COLLAGÈNE

Biosynthèse du collagène

Plusieurs types cellulaires sont capables de synthétiser des collagènes. Les plus étudiés sont les fibroblastes qui « consacrent » de 5 à 15 p. 100 de leur activité biosynthétique à la fabrication des collagènes (de types I et III en particulier). Les chondrocytes du cartilage synthétisent le collagène de type II et les cellules musculaires lisses des parois vasculaires font des types I, III, IV et V et probablement d'autres types aussi. Les cellules endothéliales synthétisent du type III, IV et SC, les kératocytes de la cornée et les ostéoblastes du type I préférentiellement.

La biosynthèse du collagène commence dans la cellule, comme lors de la synthèse de toutes les protéines par la « traduction » des gènes de structure riches en « introns ». Cette traduction donne naissance à des précurseurs d'ARN-messagers (pro-mARN) dont le découpage donne le messager définitif (mARN) qui s'associe avec les ribosomes et qui est transcrit en chaînes peptidiques. Au fur et à mesure que la chaîne pro-alpha est synthétisée, la proline hydroxylase et la lysine hydroxylase transforment immédiatement le nombre (précisément déterminé) des résidus de proline et de lysine en hydroxyproline, voire en hydroxylysine et ce n'est qu'après la terminaison de ces hydroxylations suivie de la glycosylation d'une partie des hydroxylysines que la chaîne pro-alpha peut quitter les complexes ribosomaux (polysomes). La chaîne pro-alpha porte à ses deux bouts les extensions peptidiques C- et N-terminales caractéristiques du procollagène.

Amino-acides particuliers et formes glycosylées

Formules des amino-acides particuliers du collagène (les hydroxy 3-proline et hydroxy 4-proline, l'hydroxylysine) et des formes glycosylées. 

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Biosynthèse du collagène

Biosynthèse du collagène. Dans le noyau cellulaire, un gène de structure est traduit en ARN messager. Dans le cytoplasme, celui-ci est transcrit sur les polysomes en chaînes peptidiques pro-alpha. Après l'hydroxylation de la proline et de la lysine, et la glycosylation de l'hydroxylysine, la... 

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Dans l'ergastoplasme de la cellule productrice, les trois chaînes alpha vont s'unir en une triple hélice comportant aux deux extrémités des extensions plus ou moins globulaires qui seront ensuite coupées au moment de leur excrétion de la cellule, au niveau de la membrane cellulaire, par des protéases spécifiques que l'on appelle les pro-collagène-peptidases (ou propeptidases) N- et C-terminales, pour ne laisser sortir de la molécule que le tropocollagène, séparées de ses deux bouts N- et C-terminaux. Par un mécanisme encore incomplètement élucidé, une partie des molécules de procollagène fraîchement synthétisée est immédiatement dégradée avant qu'elle quitte la cellule.

Biosynthèse du collagène

Biosynthèse du collagène. Dans le noyau cellulaire, un gène de structure est traduit en ARN messager. Dans le cytoplasme, celui-ci est transcrit sur les polysomes en chaînes peptidiques pro-alpha. Après l'hydroxylation de la proline et de la lysine, et la glycosylation de l'hydroxylysine, la... 

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Récemment, on a pu retrouver le peptide N-terminal dans la circulation. Il peut être déterminé par une méthode radio-immunologique. Son dosage permet de détecter les variations de métabolisme du collagène, par exemple dans les cirrhoses (cf. chap. 4).

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Amino-acides
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