줄기세포 피부재생 과장과 필요한 영양소

1)  피부줄기세포에서 재생의 정보를 섬유아세포에 전달 

피부 줄기세포 –> 당화된 성장인자(stem cell factor, growth factor)들인 EGF, IGF, FGF, TGF, PDGF를 생성하여 분비 –> 주변의 섬유아세포로 이동하여 섬유아세포벽에 있는 당화된 수용체인 당단백질의 당사슬에 접착하여 재생정보를 전달한다

( 이 당화된 당단백 수용체를 만드는데 8가지 필수 당질영양소가 필수적이다

 glucose, galactose, mannose, fucose, xylose, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, ,N-acetylneuraminic acid(NANA, Sialic acid )  

2)  섬유아세포내 리보솜에서 미성숙 콜라겐 생성

섬유아세포의 성장인자 수용체는 재생정보를 인지하고 그 정보를 섬유아세포의 핵(DNA)에 전달하고, DNA 전사 –> RNA에서 번역후 리보솜에서 미성숙 콜라겐 단백질 생성 (preprocollagne생성)

    ; 콜라겐 합성에 많은 아미노산이 필요하다

      콜라겐의  amino sequency :     glycin-proline -X,     glycine – X –  hydroxyproline

3)  소포체에서 3번의 전사후변형 과정을 거친후 3중나선구조의 procollagen생성

①  N-ternminal의 signal peptide가 용해되어 propeptide 생성( not procollagen)

②  lycine과 proline을  수산화(Hydroxylation)시켜 hydroxylycine과 hydroxylproline을 생성

     이 과정에서 ‘prolyl hydroxylase’ and ‘lysyl hydroxylase’라는 효소가 필요한데  이때 조효소로서 비타민C와 Iron이 필수적으로 필요하다.   비타민 C가 부족하면 수산화과정이 실패하여 cross-linking이 방해되어 정상적인 콜라겐 합성이 방해된다

③ 당화(glycosylation)과정을 거쳐서 3중나선구조의 procollagen 생성

 – 특수 당화 효소(glucosyl transferase, galactosyl transferase)에 의해 glucose와  galactose를 콜라겐전구체의 수산기에 첨가하여 붙이는 작업이다.  이 과정에서 Mg이 필요하다

 수산화과정과 당화과정을 통해서 미성숙콜라겐(preprocollagen)을 3차원 구조의 폴딩된 procollagen이 합성된다

4)  골지체에서의 PTM(번역후변형 Post Translational Modification)과정

    소포체에서 생성된 프로콜라겐에 oligosaccharides를 당화(glycosylation)시킨후 –> GAL-하이드록시라이신이 포함된 콜라겐 형성하여 secretory vesicle에 담겨서 exocytosis되서 세포외기질(ECM)로 방출된다

–> 소포체와 골지체에서 폴딩과 당화(glycosylation)으로 3차원 구조의 폴딩된 완전한 콜라겐을 생성하여 세포외기질로 분비한다.

5)  Troprocollagne 생성

세포외로 방출된 procollagen의 loose end가 collagen peptidase효소에 의해 제거되어 troprocollagen 생성된다

이 과정잉 결핍되면 Ehlers-Danlos syndrome 질환이 발생된다

6)  collagen fibril 생성 

세포외기질에 존재하는 lysyl oxidase효소에 의해 troprocollagen 분자들 사이의 공유결합에 관여하는 lycin과 hydroxylycine에 작용하여 최종적으로  collagen fibril을 생성시킨다.