综述:胶原蛋白三螺旋结构:相关遗传性与获得性疾病研究概述

【字体: 时间:2025年07月10日 来源:Matrix Biology 4.5

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  (编辑推荐)本综述系统梳理了胶原蛋白三螺旋结构(triple helix)在进化、合成后修饰(PTM)、细胞外功能及疾病机制中的核心作用,涵盖80余种胶原/类胶原蛋白(collagens/collagen-like proteins)的分类争议,聚焦基因缺陷(如结构异常、PTM障碍)与获得性疾病(如细胞外基质ECM病变)的致病机理,为探索非基因治疗策略提供理论依据。

  

ABSTRACT

胶原蛋白三螺旋结构作为人体最丰富的分子基序,其起源可追溯至单细胞向多细胞动物(metazoans)的进化跃迁阶段。这一古老结构通过分化形成多种功能各异的蛋白质,广泛参与动物组织、器官及系统的发育与稳态维持。胶原类蛋白质在细胞内完成合成后,需经历复杂的翻译后修饰(post-translational modifications, PTM)和正确折叠过程,最终定位于细胞外空间发挥功能。

分类与功能多样性
目前已知的80余种胶原/类胶原蛋白(collagens/collagen-like proteins)可分为两大类别,但二者界限存在争议。这些蛋白质涵盖可溶性分子、跨膜蛋白以及构成细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的核心组分,展现出显著的功能异质性。

疾病关联与治疗困境
遗传性疾病常由胶原蛋白一级结构缺陷、PTM异常或完全缺失引发。尽管基因修复看似直接,现有技术仍难以实现。更复杂的是,获得性疾病(如ECM病变)往往伴随三螺旋结构的病理改变,这类疾病通常无法通过基因疗法干预。深入解析缺陷多肽链的致病机制,将为遗传性和获得性疾病的缓解策略提供新视角。

研究展望
当前领域研究重点包括:三螺旋结构动态组装机制、PTM精细调控网络、非基因治疗靶点挖掘等。通过建立特定缺陷与病理表型的关联模型,有望揭示更深层次的致病机理,为临床转化开辟新途径。

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