Войти
Коллаген VI (ColVI) - это тип коллагена в первую очередь связан с внеклеточным матриксом скелетных мышц. ColVI поддерживает регулярность мышечной функции и стабилизирует клеточную мембрану. 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 <38.>. Молекулы ColVI состоят из трех альфа-цепей: α1 (VI), α2 (VI) и α3 (VI). Он кодируется 6 генами: COL6A1, COL6A2, COL6A3, COL6A4, COL6A5 и COL6A6. Длина цепи 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.
Первые две субъединицы альфа-цепей ColVI имеют молекулярную массу 140-150 кДа, а третья полипептидная цепь больше с молекулярной массой 250-300 кДа. ColVI также обнаруживается в коже, легких, кровеносных сосудах, роговице и межпозвоночном диске. Он также является частью периферических нервов, головного мозга, миокарда и жировой ткани.
Коллаген VI играет множество различных ролей в клетке в зависимости от того, в какой ткани он экспрессируется. ColVI поддерживает механическую функцию клетки, которая типична для большинства типов коллагена, обеспечивая стабильность и структурную поддержку в ECM. ColVI позволяет мышечным клеткам соединяться с ECM, взаимодействуя с перлеканом в базальной пластинке. ColVI также действует как цитопротектор:
ColVI является одним из основных компонентов мышечного внеклеточного матрикса. Было показано, что он играет важную роль в построении базальной мембраны из миофибра эндомзия. Решающую роль ColVI в скелетных мышцах можно увидеть из того факта, что мутации в генах, ответственных за кодирование ColVI, вызывают заболевания, влияющие на функцию скелетных мышц, включая врожденную мышечную дистрофию Ульриха и миопатию Бетлема. Отсутствие ColVI в мышечных клетках приводит к дисфункции мышечных клеток из-за дефектов регуляции аутофагического пути. ColVI также является ключевым компонентом генерации мышечных клеток и, как было показано, обладает способностью к самовосстановлению.
ColVI экспрессируется как в центральной нервной системе и периферическая нервная система.
Присутствие ColVI в головном мозге было первоначально обнаружено в менингеальных клетках. ColVI также был связан с развитием болезни Альцгеймера. При лечении AB- пептидами у мышей без гена COL6A1 наблюдалось увеличение апоптоза по сравнению с мышами дикого типа, что позволяет предположить, что ColVI играет нейропротекторную роль против токсичности AB-пептида.. Кроме того, было высказано предположение, что ColVI играет антиапоптотическую роль в других частях нервной системы, как показано в исследованиях, анализирующих эффекты УФ-индуцированного апоптоза.
ColVI - это экспрессируется шванновскими клетками в периферической нервной системе. Он присутствует в соединительной ткани эндоневрия, периневрия и эпиневрия. 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. ColVI также играет ключевую роль в миелинизации периферической нервной системы и поддерживает правильное функционирование седалищного нерва.
ColVI также играет ключевую роль во внеклеточном матриксе белого жира. ткань. Недостаток ColVI во внеклеточном матриксе белой жировой ткани приводит к молекулярным характеристикам, особенно заметным у тучных лиц. Было показано, что эндотропин, пептид, генерируемый ColVI в белой жировой ткани, способствует росту клеток рака груди. Кроме того, было показано, что терапевтическая трансплантация полученных из жировой ткани стволовых клеток секретирует и собирает микрофибриллы ColVI .
Роль коллагена VI в функции коленного сустава
Исследования показали, что мутация или делеция гены, кодирующие коллагена VI может привести к многочисленным опорно-двигательного аппарата, например, тазобедренный сустав остеоартрит, фиброз тканей, окостенение тканей и мышечные дистрофии. Делецию гена COL6A1 у мышей использовали для определения функции коллагена VI в кости и хряще коленных суставов. Отсутствие коллагена VI повлияло на структуру и форму коленного сустава, но не повлияло критически на физическое состояние хряща.
Дефекты коллагена VI связаны с Ullrich врожденная мышечная дистрофия и миопатия Бетлема. 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 промежуточной степени тяжести. Секвенирование всего генома показывает, что эти промежуточные фенотипы, скорее всего, являются результатом преждевременной трансляции терминирующего кодона, вызванной вариацией в ген COL6A3, а также аминокислотная замена в N2-концевом домене, вызванная нонсенс-опосредованным распадом. Биопсия образцов мышечной ткани у лиц с врожденной мышечной дистрофией Ульриха и миопатией Бетлема показала значительное снижение уровней белка Beclin1 и VNIP3, демонстрируя, что мутировавший ColVI вызывает нарушение регуляции аутофагических путей. Для лечения врожденной мышечной дистрофии Ульриха или миопатии Бетлема на генетическом уровне разработано несколько методов лечения; основные методы лечения этих расстройств - хирургия и физиотерапия.
Врожденная мышечная дистрофия Ульриха (ВМД) - это заболевание, которое в первую очередь влияет на функцию скелетных мышц. UCMD был связан с мутациями в генах COL6A1, COL6A2 и COL6A3. Наиболее распространенным типом наследования UCMD является аутосомно-рецессивный, хотя аутосомно-доминантный образец наследования наблюдается в редких случаях.
Наиболее распространенным лечением людей, страдающих врожденной мышечной дистрофией Ульриха, является физиотерапия с акцентом на мобилизацию и стабилизацию пораженных суставов. Для исправления контрактур или сколиоза.
миопатии Бетлема может потребоваться хирургическое вмешательство. Это самая легкая форма миопатий, связанных с коллагеном VI. Связанные симптомы включают слабость связок, гипотонию в младенчестве и затрудненное дыхание из-за слабости дыхательных мышц. Миопатия Вифлема встречается примерно у 1 из 200 000 человек.
