27.11: Bazal Lamina'nın Tip IV Kollajeni

Tip IV kollajen, epitel ve endotel hücreleri arasında bir bariyer görevi gören 400 nm uzunluğunda, ağ oluşturan bir kollajendir. Tip IV kollajen, laminin, entaktin, proteoglikanlar ve fibronektin ile iskele kurarak bazal membranın omurgasını oluşturur. Bazal membrana yapısal destek sağlamanın yanı sıra, hem patolojik hem de fizyolojik fonksiyonlar için gerekli sinyal potansiyellerini gerçekleştirmeye yardımcı olur.

Bir tip IV kollajen molekülü, en az üç hetero-trimerik üçlü sarmal konfigürasyonda bulunabilen altı alfa zincirine sahiptir, yani [α1(IV)]2α2(IV), [α3(IV)]2α4(IV) ve [α5(IV)]2α6(IV). Alfa zinciri, sistein açısından zengin bir N-terminal S-alanı, Gly-X-Y tekrarları olan uzun bir üçlü sarmal alan ve yaklaşık 230 amino asit içeren küresel bir C-terminal alanından oluşur. Bu kollajen lifleri, baştan başa etkileşimler yoluyla bir dimer veya kuyruktan kuyruğa etkileşimler yoluyla bir tetramer oluşturabilir.

COL4A5 gibi tip IV kollajenin kodlanmasından sorumlu genlerin mutasyonu Alport sendromuna yol açabilir. Bu sendromda, glomerüler bazal membran incelir ve sonunda çatlaklar oluşturur. Bu hastalık böbrek problemleri, işitme kaybı ve göz anormallikleri ile karakterizedir. Karaciğerde aşırı kollajen IV birikimi karaciğer fibrozu ve sirozuna yol açabilir. Karaciğer hücrelerinin iltihaplanması, fibrojenik mediatörleri serbest bırakmak için Kupffer hücrelerini aktive eder ve bu da sonunda hücre dışı matris proteinlerinin salgılanmasının artmasına neden olur.

Tip IV kollajenler, esas olarak bazal laminada bulunan fibriler olmayan veya ağ oluşturan kollajenlerdir.

Tipik bir tip IV kollajen, moleküle esneklik katan birkaç sarmal olmayan bölge tarafından kesintiye uğrayan 400 nm uzunluğunda, üçlü sarmal bir yapıdır.

N-terminalinde, küçük bir küresel alana sahipken, C-terminalinde büyük bir küresel alan bulunur.

Bu terminal küresel alanlar vasıtasıyla, kollajen lifleri, bir dimer oluşturan kafa kafaya etkileşimlerle birbirleriyle birleşebilir; ve bir tetramer oluşturan kuyruk-kuyruk etkileşimleri. Lifler ayrıca üçlü sarmal bölgeler arasındaki yanal etkileşimlerle de ilişkilidir.

Bu tür karmaşık ilişkiler, bazal laminaya gerilme mukavemeti sağlayan iki boyutlu, düzensiz bir ağ oluşturabilir.

Bu ağ, tam bir bazal lamina oluşturmak için laminin kafesi ve perlekan ve entaktin gibi diğer glikoproteinlerle daha fazla bağlantı kurar.