الكولاجين، النوع الحادي والعشرون، ألفا 1

سلسلة ألفا-1 (XXI) من الكولاجين هي بروتين يُشفّر في الإنسان بواسطة جين COL21A1 . ^{[ 3 ]} وهي السلسلة ألفا من الكولاجين من النوع XXI ، وهو كولاجين ينتمي إلى عائلة كولاجين FACIT (الكولاجينات المرتبطة بالألياف ذات الحلزونات الثلاثية المتقطعة). ^{[ 4 ]} يُعد الكولاجين من النوع XXI أحد مكونات المصفوفة خارج الخلوية ، ويوجد في الأنسجة التي تحتوي على الكولاجين من النوع الأول، ويرتبط بتكوين المصفوفة خارج الخلوية والحفاظ عليها، كما أنه مكون من مكونات جدران الأوعية الدموية، حيث تفرزه خلايا العضلات الملساء ، وقد يُساهم في تكوين المصفوفة خارج الخلوية للشبكة الوعائية أثناء تكوين الأوعية الدموية . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

يقع جين COL21A1 في الإنسان على الذراع القصير للكروموسوم 6 في النطاق 6p12.3–p11.2. ^{[ 3 ] [ 5 ]} يمتد هذا الجين على مسافة 337 كيلوبايت تقريبًا من الحمض النووي الجينومي، ويحتوي على 31 إكسونًا ؛ تخضع الإكسونات غير المترجمة في الطرف 5′ (الإكسون 1 والإكسون 1a) لعملية تضفير بديلة ، وينتج عن هذا التضفير البديل للجين عدة نسخ جينية مختلفة . ^{[ 5 ] [ 6 ]} يشبه تنظيم نطاقات الإكسونات في جين COL21A1 تنظيم نطاقات الإكسونات في جينات أخرى تُشفّر كولاجينات FACIT. ^{[ 5 ]}

سلسلة ألفا-1 (XXI) من الكولاجين البشري هي بروتين يتكون من 957 حمضًا أمينيًا . ^{[ 7 ]} وباعتباره كولاجينًا من عائلة FACIT، فإنه يتميز بتنظيم نطاقي يتألف من ببتيد إشارة طرفي N، يليه نطاق واحد من عامل فون ويلبراند A (VWA)، ونطاق طرفي N من الثرومبوسبوندين (TSPN)، ومنطقة حلزونية ثلاثية من الكولاجين تتخللها أجزاء قصيرة غير كولاجينية. ^{[ 4 ] [ 7 ]} يُعد هذا التركيب الحلزوني الثلاثي المتقطع السمة المميزة لعائلة FACIT الفرعية، التي ترتبط أعضاؤها بأسطح الكولاجينات الرئيسية المُكوِّنة للألياف بدلًا من تكوين الألياف بمفردها. ^{[ 4 ]} يُفرز البروتين الناضج في الفضاء خارج الخلوي ويتمركز في المادة الخلوية خارج الخلوية. ^{[ 7 ]}

يُعبَّر عن جين COL21A1 في نطاق واسع من الأنسجة، بما في ذلك الجلد ، والقصبة الهوائية ، والخصية ، والرحم ، والمشيمة ، والعقد اللمفاوية ، والمعدة ، وجدران الأوعية الدموية ، ويتداخل عمومًا مع توزيع الكولاجين من النوع الأول. ^{[ 4 ] [ 7 ] [ 8 ]} ومن بين هذه الأنسجة، يكون التعبير النسبي أعلى ما يكون في العقد اللمفاوية، والصائم ، والبنكرياس ، والمعدة، والقصبة الهوائية، والخصية، والرحم، والمشيمة؛ وتوجد مستويات متوسطة في الدماغ ، والقولون ، والرئة ، والبروستاتا ، والحبل الشوكي ، والغدة اللعابية ، وخلايا العضلات الملساء الوعائية ؛ ويكون التعبير ضعيفًا في القلب ، والكبد ، والكلى ، ونخاع العظم ، والطحال ، والغدة الزعترية . ^{[ 7 ]}

يخضع التعبير عن جين COL21A1 لتنظيم نمائي ، حيث يكون أعلى في المراحل الجنينية منه في الأنسجة البالغة المقابلة. في مقارنة بين أنسجة بشرية متطابقة، كانت نسخ COL21A1 أكثر وفرة بحوالي 2.7 و22 و30 ضعفًا في دماغ الجنين وقلبه وكبده ، على التوالي، مقارنةً بنظيراتها في البالغين، مما يشير إلى دوره في العمليات النمائية. ^{[ 5 ]} في خلايا العضلات الملساء الأبهرية المستزرعة، يُحفز عامل نمو الصفائح الدموية (PDGF) التعبير عن COL21A1 . ^{[ 5 ]} وقد لوحظ وجوده في جدران الأوعية الدموية، حيث تُنتجه خلايا العضلات الملساء، في التوصيف الأصلي للجين. ^{[ 5 ]}

يُعبَّر عن الكولاجين من النوع XXI أيضًا في جلد الإنسان ، حيث يُعدّ مكونًا منخفض الوفرة في المصفوفة خارج الخلوية للأدمة ، كما تم الكشف عنه بواسطة البروتينات الكمية للجلد السليم. ^{[ 8 ]} في أطلس بروتيني زمني لأدمة الجلد النامية، كان الكولاجين من النوع XXI من بين أنواع الكولاجين المرتبطة بالألياف التي انخفضت وفرتها تدريجيًا مع التقدم في العمر على مدار حياة الإنسان. ^{[ 9 ]}

أظهرت دراسة ارتباط جيني أجريت على أربع عائلات ماليزية كبيرة وممتدة أن انخفاض عدد نسخ جين COL21A1 (انخفاض جرعة الجين) يرتبط وراثيًا بشق الشفة و/أو الحنك غير المتلازمي ، مما يُشير إلى أن COL21A1 (إلى جانب TOX3 ) يُعد جينًا مُرشحًا للاستعداد للإصابة بهذه الحالة. ^{[ 10 ]} هذه دراسة أولية واحدة، ولم يتم إثبات دور سببي لجين COL21A1 في شق الشفة/الحنك. ^{[ 10 ]}

• فيتزجيرالد جيه، وباتمان جيه إف (سبتمبر 2001). "عامل جديد من عائلة الكولاجين: COL21A1" . رسائل FEBS . 505 (2): 275-280 . doi : 10.1016/S0014-5793(01)02754-5 . PMID 11566190 . 
• تشو إم واي، لي إتش سي (مارس 2002). "التنظيم الجينومي وتوصيف جين الكولاجين البشري من النوع الحادي والعشرين (COL21A1)". علم الجينوم . 79 (3): 395-401 . doi : 10.1006/geno.2002.6712 . PMID 11863369 .