы.хрящи.сухожилия, базальные мембраны и др. Коллаген Коллаген основной структурный белок ММ, составляет 25-33% всего белка организма (~6% массы тела) Коллаген группа близкородственных фибриллярных Б - основу структуры кожи, костей, хряща, сухожилий, зубов, кровеносных сосудов и др. Особенности структуры коллагена Первичная – каждая 3 АК – гли, каждая 4 – про, о-про, имеется о-лиз, мало- гис, мет, тир, отсутствует - цис, трп, Вторичная – на виток спирали не 3.6 Третичная – тропоколлаген АК 3, т.е более туго закрученная спираль образованный 3-мя вторичными цепями, связанными межфибриллярными водородными и ковалентными связями. Четвертичная гликозилированный тропоколлаген Ориентация волокон коллагена в тканях – – – – В разных тканях ориентация коллагена различна кости и сухожилия продольная, хрящ фибриллярная сеть, в коже специфическая ориентация, в заживающей ране хаотично Процессинг коллагена проколлаген-коллаген (волокно) Гидроксилирование про и лиз и образование о-про и о-лиз -Fe,O2, аскорбат Гликозилирование о-лиз Ограниченный протеолиз – отщепление сигнального пепетида, а также N и Cконцевых пептидов Образование тройной спирали Полиморфизм коллагена Ярко выраженный полиморфный белок – выделено 19 типов Вариантов а-цепей около 30 Обозначение каждого типа [а1(I)]2 и тд Распределение по тканям различно –I тип – кожа,сухожилия, кости, плацента, артерии, печень, дентин ,, IV тип – базальные мембраны, Х тип – гипертрофированные хрящи Катаболизм коллагена Тканевая коллагеназа –Zn содержащий фермент, активаторы плазмин, калликреин, катепсин В. Нарушение катаболизма ведет к фиброзу внутр органов (печени и легких). При аутоиммунных заболеваниях интенсивный б/с коллагеназы Бактериальная коллагеназа – синтезируется возбудителем газовой гангрены Скорость распада оценивают по экскреции о-про с мочой Эластин Основной белок эластических волокон, которые в большом кол-ве содержатся в коже, стенке сосудов, связках, легких Обладает резиноподобными свойствами Гликопротеид (70kD) 800 АК, преобладают неполярные – гли, ала,вал, много про, лиз, мало опро, нет о-лиз Лиз 3 или 4 пептидных цепей образуют десмозин или изо-десмозин, образующих поперечные сшивки Синтезируется как водорастворимый предшественник – тропоэластин, с образованием поперечных сшивок образует нерастворимую форму эластин с очень низкой скоростью обмена Структура десмозина (4 остатка лиз) Цикл «растяжение-сжатие» эластина Нарушение б/с эластина Снижение активности лизилоксидазы, формирующей десмозин наблюдается при: 1. 2. 3. Манифестация: 1. 2. дефиците Cu, вит В6 наследственных заболеваниях нарушении всасывания Cu (синдром Менкеса) Патология ССС – аневризмы аорты, патология клапанов Пневмонии и эмфизема легких Катаболизм эластина В ЖКТ медленно гидролизуется эластазой (эндопептидаза) В тканях при участии эластазы нейтрофилов, которая ингибируется а-1 антитрипсином (а-1 АТ), основное кол-во которого синтезируется в печени и находятся в крови, в легких образуется в альвеолярных макрофагах При курении, дефиците а-1 АТ активируется эластаза нейтрофилов и возрастает риск развития эмфиземы легких ГАГ (строение, метаболизм) См учебник раздел углеводы Протеогликаны По форме - бутылочный ершик Крупные протеогликаны – агрекан огромная молекула к одной ПП цепи которой присоединены до 100 цепей ХС В хряще основу составляет гиалуроновая к-та к которой при помощи связующего белка присоединен коровый белок Малые протеогликаны содержатся в сухожилиях, хрящах, связках, менисках – имеют небольшой коровый белок, которому присоединены 1 или 2 ГАГ Структура агрекана 1. 2. 3. 10% веса исходной ткани 25% сухого веса хрящевого матрикса Хондроитинсульфат (~100 цепей) Кератансульфат (~30 цепей) Коровый белок, (220 kD), G1, G2, G3 – его домены ГК – гиалуроновая кислота Цикл компрессия-декомпрессия хряща Мукополисахаридозы Тяжелые наследственные болезни с нарушением деградации ГАГ в лизосомах и накоплением промежуточных продуктов В основе дефицит активности лизосомальных гликозидаз – а-L-идуронидазы (б-нь Хюрлера), β-глюкуронидазы (бнь Слая) и тд. Манифестация: 1. 2. 3. 4. 5. Деформация скелета Нарушение умственного развития Поражение сосудов Помутнение роговицы Уменьшение продолжительности жизни Специализированные белки ММ Адгезивные Б – фибронектин неколлагеновый гликопротеид, построен из 2-х идентичных пп цепей, соединенных дисульфидными мостиками ПП цепь содержит 7-8 доменов, специфичных к разным веществам коллагену, протеогликанам, гепарину и др, выполняя интегрирующую роль Присоединяется к клеточным рецепторам – интегринам при участии белков талина, винкулина, а-актинина В опухолевых тканях кол-во фибронектина снижено – возможная причина метастазирования Антиадгезивные белки- играют роль в эмбриогенезе, морфогенезе, развитии ответа на повреждение Остеонектин (ВМ-40, SPARC) – кислый Б, богат цис Тенасцин (антиген мышечных сухожилий) – сост из 2-х субъединиц, похож на осьминога (гексабрахион) Тромбоспондин – связывается с Са2+ и др. ионами, ГАГ, коллагеном, фибронектином, ламинином До встречи на экзамене !