Kollagensynthese

Intrazellulär

Zunächst werden im Fibroblasten Kollagenhelices synthetisiert, die als alpha1- bzw. alpha2-Prokollagene bezeichnet werden. Ihr Kennzeichen sind sogenannte Propeptide, die sich am N-terminalen oder C-terminalen Ende befinden und wichtig für die spätere Zusammenlagerung der Kollagentripelhelices sind.

Anschließend kommt es zur Hydroxylierung von Prolylresten (etwa 50%) und Lysylresten (zwischen 10 und 80%), die Vitamin C als Cofaktor benötigt.

An die Hydroxylierung schließt sich die Glykosylierung der Hydroxylysylreste mit Glucose und Galactose an.

Nach Zusammenlagerung dreier Kollagenhelices entsteht die Tripelhelix, die durch Disulfidbrücken am N- und C-terminalen Ende stabilisiert wird.

Es folgt die Sekretion in den Extrazellularraum.

Extrazellulär

Nach der Sekretion folgt die Entfernung der Propeptide durch Peptidasen. Dadurch entsteht das im Wasser unlösliche Tropokollagen. Die Zusammenlagerung bzw. Aneinanderreihung verschiedener Tropokollageneinheiten führt zur Bildung von Mikrofibrillen. Die Quervernetzung der Tropokollageneinheiten beruht auf der Desaminierung von Lysylresten zu Aldehydgruppen durch die Lysyloxidase. Die entstandenen Aldehydgruppen bilden mit Aminogruppen anderer Lysylreste Schiff'sche Basen.