27.4: Fibrillenassoziiertes Kollagen

Fibrillen-assoziierte Kollagene sind eine Art von Kollagenen, die in der extrazellulären Matrix mit unterbrochenen Dreifachhelices oder FACIT (Fibrillen-assoziierte Kollagene mit unterbrochenen Dreifachhelices) vorhanden sind. FACIT hilft dabei, die Kollagenfibrillen untereinander sowie mit anderen Proteinen der extrazellulären Matrix zu verbinden und zu befestigen.

Beispielsweise weisen die Typ-II-Kollagenfibrillen im Knorpel in regelmäßigen Abständen kovalent gebundene Typ-IX-Fibrillen-assoziierte Kollagene auf. Andere Arten von Fibrillen-assoziierten Kollagenen sind XII, XIV, XVI, XIX, XX, XXI und XXII. Diese Kollagene kommen hauptsächlich in Haut, Sehnen, Gelenkknorpel und Hornhaut vor und unterstützen die extrazelluläre Matrix des Bindegewebes strukturell.

Fibrillen-assoziierte Kollagene sind ortsspezifisch und werden entsprechend ihrem Bindungsformat für Kollagenfibrillen im Körper verteilt. Beispielsweise kommt Kollagen vom Typ XII im menschlichen Skelettmuskel vor. Kollagen vom Typ XIV findet sich meist in Bereichen mit hoher mechanischer Belastung. Kollagen Typ IX kommt in den Chondrozyten des Knorpels und der Bandscheiben vor. Kollagen Typ XVI kommt in dermalen Fibroblasten, Keratinozyten und glatten Muskelzellen vor. Kollagen vom Typ XXI, das in glatten Muskelzellen vorkommt, induziert deren Proliferation und Migration.

Fibrillen-assoziierte Kollagene vermitteln die Wechselwirkungen der Kollagenfibrillen untereinander und mit anderen Bestandteilen der extrazellulären Matrix.

Zum Beispiel haben Fibrillen-assoziierte Kollagene vom Typ VI eine kurze Dreifachhelix mit kugelförmigen Domänen an beiden Enden, was ihnen hilft, sich miteinander zu verbinden, um Mikrofibrillen zu bilden.

Kollagen-Mikrofibrillen vom Typ VI sind nichtkovalent an die Oberfläche von Kollagenfibrillen vom Typ I gebunden, die in Sehnen vorhanden sind. Diese Assoziation bildet stärkere und dickere Kollagenfasern.

In ähnlicher Weise haben Typ-II-Kollagenfibrillen, die im Knorpel vorkommen, in regelmäßigen Abständen kovalent gebundene Typ-IX-Fibrillen-assoziierte Kollagene.

Kollagene vom Typ IX bestehen aus zwei bis drei dreifach helikalen Komponenten, die durch flexible Knicke und eine kugelförmige Domäne am N-Terminus verbunden sind, die aus der Typ-II-Fibrille herausragt.

Ferner weist der flexible Knick eine kovalent gebundene Kette von Chondroitinsulfat auf, die ebenfalls aus der Fibrille herausragt.

Diese hervorstehenden Strukturen helfen, Typ-II-Fibrillen mit den Komponenten der extrazellulären Matrix zu verbinden.