Liquid crystalline properties of type I collagen: Perspectives in tissue morphogenesis

Collagen molecules form the major part of tissues like bone, cornea or tendon where they organize into ordered fibrillar networks. The acid-soluble protein spontaneously assembles in liquid crystalline phases, characterized in polarized light microscopy and X-ray diffraction. Collagen fibrillogenesis obtained in condensed media establishes a link between the fibrillar networks described in vivo and the mesomorphic states obtained in vitro. Cell–matrix interactions on these biomimetic materials are currently analysed with perspectives in tissue engineering. In a morphogenetic context, we propose the hypothesis of a liquid crystalline order, between soluble precursor molecules, preceding fibrillogenesis.

RésuméLe collagène, présent en abondance dans des tissus tels quel'os, la cornée, les tendons, s'agence en réseaux fibrillaires ordonnés. La protéine forme à fortes concentrations des phases cristallines liquides caractérisées en lumière polarisée et diffraction X. Des expériences de fibrillogenèse en milieu condensé font le lien entre les réseaux fibrillaires in vivo et les phases mésomorphes in vitro. Les interactions cellules-matrices face à ces matériaux biomimétiques sont étudiées en vue de perspectives en ingénierie tissulaire. Dans un contexte de morphogenèse tissulaire, l'hypothèse d'un ordre cristallin liquide mis en place avant la fibrillogenèse avec la molécule de procollagène, précurseur soluble, est proposé.