Collagène - Définition
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Introduction
Le collagène est une famille de protéines fibreuses constituant les tissus conjonctifs dans le règne animal. Ces protéines ont pour fonction de conférer aux tissus une résistance mécanique à l'étirement.
Il s'agit de la protéine la plus abondante dans un organisme humain, représentant le quart de la masse protéique . Il est secrété par les cellules des tissus conjonctifs et a un poids moléculaire de 300 kDa.
Contrairement à l’élastine présente aussi dans les tissus conjonctifs, le collagène est inextensible et résiste bien à la traction. Il existe différents types de collagène selon l'organe considéré. Il est notamment indispensable aux processus de cicatrisation.
D'un point de vue industriel et économique, il faut noter que le collagène constitue la matière première permettant la production de gélatine.
Une protéine structurale
Les biochimistes connaissent aujourd’hui plus de 100 000 protéines. Ces molécules interviennent dans de nombreux processus. Certaines sont au cœur de l’immunologie. D’autres ont une activité enzymatique indispensable au bon fonctionnement de la machinerie cellulaire. D’autres encore forment les récepteurs membranaires par lesquels les cellules interagissent avec le milieu environnant. Quelques-unes, enfin, participent à la structuration des organismes. C’est le cas du collagène, une protéine essentielle des tissus conjonctifs des Animaux.
Une molécule très abondante
Les protéines se séparent en deux catégories. Les protéines fonctionnelles interviennent dans des processus biochimiques (enzymologie, immunologie, récepteurs membranaires, etc.). Les protéines structurales façonnent les organismes en contribuant à leur structure. Parmi celles-ci, le collagène est particulièrement représentatif. Cette protéine fibreuse est de loin la plus abondante chez tous les Mammifères : elle représente un quart de leur protéines, soit environ 5% de leur poids.
Différents types de collagène
Le collagène est une protéine composée de trois chaînes polypeptidiques associées. Pouvant se combiner de différentes manières, on devrait en toute rigueur parler des collagènes, et non du collagène. Chaque type de collagène possède une structure propre et se retrouve dans des organes particuliers. Par exemple, le collagène de type I intervient dans la formation de la peau, des tendons, des os et de la cornée, tandis que le type III se retrouve au niveau du système cardiovasculaire.
| Type | Description | Gène (s) |
| I | 90 % du collagène d’un vertébré. Il constitue la trame de l’os (à comparer aux armatures du béton armé), et plus généralement des tissus conjonctifs banals. Il se trouve dans les os, la peau, les tendons, la cornée et les organes internes. | COL1A1, COL1A2 |
| II | Forme de fines fibrilles dans la substance fondamentale du cartilage hyalin (avec les collagènes IX, X et XI) dans le nucléus pulposus du corps vertébral et dans le corps vitré de l’œil. | COL2A1 |
| III | Il est constitutif des fibres de réticuline trouvées en proportion importante dans les tissus hématopoïétiques. À l’état de collagène, il se trouve en particulier dans le muscle squelettique et dans la paroi des vaisseaux sanguins.Les fibres sont argyrophiles et PAS positives | COL3A1 |
| IV | Spécifique des lames basales, il constitue un réseau. Il n'est pas strié en microscopie électronique | COL4A1, COL4A2, COL4A3, COL4A4, COL4A5, COL4A6 |
| V | Localisé dans les tissus conjonctifs, il s’associe au type I | COL5A1, COL5A2, COL5A3 |
| VI | Localisé dans les tissus conjonctifs, il s’associe au type I | COL6A1, COL6A2, COL6A3 |
| VII | Constituant de la lame basale. Il forme des fibrilles permettant l’accrochage de la lame basale au tissu conjonctif sous-jacent. | COL7A1 |
| VIII | Localisé dans les cellules endothéliales. | COL8A1, COL8A2 |
| IX | Localisé dans le cartilage, s’associe au collagène de type II | COL9A1, COL9A2, COL9A3 |
| X | Localisé dans le cartilage hypertrophié et minéralisé. | COL10A1 |
| XI | Localisé dans le cartilage. | COL11A1, COL11A2 |
| XII | Interagit avec les types I et III. | COL12A1 |
| XIII | - | COL13A1 |
| XIV | - | COL14A1 |
| XV | Disséminés; près de la lame basale des muscles. | COL15A1 |
| XVI | - | COL16A1 |
| XVII | Également appelé BPAG2, c’est une protéine transmembranaire qui se fixe à la lame basale d’hémidesmosomes, au niveau de l’épiderme notamment. Les fibres de collagène de type XVII sont disposées parallèlement aux intégrines α6β4. Ces deux protéines permettent donc de renforcer l’ancrage de la lame basale. | COL17A1 |
| XVIII | - Collagène de « jonction d'ancrage ». C'est l'un des collagènes retrouvés au niveau de la couche fibrillaire des membranes basales. | COL18A1 |
| XIX | - | COL19A1 |
| XX | - | COL20A1 |
| XXI | - | COL21A1 |
| XXII | - | COL22A1 |
| XXIII | - | COL23A1 |
| XXIV | - | COL24A1 |
| XXV | - | COL25A1 |
| XXVII | - | COL27A1 |
| XXVIII | - | COL28A1 |
