27.11: Коллаген IV типа базальной пластинки

Коллаген IV типа представляет собой сетчатый коллаген длиной 400 нм, который действует как барьер между эпителиальными и эндотелиальными клетками. Коллаген IV типа образует основу базальной мембраны путем формирования ламинина, энтактина, протеогликанов и фибронектина. Помимо оказания структурной поддержки базальной мембране, он также помогает реализовать сигнальные потенциалы, необходимые как для патологических, так и для физиологических функций.

Молекула коллагена IV типа имеет шесть альфа-цепей, которые могут существовать, по меньшей мере, в трех гетеротримерных тройных спиральных конфигурациях, а именно: [α1(IV)]2α2(IV), [α3(IV)]2α4(IV) и [α5(IV)]2α6(IV). Альфа-цепь состоит из богатого цистеином N-концевого S-домена, длинного тройного спирального домена с Gly-X-Y повторами и глобулярного С-концевого домена, содержащего около 230 аминокислот. Эти коллагеновые волокна могут образовывать димер либо в результате взаимодействия «голова к голове», либо тетрамер в результате взаимодействия «хвост к хвосту».

Мутация генов, ответственных за кодирование коллагена IV типа, таких как COL4A5, может привести к синдрому Альпорта. При этом синдроме базальная мембрана клубочков истончается и со временем образует трещины. Это заболевание характеризуется проблемами с почками, потерей слуха и патологиями глаз. Чрезмерное отложение коллагена IV в печени может привести к фиброзу печени и циррозу печени. Воспаление клеток печени активирует клетки Купфера для высвобождения фиброгенных медиаторов, что в конечном итоге приводит к увеличению секреции белков внеклеточного матрикса.

Коллагены IV типа — это нефибриллярные или сетчатые коллагены, которые в основном находятся в базальной пластинке.

Типичный коллаген IV типа представляет собой тройную спиральную структуру длиной 400 нм, прерываемую несколькими неспиральными областями, которые придают молекуле гибкость.

На N-конце он имеет небольшой глобулярный домен, в то время как большой глобулярный домен присутствует на С-конце

Через эти концевые глобулярные домены коллагеновые волокна могут связываться друг с другом путем взаимодействия «голова к голове», образуя димер, и взаимодействия «хвост к хвосту», образуя тетрамер. Волокна также связываются посредством латерального взаимодействия между тройными спиральными областями.

Такие сложные ассоциации могут образовывать двумерную нерегулярную сеть, которая обеспечивает прочность на разрыв базальной пластинки.

Эта сеть далее связывается с решеткой ламинина и другими гликопротеинами, такими как перлекан и энтактин, для построения полной базальной пластинки.