콜라겐 6호

콜라겐 VI(Collagen VI)는 골격근의 세포외 기질과 주로 관련된 콜라겐의 일종이다.^[1]ColVI는 근육 기능의 규칙성을 유지하고 세포막을 안정화시킨다.^[2]그것은 세포외 매트릭스(ECM)에 위치한 연결된 마이크로필라멘트의 독특한 네트워크를 형성하는 복잡한 다단계 경로에 의해 합성된다.ColVI는 연골세포, 뉴런, 근세포, 섬유소, 심장근육세포 등 수많은 세포 유형에서 중요한 역할을 한다.^[3]ColVI 분자는 α1(VI), α2(VI), α3(VI)의 세 개의 알파 체인으로 구성되어 있다.^[4]이 유전자는 COL6A1, COL6A2, COL6A3, COL6A4, COL6A5, COL6A6의 6개 유전자로 암호화되어 있다.^[3]α1(VI)과 α2(VI)의 체인 길이는 약 1,000개의 아미노산이다.α3(VI)의 체인 길이는 대략 α1(VI)과 α2(VI)의 체인 길이보다 3분의 1 정도 크고, 2,500~3,100개의 아미노산 범위 내에서 여러 개의 스플라이스 변형으로 구성된다.^[5]null

ColVI의 처음 두 개의 알파 체인 서브유닛은 분자 중량이 140-150 KDA이고, 세 번째 폴리펩타이드 체인은 분자 중량이 250-300kDa로 더 크다.^[5]ColVI는 피부, 폐, 혈관, 각막, 추간판에서도 발견된다.또한 말초신경, 뇌, 심근, 지방 조직의 일부를 형성한다.^[5]null

함수

콜라겐 VI는 세포가 어떤 조직으로 표현되느냐에 따라 세포 내에서 많은 다양한 역할을 한다.ColVI는 ECM에서 안정성과 구조적 지원을 제공함으로써 대부분의 유형의 콜라겐 중 대표적인 세포 내 기계적 기능을 유지한다.ColVI는 근육 세포가 기저 라미나의 펄레칸과 상호 작용하여 ECM과 연결할 수 있도록 한다.^[6]ColVI는 또한 세포 보호제로서 기능한다.^[3]

1. ColVI는 화학요법 내성 조절기 역할을 함으로써 암에서 중요한 역할을 한다.^[5]
2. ColVI는 산화적 손상과 사멸을 억제한다.^[3]
3. ColVI는 세포 분화와 자기애적 기계를 규제한다.^[3]
4. ColVI는 다른 콜라겐, 프로테오글리칸, 모계, 섬유소, 당단백질의 도움을 받아 세포외 기질에 피부의 지하막을 고정시킨다.^[7]

다양한 조직의 표현

머슬 티슈

ColVI는 근육 여분의 세포 매트릭스의 주요 구성 요소 중 하나이다.근구경 내막의 지하막 구축에 필수적인 역할을 하고 있는 것으로 나타났다.^[8]골격근에서 ColVI의 결정적인 역할은 콜VI 인코딩을 담당하는 유전자의 돌연변이가 울리히 선천성 근위축증, 베들렘 근병증 등 골격근 기능에 영향을 미치는 질병을 일으킨다는 사실에서 알 수 있다.^[9][10][11]ColVI가 근육세포에 없을 경우 자폐성 경로의 조절 결함으로 인한 근육세포 기능장애가 발생한다.^[12]콜VI는 근육 세포 생성의 핵심 성분이기도 하며, 스스로 재생할 수 있는 능력을 가지고 있는 것으로 나타났다.^[13]null

신경 조직

ColVI는 중추신경계와 말초신경계로 모두 표현된다.null

중앙신경계

ColVI의 존재는 원래 뇌막 세포에서 발견되었다.^[14]ColVI는 또한 알츠하이머병의 발병과 연관되어 있다.^[15]AB-펩타이드로 치료할 때 COL6A1 유전자가 없는 생쥐는 야생형 생쥐에 비해 세포사멸이 증가하는 것으로 관찰되어 ColVI가 AB-펩타이드 독성에 대한 신경보호 역할을 하고 있음을 시사했다.^[15]또한, ColVI는 UV에 의한 사멸의 영향을 분석하는 연구에서 보듯이 신경계의 다른 부분에서 사멸방지 역할을 하도록 제안되었다.^[16]null

말초신경계

ColVI는 말초신경계의 Schwann 세포에 의해 표현된다.^[17]그것은 엔도네루륨, 페리네루륨, 에피네루륨의 결합조직에 존재한다.^[18]콜VI는 미성숙 슈완 세포가 골수화 세포로 분화하기 시작할 때 발현되는 것으로 나타나, 콜VI가 슈완 세포 분화를 조절하는 데 필수적인 역할을 하고 있음을 시사했다.^[19]ColVI는 또한 말초신경계 골수화에서 핵심적인 역할을 하며 좌골 신경의 적절한 기능을 유지하고 있다.^[18]null

아디포스 티슈

ColVI는 또한 백혈구 조직의 세포외 기질에서 중요한 역할을 한다.^[20]백혈구 조직의 세포외 기질 내에 ColVI가 부족하면 비만한 사람에게서 특히 볼 수 있는 분자적 특성으로 이어진다.^[21]콜VI가 백색 지방조직에서 생성하는 펩타이드인 엔도트로핀이 유방암 세포의 성장을 촉진하는 것으로 나타났다.^[22]또한 아디포스 유래 줄기세포의 치료적 이식은 ColVI 마이크로파이브릴을 분비하고 조립하는 것으로 나타났다.^[23]null

무릎 기능에서 콜라겐 VI의 역할

콜라겐 VI에 대한 유전자의 돌연변이나 삭제로 인해 고관절 골관절염, 조직 섬유화, 조직 오식화, 근위축성 등 수많은 근골격계 질환이 발생할 수 있다는 연구결과가 나왔다.마우스에서 COL6A1 유전자를 삭제한 것은 무릎관절의 뼈와 연골에서 콜라겐 VI의 기능을 결정하는 데 사용되었다.콜라겐 VI의 부재는 무릎 관절의 구조와 형태에 영향을 주었지만, 연골의 신체성에 결정적인 영향을 미치지는 않았다.^[24]null

관련 장애

콜라겐 6세의 결함은 울리히 선천성 근위축증 및 베들렘 근병증과 관련이 있다.^{[1][25][26][27]}울리히 선천성 근위축증과 관련된 표현형은 베들렘 근병증과 관련된 표현형보다 전형적으로 더 심각하다.콜라겐 6호에서 중급 중증도의 표현형태를 가진 근병증 관련 희귀 사례가 보고됐다.^[28]전체 게놈 염기서열 분석 결과, 이러한 중간 표현형들은 COL6A3 유전자의 변동에 의해 야기된 조기 번역 종료 코돈뿐만 아니라, 난센스 매개 붕괴에 의해 야기된 N2-단자 영역의 아미노산 대체에서 비롯되었을 가능성이 가장 높다.^[28]울리히 선천성 근위축증과 베들렘 근병증을 가진 개인들의 생체시 근육 조직 검체는 베클린1과 VNIP3의 단백질 수치가 현저하게 감소하여 돌연변이를 일으킨 ColVI가 자기성애 경로의 조절에 결함을 야기한다는 것을 보여주었다.^[13]울리히 선천성 근위축증이나 베들렘 근병증을 유전적 차원에서 치료하기 위해 개발된 치료법은 거의 없다; 이러한 장애를 치료하는 주된 방법은 수술과 물리치료다.null

울리히 선천성 근위축증

울리히 선천성 근위축증(UCMD)은 골격근의 기능에 주로 영향을 미치는 질환이다.UCMD는 COL6A1, COL6A2, COL6A3 유전자의 돌연변이와 연관되어 있다.^[29]UCMD에 대한 가장 일반적인 상속 패턴은 자동 열성형이지만 드물게 자가 지배적인 상속 패턴이 관찰된다.^[29]null

증상

• 골격근의 심각한 약점과 위축
• 무릎과 팔꿈치의 수축
• 손목과 발목의 초이동성
• 경직 척추

^[29]

치료

울리히 선천성 근위축증에 걸린 개인에게 가장 흔한 치료법은 물리치료로, 영향을 받은 관절의 동원과 안정화에 중점을 두고 있다.수축이나 척추측만증을 교정하기 위해 수술적 개입이 필요할 수 있다.null

베들렘 근병증

베들렘 근병증은 콜라겐 6세와 관련된 근병증의 가장 가벼운 형태다.관련 증상으로는 인대 이완, 유아기 저혈압, 호흡근육 약화로 인한 호흡곤란 등이 있다.베들렘 근병증은 약 20만 명 중 1명에 영향을 미친다.^[30]null

참조

추가 읽기