El colágeno, tipo I, alfa 1 , también conocido como colágeno alfa-1 tipo I , es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen COL1A1 . COL1A1 codifica el componente principal del colágeno tipo I , el colágeno fibrilar que se encuentra en la mayoría de los tejidos conectivos , incluido el cartílago .
COL1A1 |
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Estructuras disponibles |
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PDB | Búsqueda de ortólogos: PDBe RCSB |
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Lista de códigos de identificación de PDB |
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3GXE , 1Q7D , 2LLP , 3EJH |
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Identificadores |
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Alias | COL1A1 , EDSC, OI1, OI2, OI3, OI4, colágeno tipo I alfa 1, colágeno tipo I alfa 1 cadena, EDSARTH1, CAFYD |
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Identificaciones externas | OMIM : 120150 MGI : 88467 HomoloGene : 73874 GeneCards : COL1A1 |
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Ubicación de genes ( humanos ) |
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| Chr. | Cromosoma 17 (humano) [1] |
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| Banda | 17q21.33 | Comienzo | 50,184,101 pb [1] |
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Final | 50,201,632 pb [1] |
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Ubicación de genes ( ratón ) |
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| Chr. | Cromosoma 11 (ratón) [2] |
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| Banda | 11 59,01 cm | 11 D | Comienzo | 94,936,224 pb [2] |
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Final | 94,953,042 pb [2] |
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Ontología de genes |
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Función molecular | • la unión de iones metálicos • proteína idéntica unión • factor de crecimiento derivado de plaquetas de unión • extracelular constituyente de la matriz estructural • GO: proteína de unión 0001948 • proteasa de unión • extracelular constituyente de la matriz estructural que confiere resistencia a la tracción
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Componente celular | • retículo endoplasmático lumen • citoplasma • Golgi aparato • endoplasmic reticulum • colágeno trímero • secretora gránulo • GO: 0005578 matriz extracelular • espacio extracelular • colágeno de tipo I trímero • región extracelular • matriz extracelular que contiene colágeno
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Proceso biológico | • respuesta celular al factor de necrosis tumoral • coagulación sanguínea • erupción dental • respuesta a estímulos mecánicos • respuesta a corticosteroides • regulación negativa de la adhesión celular-sustrato • respuesta a hormonas esteroides • organización de la matriz extracelular • diferenciación de osteoblastos • organización de fibrillas de colágeno • morfogénesis de la piel • formación de trabéculas óseas • cicatrización de heridas • desarrollo de la piel • osificación intramembranosa • regulación positiva de la migración celular • mineralización del diente • respuesta celular al estímulo del factor de crecimiento epidérmico • respuesta celular al estímulo del factor de crecimiento de fibroblastos • respuesta al estradiol • proceso catabólico del colágeno • respuesta al cAMP • respuesta celular a la vitamina E • respuesta al fluoruro • desarrollo del cartílago involucrado en la morfogénesis ósea endocondral • percepción sensorial del sonido • respuesta a la hormona peptídica • respuesta celular al ácido retinoico • respuesta celular al factor de crecimiento transformante beta estímulo • regulación de la respuesta inmune • respuesta celular al fluoruro • regulación positiva de la transcripción, plantilla de ADN • migración de leucocitos • proceso biosintético del colágeno • heterotrimerización de proteínas • respuesta celular al estímulo de aminoácidos • osificación endocondral • respuesta a la hiperoxia • morfogénesis facial • transporte de proteínas • respuesta a nutrientes • respuesta a fármaco • activación plaquetaria • percepción visual • regulación positiva de la transición epitelial a mesenquimal • respuesta al peróxido de hidrógeno • desarrollo del sistema esquelético embrionario • morfogénesis del sistema esquelético • osificación • respuesta a los niveles de nutrientes • regulación positiva de la vía de señalización Wnt canónica • localización de proteínas en el núcleo • respuesta celular al estímulo mecánico • esquelético desarrollo del sistema • desarrollo de vasos sanguíneos • colágeno activado por receptor tirosina quinasa vía de señalización
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Fuentes: Amigo / QuickGO |
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Ortólogos |
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Especies | Humano | Ratón |
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Entrez | | |
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Ensembl | | |
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UniProt | | |
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RefSeq (ARNm) | | |
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RefSeq (proteína) | | |
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Ubicación (UCSC) | Crónicas 17: 50,18 - 50,2 Mb | Crónicas 11: 94,94 - 94,95 Mb |
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Búsqueda en PubMed | [3] | [4] |
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Wikidata |
Ver / editar humano | Ver / Editar mouse |
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El colágeno es una proteína que fortalece y da soporte a muchos tejidos del cuerpo, incluidos el cartílago , los huesos , los tendones , la piel y la parte blanca del ojo ( esclerótica ). El gen COL1A1 produce un componente de colágeno tipo I , llamado cadena pro-alfa1 (I). Esta cadena se combina con otra cadena pro-alfa1 (I) y también con una cadena pro-alfa2 (I) (producida por el gen COL1A2 ) para producir una molécula de procolágeno tipo I. Estas moléculas de procolágeno de triple cadena, en forma de cuerda, deben ser procesadas por enzimas externas a la célula. Una vez que estas moléculas se procesan, se organizan en fibrillas largas y delgadas que se entrecruzan entre sí en los espacios alrededor de las células. Las reticulaciones dan como resultado la formación de fibras de colágeno tipo I maduras muy fuertes. La función colágena incluye rigidez y elasticidad.
El gen COL1A1 está ubicado en el brazo largo (q) del cromosoma 17 entre las posiciones 21.3 y 22.1, desde el par de bases 50,183,289 al par de bases 50,201,632.
Las mutaciones en el gen COL1A1 están asociadas con las siguientes condiciones:
- Síndrome de Ehlers-Danlos, tipo vascular En casos raros, mutaciones heterocigóticas específicas de sustitución de arginina por cisteína en COL1A1 que también se asocian con fragilidad vascular e imitan a COL3A1-vEDS
- El síndrome de Ehlers-Danlos, tipo artrocalasia, es causado por mutaciones en el gen COL1A1. Las mutaciones en el gen COL1A1 que causan este trastorno le indican a la célula que omita una parte de la cadena pro-alfa1 (I) que contiene un segmento que se usa para unir una molécula a otra. Cuando falta esta parte de la proteína, la estructura del colágeno tipo I se ve comprometida. Los tejidos ricos en colágeno tipo I, como la piel, los huesos y los tendones, se ven afectados por este cambio. El tipo IV de Ehlers-Danlos se atribuye principalmente a anomalías en las fibras reticulares (colágeno tipo III).
- Síndrome de Ehlers-Danlos, tipo clásico : en casos raros, se ha demostrado que una mutación en el gen COL1A1 causa el tipo clásico de síndrome de Ehlers-Danlos. Esta mutación sustituye el aminoácido cisteína por el aminoácido arginina en la posición 134 de la proteína producida por el gen. (La mutación también se puede escribir como Arg134Cys.) La proteína alterada interactúa de forma anormal con otras proteínas formadoras de colágeno, alterando la estructura de las fibrillas de colágeno tipo I y atrapando el colágeno en la célula. Los investigadores creen que estos cambios en el colágeno causan los signos y síntomas del trastorno. El tipo IV de Ehlers-Danlos se atribuye principalmente a anomalías en las fibras reticulares (colágeno tipo III). Sin la hidroxilación de lisina, por la enzima lisil hidroxilasa, no se puede formar la estructura final del colágeno.
- Osteogénesis imperfecta, tipo I : La osteogénesis imperfecta es el trastorno más común causado por mutaciones en este gen. Las mutaciones que inactivan una de las dos copias del gen COL1A1 causan osteogénesis imperfecta tipo I. La copia mutada del gen no produce cadenas de colágeno pro-alfa1 (I). Debido a que solo una copia del gen dirige a la célula para que produzca cadenas pro-alfa1 (I), las células de las personas con este trastorno producen solo la mitad de la cantidad normal de colágeno tipo I, lo que provoca fragilidad ósea y otros síntomas.
- Osteogénesis imperfecta, tipo II : muchos tipos diferentes de mutaciones en el gen COL1A1 pueden causar osteogénesis imperfecta tipo II. Estas mutaciones van desde piezas faltantes del gen COL1A1 hasta sustituciones de aminoácidos, en las que el aminoácido glicina es reemplazado por otro aminoácido en la cadena de proteína. A veces, se altera un extremo del gen (llamado C-terminal), lo que interfiere con la asociación de las cadenas de proteínas. Todos estos cambios impiden la producción normal de colágeno tipo I maduro, lo que da lugar a esta afección grave, la osteogénesis imperfecta tipo II.
- Osteogénesis imperfecta, tipo III : las mutaciones en el gen COL1A1 pueden provocar la producción de una proteína a la que le faltan segmentos, lo que la hace inutilizable para la producción de colágeno. Otras mutaciones hacen que el aminoácido glicina sea reemplazado por un aminoácido diferente en la cadena pro-alfa1 (I), que inhibe la interacción esencial entre las cadenas de proteínas. La producción de colágeno de tipo I se inhibe por la incapacidad de las hebras de procolágeno alteradas para asociarse y formar la estructura de triple hebra, en forma de cuerda, del colágeno maduro. Estas alteraciones afectan negativamente a los tejidos ricos en colágeno tipo I, como la piel, los huesos, los dientes y los tendones, dando lugar a los signos y síntomas de la osteogénesis imperfecta tipo III.
- Osteogénesis imperfecta, tipo IV : varios tipos diferentes de mutaciones en el gen COL1A1 causan la osteogénesis imperfecta tipo IV. Estas mutaciones pueden involucrar partes faltantes del gen COL1A1 o cambios en pares de bases (los componentes básicos del ADN). Estas alteraciones genéticas dan como resultado una proteína a la que le faltan segmentos o tiene sustituciones de aminoácidos; específicamente, el aminoácido glicina se reemplaza por otro aminoácido. Todos estos cambios interfieren con la formación de la molécula de colágeno de cadena triple madura y previenen la producción de colágeno de tipo I maduro, lo que da lugar a una osteogénesis imperfecta de tipo IV.
- Osteoporosis : la osteoporosis es una afección que hace que los huesos sean cada vez más frágiles y propensos a fracturas. Una variación particular ( polimorfismo ) en el gen COL1A1 parece aumentar el riesgo de desarrollar osteoporosis . Se ha demostrado que una variación específica en el sitio de unión de Sp1 se asocia con un mayor riesgo de baja masa ósea y fractura vertebral , debido a los cambios que produce la proteína COL1A1 a partir de una copia del gen. Varios estudios han demostrado que las mujeres con esta variación genética particular en el sitio Sp1 tienen más probabilidades de tener signos de osteoporosis que las mujeres sin la variación.
- Predisposición a hernias . [5]
- Predisposición a enfermedad degenerativa del disco y hernia de disco . [6]