Пролин-зависимая регуляция метаболизма коллагена
Шаблон
нутрицифтической формулы
Коллаген составляет до 30% от общего количества белка в человеческом организме и синтезируется клетках соединительной ткани. Синтез коллагена в значительной степени зависит от доступности пролина, который не только составляет до 20% коллагена, но и выступает в роли эпигенетического регулятора в процессе синтеза этого белка, регулируя активность ферментов в присутствии необходимого количества свободного кислорода, альфа-кетоглутарата и витамина С [Albaugh et al., 2017; Patriarca et al., 2021].
Внеклеточный пролин направляется в цитоплазму клетки и используется для «зарядки» молекул тРНК в реакции, катализируемой пролил-тРНК-синтетазой. Высокий уровень пролин-тРНК является необходимым условием для синтеза коллагенов. Значительное количество остатков пролина в зарождающихся молекулах коллагенов гидроксилируется ферментами пролил-4-гидроксилазами (P4H) – этот процесс требует очень большого количества аскорбиновой кислоты и α- кетоглутарата (α-KG). Последний вырабатывается митохондриями из пролина и/или глутамата, а витамин С транспортируется белками семейства SLC23A.
Роль пролина не ограничивается тем, что он является субстратом и регулятором синтеза коллагена. Пролин играет важнейшую роль в энергетическом обмене [Servet et al., 2012], входит в состав множества других физиологических активных соединений (например, антимикробных пептидов [Mishra et al., 2018] и предшественников полиаминов [Wu et al., 2008]), является внутриклеточным осморегулятором [Thiemicke, Neuert, 2021] и антиоксидантом [Natarajan et al., 2012], участвует в детоксикации [Oscilowska et al., 2021], регулирует межклеточную сигнализацию (киназы, ростовые факторы) [D'Aniello et al., 2017].