De courtes chaînes glucidiques (galactose ou galactose-glucose) viennent se greffer le long
des chaînes α sur certains hydroxy-lysine.
c) Biosynthèse du collagène
La molécule de tropocollagène est synthétisée d’abord sous une forme précurseur : la
molécule de pré-tropocollagène. Trois gènes distincts sont impliqués dans le codage des trois
pro-chaînes α, à l’origine de trois ARN messagers distincts. Les trois pro-chaînes α
comportent 1250 acides aminés chacune. Ainsi, de chaque côté de la pro-chaîne α se trouve
une rallonge peptidique de 100 acides aminés, formant les peptides de coordination.
Au cours de l’élongation de la pro-chaîne peptidique, certains acides aminés vont être
hydroxylés. C’est notamment le cas de la proline en hydroxyproline (par la proline
hydroxylase) et de la lysine en hydroxylysine (par la lysine hydroxylase). Ces enzymes sont
spécifiques et ne reconnaissent l’acide aminé que s’il est situé dans une séquence précise
d’acides aminés (ainsi toute les prolines et lysines ne seront pas hydroxylées).
De courtes chaînes glucidiques (galactose ou galactose-glucose) sont greffées sur certains
résidus hydroxylysine. Les enzymes qui réalisent ces glycosylations sont également très
spécifiques et ne reconnaissent l’hydroxylysine que dans une séquence particulière (ainsi
toutes les hydroxylysines ne seront pas glycosylées).
Les trois pro-chaînes α terminées, hydroxylées et glycosylées s’assemblent par leurs
extrémités, les peptides de coordination.
Dans les espaces péri-cellulaires, les molécules de tropocollagène se disposent parallèlement
entre elles avec des décalages. Les molécules de tropocollagène contractent entre elles des
liaisons covalentes fortes qui impliquent la lysine, l’hydroxylysine et l’histidine. Ces acides
aminés, lorsqu’ils sont glycosylés, ne peuvent pas participer à ces liaisons covalentes. Un
collagène très glycosylé sera donc peu ou pas polymérisé.
L’enzyme qui réalise ces liaisons covalentes est la lysyl oxydase dont le cofacteur
indispensable est le cuivre. Les chélateurs de cuivre (substances favorisant l’élimination du
cuivre) inactivent l’enzyme avec pour conséquence, l’élaboration d’un collagène peu
polymérisé, peu stable et peu résistant.
d) Métabolisme du collagène
Lorsque le collagène est polymérisé, la molécule devient très résistante à la plupart des
enzymes de l’organisme, en dehors de la collagénase. Cette métalloprotéase détruit les
liaisons covalentes et dénature la triple hélice. Les autres protéases achèvent alors de dégrader
la molécule.
Ce processus enzymatique libérera donc des hydroxyprolines qui peuvent être dosées dans les
urines, et des C et N télopeptides qui peuvent être dosés dans le sérum. Ces éléments sont
considérés comme des indicateurs du catabolisme du collagène.
Certains collagènes seront renouvelés rapidement, il s’agit donc de collagènes peu
polymérisés. D’autres seront renouvelés en plusieurs mois ou années (ils sont généralement
très polymérisés).
e) Les types de collagène
Lorsque les trois chaînes α sont identiques, la formule est : (α1)3
Lorsque deux chaînes sont identiques et la troisième différente : (α1)2 – α2
Lorsque les trois chaînes sont différentes : α1 – α2 – α3