胶原蛋白的结构与特性
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17型胶原蛋白结构17型胶原蛋白是一种重要的结构蛋白,它在人体组织中扮演着重要的角色。
以下是关于17型胶原蛋白结构的详细介绍:一、胶原蛋白的基本特点1. 胶原蛋白是一种由氨基酸组成的蛋白质,它在细胞外基质中广泛存在。
2. 胶原蛋白的主要功能是提供组织的结构支持,使其具有弹性和稳定性。
3. 胶原蛋白具有较高的可伸展性,并且抗拉强度很高,使其成为细胞外基质中最重要的成分之一。
二、17型胶原蛋白的结构特点17型胶原蛋白是一种特殊类型的胶原蛋白,具有以下结构特点:1. 多肽链排列方式:17型胶原蛋白由三个多肽链组成,分别命名为α1(XVII)、α2(XVII)和α3(XVII)。
2. 多肽链的组成:每个多肽链由多种氨基酸组成,其中富含脯氨酸、甘氨酸和羟脯氨酸等特殊的氨基酸。
3. 螺旋结构:17型胶原蛋白的多肽链以α螺旋结构排列,这种结构使其具有一定的可伸展性和稳定性。
4. 交联结构:17型胶原蛋白与其他胶原蛋白以及其他基质分子之间可以通过交联方式相互连接,增强细胞外基质的稳定性。
三、17型胶原蛋白的分布情况17型胶原蛋白在人体内分布广泛,主要存在于以下组织和器官中:1. 皮肤:17型胶原蛋白在皮肤的真皮层中丰富存在,为皮肤提供了弹性和稳定性。
2. 血管:17型胶原蛋白存在于血管壁中,为血管提供支撑和保护功能。
3. 关节:17型胶原蛋白在关节软骨中起着重要的作用,保护和维持关节的正常功能。
4. 眼睛:17型胶原蛋白存在于眼角膜和巩膜中,对眼睛的结构稳定和功能发挥至关重要。
四、17型胶原蛋白的生理功能17型胶原蛋白在人体中具有多种生理功能,包括:1. 组织支撑:17型胶原蛋白为细胞外基质提供了结构支持,使组织能够维持正常的生理功能。
2. 伤口愈合:17型胶原蛋白具有促进伤口愈合的作用,可以加速伤口闭合,并且减少瘢痕的形成。
3. 免疫调节:17型胶原蛋白参与免疫调节过程,对免疫细胞的活化和功能发挥起着重要的调节作用。
胶原蛋白结构和功能胶原蛋白是一种重要的结构蛋白,在动物体内广泛存在。
它具有多种功能,包括提供组织的强度和弹性、维持皮肤的健康、促进伤口愈合等。
胶原蛋白的具体结构是由氨基酸序列决定的。
本文将介绍胶原蛋白的结构和功能。
一、胶原蛋白的结构胶原蛋白是由三股多肽链螺旋形成的三重螺旋结构,在整个蛋白质世界中独树一帜。
每条多肽链由许多重复的氨基酸序列组成,主要包括甘氨酸、脯氨酸和羟基脯氨酸。
这些氨基酸具有特殊的结构,使得胶原蛋白具有很强的延展性和可伸缩性。
胶原蛋白的三股多肽链以右旋的方式螺旋缠绕在一起,形成了三重螺旋结构。
这种结构使得胶原蛋白具有高度的稳定性和强度。
此外,胶原蛋白的三个多肽链之间通过氢键和非共价键的相互作用形成了交叉链接,进一步增加了胶原蛋白的稳定性。
二、胶原蛋白的功能1. 提供组织的强度和弹性:胶原蛋白是皮肤、肌腱、韧带等组织的重要成分。
其特殊的结构使得这些组织具有良好的强度和弹性,能够承受外力的作用而不易损伤。
2. 维持皮肤的健康:胶原蛋白在皮肤中的含量很高,约占总蛋白质的30%。
它能够保持皮肤的紧致和弹性,减少皱纹的形成,使皮肤看起来年轻而富有弹性。
3. 促进伤口愈合:当人体受伤时,胶原蛋白会聚集在伤口处,形成胶原纤维网。
这种纤维网能够支撑和加强伤口,促进伤口的修复和愈合。
4. 参与骨骼的形成:骨骼中含有大量的胶原蛋白,它能够提供骨骼所需的强度和韧性。
当骨骼受到应力时,胶原蛋白能够承受和分散压力,增强骨骼的抗压能力。
5. 维持血管的健康:胶原蛋白是血管壁的主要成分之一,它能够增强血管的弹性和稳定性,防止血管破裂和血液外渗。
三、总结胶原蛋白是一种具有重要生物功能的结构蛋白,其特殊的三重螺旋结构赋予了它强大的强度和稳定性。
胶原蛋白在组织的形成和维持中起着重要的作用,包括提供强度和弹性、维持皮肤的健康、促进伤口愈合等。
深入了解胶原蛋白的结构和功能,有助于我们更好地理解动物组织的形成和功能的实现。
蛋壳膜胶原蛋白结构与生物学特性分析胶原蛋白是动物组织的主要成分之一,它具有结构高度有序、复杂和独特的特点,是一种由氨基酸序列相同的三股螺旋状多肽链构成的蛋白质。
胶原蛋白的主要作用是支持细胞和维持组织结构,它在体内广泛分布于各种软组织、硬组织中,包括骨骼、肌肉、皮肤、韧带、角膜、血管和毛发等等。
其中,蛋壳膜胶原蛋白是一种来源于蛋壳膜的特殊结构胶原蛋白,在材料学、医学和生物学领域有着广泛的应用。
一、蛋壳膜胶原蛋白的结构1. 线性结构蛋壳膜胶原蛋白的线性结构由三个氨基酸螺旋构成,每个螺旋含有1014个氨基酸残基。
这三个氨基酸螺旋紧密缠绕在一起,形成一个高度有序的三股螺旋状结构。
在体内不同组织中,蛋壳膜胶原蛋白的氨基酸序列会因不同的组织而有所不同,但一般都具有相似的三股螺旋结构。
2. 分子结构蛋壳膜胶原蛋白的分子结构是由许多线性结构组成的,每个线性结构有三个氨基酸螺旋。
由于氨基酸序列相同,每个螺旋之间的距离和角度也是相同的,因此分子结构具有高度的对称性。
3. 非线性结构蛋壳膜胶原蛋白还有一种非线性结构,又叫胶原融合簇(collagen fusion cluster),由许多线性结构组合在一起形成的。
这种非线性结构可以增加蛋壳膜胶原蛋白的机械强度和稳定性。
同时,这种非线性结构还增加了这种胶原蛋白的在细胞外基质中的亲水性,有助于保持细胞外基质的水分平衡和机械性能。
二、蛋壳膜胶原蛋白的生物学特性1. 机械强度蛋壳膜胶原蛋白由于其独特的结构,使得其机械强度非常高,是一种非常优秀的材料。
其特别之处是在受力情况下能够适应不同的应力和应变,从而保证了组织的强度和稳定性。
这种机械强度的特性在组织工程和材料学领域有着广泛的应用。
2. 生物相容性蛋壳膜胶原蛋白具有良好的生物相容性,可以被人体组织认可和接受。
由于其具有天然来源和类似结构的特点,因此可以有效地降低人体免疫系统的反应,减少免疫排斥反应,从而适用于组织工程和医学领域。
胶原蛋白在美容中的应用与发展摘要:胶原蛋白具有良好的物理性能和生物学特性,在化工、食品、医学、生物材料以及农业等领域有着广泛的应用,本丈综述了胶原蛋白结构和功能特点及其在化妆品方面的应用与研究进展。
关键词:胶原蛋白;化妆品;美白;保释;防皱;修复表皮1.胶原蛋白1.1 胶原蛋白简介胶原蛋白,英文名collagen,由希腊文演化而来,意为“生成胶的产物”。
是一种生物性高分子物质,在动物细胞中扮演结合组织的角色胶原又称胶原蛋白,是动物体内含量最丰富的蛋白质。
所有多细胞生物都含有胶原,哺乳动物身上所有蛋白质中约30%是胶原蛋白。
胶原是皮肤、骨、腱、软骨、血管和牙齿的主要纤维成分,而细胞骨架的重要成分也是胶原。
因此,胶原不同程度地存在于一切器官中。
胶原的独特性质是能够形成高强度的不溶性纤维。
除了在成熟的组织中起结构作用外,胶原对发育中的组织有定向作用。
另外,胶原的分子结构可被修饰以适应特定组织的功能要求[1-2]。
胶原蛋白广泛分布于人体各组织器官中,以结缔组织中含量最高。
由于它是机体内多种组织的主要组成成分,并行使十分重要的功能。
胶原蛋白是机体内蛋白质体系中的一个大家族。
经过数十年的研究和发展,已发现并确认了25种类型的胶原蛋白[3-5]。
胶原蛋白具有良好的物理性能和生物学特性,在化工、食品、医学、生物材料以及农业等领域有着广泛的应用。
1.2 胶原蛋白的结构及其功能特点胶原蛋白的类型多、结构复杂,一般可分为纤维胶原、基膜胶原、微纤维胶原、锚定胶原、六边网状胶原、非纤维胶原、跨膜胶原、基膜胶原及其他具有特殊作用的胶原蛋白,多达15种,可分为I型、Ⅱ型、Ⅲ型等[6]。
胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质,其分子细胞外基质中聚集为超分子结构,主要含有α-氨基酸、脯氨酸、羟氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸等。
尽管各种胶原蛋白的结构差异很大,但它们具有共同的特征:都是由3条α肽链以右手螺旋方式形成蛋白质,这样的三股螺旋区域被称为胶原区域。
胶原蛋白组成和结构特点组成胶原蛋白富含除色氨酸和半胱氨酸外的18种氨基酸,其中维持人体生长所必需的氨基酸有7种。
胶原蛋白中的甘氨酸占30%.脯氨酸和羟脯氨酸共占约25%,是各种蛋白质中含量最高的,丙氨酸、谷氨酸的含量也比较高.同时还含有在一般蛋白中少见的羟脯氨酸和焦谷氨酸和在其他蛋白质几乎不存在的羟基赖氨酸。
所以胶原蛋白的营养十分丰富。
结构特点胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质,其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构。
分子量为300 ku。
胶原蛋白最普遍的结构特征是三螺旋结构。
其由3条a链多肽组成,每一条胶原链都是左手螺旋构型。
3条左手螺旋链叉相互缠绕成右手螺旋结构,即超螺旋结构闭胶原蛋白独特的三重螺旋结构,使其分子结构非常稳定,并且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。
结构决定性质,性质决定用途,胶原蛋白的结构的多样性和复杂性决定其在许多领域的重要地位。
胶原蛋白产品具有良好的应用前景.人体之所以能够活动自如,就是因为有关节的结构,大部分的关节,不但是提供人体活动之需,并经由软骨保护骨头避免磨损,软骨当中有65%至80%是由水所组成,其它则有醣蛋白、胶原蛋白及软骨细胞,这些提供了软骨健康营养及功能保护。
事实上,软骨本身是一文章来源于:多孔结构,胶原蛋白是一条条细长纤维形成的网套,醣蛋白则是具有弹性的球体,水分则填塞其中,这些组成都必须完整,才可使软骨负荷重力,若胶原蛋白变少,会使醣蛋白与胶原蛋白的网套连接松弛,或是醣蛋白内含物减少,会使醣蛋白不再具有弹性,都会导致关节受力时容易变加速磨损,随着患者年龄增长,造成这些材质「自然消失」或「功能退化」,就形成所谓的退化性关节炎。
所以银发族、更年期妇女、运动过度者、骨折者或关节容易酸痛者应多补充富含胶原蛋白之食物。
文章来源于:。
胶原蛋白的结构和功能胶原蛋白是人体中含量最丰富的一种蛋白质,它负责维持我们的身体组织的完整性和弹性,是人体内不可或缺的重要物质。
本文将从胶原蛋白的结构和功能两个方面来阐述它的重要性。
一、胶原蛋白的结构胶原蛋白的分子结构非常复杂,是由三条α螺旋构成的三股螺旋长链结构。
它的氨基酸组成主要由甘氨酸、羟基脯氨酸和丝氨酸三种氨基酸构成,其中羟基脯氨酸占据了三分之一的比例。
这样的氨基酸构成决定了蛋白质的结构和功能。
胶原蛋白的分子结构很独特,使得它具有天然的强度、弹性和柔韧性。
它是一种结构性蛋白质,主要分布于肌肉、骨骼、皮肤、韧带、肌腱、血管、牙齿、角膜等组织中,是这些组织细胞之间保持联系和支撑组织的重要框架材料。
二、胶原蛋白的功能胶原蛋白的功能非常多样化,它的存在对人体健康具有很多益处。
1、保持肌肉、骨骼和关节的强度和弹性胶原蛋白是维持人体组织完整性和弹性不可或缺的物质,它使得肌肉、骨骼和关节具有强度和弹性,保证了人体的运动能力。
2、维持皮肤的弹性和水分平衡胶原蛋白在皮肤中的含量占据了70%以上,它能够使皮肤保持弹性和光泽,同时它还是一种天然的保湿剂,能够保持皮肤的水分平衡。
3、促进伤口愈合胶原蛋白可以促进伤口的愈合,尤其是对于皮肤、肌肉和关节的损伤有很好的治疗效果。
4、延缓衰老由于年龄的增长和过度紫外线的辐射等因素,会导致胶原蛋白断裂和减少,这会影响皮肤的弹性和强度,使得皮肤产生皱纹和松弛。
因此,通过摄入胶原蛋白可以延缓衰老,使得皮肤更加紧实和年轻。
5、提高免疫力胶原蛋白可以刺激免疫系统的细胞分泌免疫球蛋白,提高人体的免疫力。
总之,胶原蛋白在人体中具有重要的结构和功能,不仅能够维持我们的身体组织完整性和弹性,还可以给我们的健康带来很多好处。
但是需要注意的是,随着年龄的增长和生活习惯的不良,我们的胶原蛋白量会逐渐减少,因此我们需要通过多种途径来补充胶原蛋白,比如食用富含胶原蛋白的食物和补充相关的保健品。
胶原蛋白的三股螺旋结构胶原蛋白是一种存在于动物体内的重要结构蛋白,它具有三股螺旋结构,这种结构赋予它许多独特的生物学功能。
胶原蛋白的三股螺旋结构赋予了它极高的强度和稳定性。
蛋白质是由氨基酸组成的,而胶原蛋白的氨基酸序列中有大量的脯氨酸、羟脯氨酸和甘氨酸,这些氨基酸具有特殊的结构,使得胶原蛋白能够形成三股螺旋结构。
这种结构使得胶原蛋白在拉伸和扭曲时能够保持稳定,具有很高的抗拉强度。
正是因为胶原蛋白的强度和稳定性,它在人体中广泛存在,构成了皮肤、骨骼、血管等组织和器官的重要组成部分。
胶原蛋白的三股螺旋结构决定了它的特殊的生物学功能。
胶原蛋白具有良好的水解性,可以被人体内的胶原酶酶解。
胶原蛋白被酶解后,产生的胶原肽具有多种生物活性,如促进细胞增殖、调节免疫反应、促进伤口愈合等。
此外,胶原蛋白的三股螺旋结构还使它具有良好的可溶性和胶凝性。
在酸性条件下,胶原蛋白的螺旋结构会发生变化,使得它可以形成胶体溶液或凝胶,从而在食品工业和医药领域得到广泛应用。
胶原蛋白的三股螺旋结构还决定了它的自组装能力。
胶原蛋白分子之间可以通过氢键和范德华力相互作用,形成纤维状的超分子结构。
这种自组装能力使得胶原蛋白在组织修复和再生中起到重要作用。
在伤口愈合过程中,胶原蛋白可以聚集在伤口处,形成纤维状的基质,为细胞提供支持和定向迁移的通道。
胶原蛋白的三股螺旋结构赋予了它独特的强度、稳定性和生物学功能。
胶原蛋白在人体内广泛存在,并在许多重要的生理过程中发挥着重要作用。
对胶原蛋白结构和功能的深入研究,将有助于我们更好地理解其在人体中的作用,并为相关疾病的治疗和组织工程的发展提供新的思路和方法。
胶原蛋白分子结构胶原蛋白是一种重要的蛋白质,它在机体中起到了支持和连接组织的作用。
胶原蛋白的分子结构复杂且多样,它是由三个α螺旋蛋白亚单位构成的三股螺旋。
胶原蛋白的基本结构单位是α螺旋。
每个α螺旋由大约1000~1400个氨基酸残基组成,具有约300个右旋的氨基酸残基。
这些氨基酸残基以不规则螺旋方式排列,形成一个宽度约为1.4nm的三股螺旋结构。
三股螺旋之间的距离约为0.98nm。
每一个α螺旋由三个氨基酸残基单元组成,分别是甘氨酸、脯氨酸和羟基脯氨酸。
这些氨基酸在胶原蛋白中的序列中非常重要,它们以Gly-X-Y的序列重复出现,其中X和Y可以是任意氨基酸。
羟基脯氨酸是胶原蛋白中的特殊氨基酸,它含有一个羟基(-OH)基团,这使得胶原蛋白具有水合性和可塑性。
胶原蛋白的三股螺旋结构通过氢键相互连接,形成了一个强大的分子纤维网络。
在这个纤维网络中,胶原蛋白分子相互交错,形成了一个坚固且具有弹性的结构。
这种结构使得胶原蛋白能够提供机体组织所需的强度和柔韧性。
胶原蛋白还存在多种类型,不同类型的胶原蛋白在其分子结构上有所差异。
目前已经发现了28种不同类型的胶原蛋白,其中最常见的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ型胶原蛋白。
这些不同类型的胶原蛋白在体内分布广泛,具有不同的功能和组织定位。
总之,胶原蛋白的分子结构十分复杂,由三个α螺旋蛋白亚单位构成的三股螺旋结构是其基本组成单位。
这种三股螺旋结构通过氢键相互连接,形成了一个坚固且具有弹性的分子纤维网络。
胶原蛋白在机体中起到了支持和连接组织的作用,不同类型的胶原蛋白在其分子结构上有所差异,具有不同的功能和组织定位。
这些结构特性使得胶原蛋白在医学和生物学领域具有广泛的应用前景。
胶原蛋白分子结构胶原蛋白是一种重要的蛋白质,广泛存在于动物体内,具有多种生物学功能。
它是成纤维细胞合成的主要蛋白质,存在于动物体内的组织结构中,比如血管、骨骼、肌肉、皮肤等。
胶原蛋白分子具有非常特殊的分子结构,这种结构是胶原蛋白功能的基础。
本文将主要介绍胶原蛋白分子结构的组成和功能。
一、胶原蛋白的化学结构胶原蛋白是由三条多肽链螺旋相互缠绕而成,形成了一个三链螺旋的结构。
每条多肽链称为“α链”,由超过1000个氨基酸残基组成。
胶原蛋白的三个α链,由反向节点互相缠绕而成,呈左旋螺旋形。
每个节点由羟基酰赖氨酸残基交联而成,通过氢键使得胶原蛋白分子结构更加稳定。
胶原蛋白的α链由18种氨基酸构成,其中含有大量的酪氨酸、脯氨酸和羟基赖氨酸等特殊氨基酸。
这些残基对于胶原蛋白链的稳定性和功能至关重要。
二、胶原蛋白分子的功能1、支撑力由于胶原蛋白分子的特殊构造,它具有很强的支撑力。
成纤维细胞通过自身合成成熟的胶原蛋白分子,形成支撑组织的结构。
这些结构可以支撑肌肉、骨骼、皮肤等器官,维持其构造的稳定性。
2、弹性胶原蛋白分子结构类似于弹簧,可以维持其弹性。
人体的许多组织需要具有弹性,比如心脏、肺、血管等器官。
胶原蛋白的弹性能够帮助这些组织进行扩张收缩,在身体运动过程中发挥重要作用。
3、保湿胶原蛋白分子具有较强的保湿性能,能够吸附并锁住水分子。
这个特性是胶原蛋白在皮肤中的一项优点,它能够使皮肤湿润、嫩滑、柔软。
4、修复能力胶原蛋白分子在人体组织受损时发挥着重要的修复作用。
受损的组织会细胞合成成熟的胶原蛋白分子,代替原来受损的结构。
以上是胶原蛋白分子结构的组成和功能。
胶原蛋白分子的结构是多样的,但无论是体外还是体内,它们所承担的角色都是不可替代的。
可以说,胶原蛋白是人体最基本、最重要的蛋白质之一。
因此,了解胶原蛋白的结构和功能对我们的健康至关重要。
胶原蛋白的结构与功能胶原蛋白是一种在动物体内广泛分布的重要蛋白质,在体内起着结构支撑、细胞黏附、组织修复和细胞信号传导等多种重要功能。
其分子结构复杂,由三股α螺旋结构排列而成,在体内存在多种类型。
胶原蛋白以其特殊的结构而著名。
它由三股α螺旋结构组成,其中每股螺旋由大约1000个氨基酸残基构成。
这种结构使胶原蛋白具有高度的稳定性和抗张力能力。
胶原蛋白的α链主要是由甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸残基组成,其中羟脯氨酸是胶原蛋白独有的氨基酸,在结构中起到了重要的作用。
胶原蛋白广泛存在于体内的各个组织和器官中,包括皮肤、骨骼、肌肉、血管、肌腱等。
其中,皮肤中的胶原蛋白占据了大约80%的比例,是皮肤保持弹性和紧实的重要成分。
胶原蛋白的分子结构让它能够通过相互连接形成纤维状结构,这些结构能够给予组织以力量和支持,从而维持组织的结构和形态。
另外,胶原蛋白还能够与其他细胞外基质分子相互作用,提供细胞黏附的场所,促进细胞的定向迁移和增殖。
胶原蛋白在组织修复中也具有重要作用。
当机体受到损伤时,胶原蛋白的合成和降解过程会发生变化。
在伤口愈合的过程中,胶原蛋白会被合成和分泌到损伤区域,形成一个支架结构,为新生组织提供支持和指导,促进损伤的修复。
此外,胶原蛋白还能够与其他细胞信号分子相互作用,调控细胞增殖、分化和凋亡等过程,参与组织的重塑和修复。
在体内,胶原蛋白还参与了许多其他重要的生理过程。
例如,胶原蛋白能够与钙离子结合,参与细胞内外钙离子的调节,影响骨骼的形成和维持。
胶原蛋白还参与了血管壁的构建,调节血管的收缩和扩张,维持循环系统的正常功能。
此外,胶原蛋白也与免疫系统的功能紧密相关,参与了炎症反应、免疫应答和伤口愈合等过程。
总之,胶原蛋白在动物体内具有重要的结构与功能。
其独特的分子结构赋予了它出色的稳定性和抗张力能力。
胶原蛋白参与了组织的结构支撑、细胞黏附、组织修复、钙离子调节、血管调节和免疫反应等多种重要生理过程。
了解和研究胶原蛋白的结构与功能,对于深入理解细胞和组织的生物学行为,以及开发相应的治疗策略具有重要的意义。
胶原蛋白的结构与特性
胶原蛋白的结构类似绳索,由无数根胶原纤维束所组合而成。
胶原蛋白最基本的单位为原胶原,是由三条多胜肽(polypeptides)链所组成的,而此三条多胜肽链则以平行及链间的氢键紧密地结合在一起,形成稳定的三股螺旋结构。
由多个原胶原聚集成胶原分子,而平行排列的胶原分子形成束形的胶原蛋白微纤维,胶原蛋白微纤维再纠集成较大的纤维束。
由于每一条多胜肽链(称为 alpha 链)的组成相似,但不一定完全相同,所组成的胶原蛋白形式也不相同,有由三条完全相同的 alpha 链所组成的(如第二型),也有由完全不相同的 alpha 链所组成的(如第四型)。
到目前为止,已发现的动物胶原蛋白可分成 21 种型式,依着组织的不同而有不同的胶原蛋白,其中以第一型胶原蛋白的含量最多,约占全部胶原蛋白含量的 90%,也是用途最广的胶原蛋白。
胶原蛋白的分子量约为 283,000 道尔顿(daltons),长约 280 奈米,直径 1.5 奈米,具有特别的机械性质,例如具有方向性的胶原蛋白纤维抗拉强度可高达 5 ~ 10 公斤/毫米平方(kg/mm2),因此提供结缔组织所需的张力、拉力强度等。
在生化性质方面,它可促使血小板凝集而催化血块的形成,另外胶原蛋白的功用包括可控制分子通透、促进伤口愈合与组织修复、调控细胞与组织的生理功能等。
单个的Ⅰ型胶原分子分子量约285kD,宽14A,长约3000A。
由三条多肽链组成。
哺乳动物个体中有30种不同的多肽链构成16种不同的胶原,其中最常见的列于表13-3中。
表13-3 胶原的主Array
要类型
胶原蛋白的氨基酸组成有如下特征:①甘氨酸几乎占总氨基酸残基的三分之一,即每隔两个其他氨基酸残基(X,Y)即有一个甘氨酸,故其肽链可用(甘-X-Y)n 来表示。
②含有较多在其他蛋白质中少见的羧脯氨酸和羧赖氨酸残基,也有较多脯氨酸(pro)和赖氨酸。
如脯氨酸(Pro)和4—羟脯氨酸(4—hydroxyproline,Hyp)含量高达15~30%。
同时还含有少量3—羟脯氨酸(3hydroxyproline)和5—羟赖氨酸(5—hydroxylysine,Hyl)。
羟脯氨酸残基可通过形成分子内氢键稳定胶原蛋白分子。
例如,正常胶原在39℃变性,而在缺乏脯氨酸羟化酶条件下合成的胶原在24℃变性成为白明胶(gelatin)。
而羟赖氨酸上可结合半乳糖-葡萄糖苷,与特定组织功能相关。
如在基底膜胶原(Ⅳ型)中含hyl较多,含糖也较多,可能与基底膜的滤过功能有关。
③胶原中缺乏色氨酸,所以它在营养上为不完全蛋白质。
在胶原纤维中,胶原蛋白分子单位称为原胶原(tropo collagen)。
每个原胶原分子由三条α-肽链组成,α-肽链自身为α螺旋结构,三条α-肽链则以平行、右手螺旋形式缠绕成“草绳状”三股螺旋结构(图13-6)。
肽链中每三个氨基酸残基中就有一个要经过此三股螺旋中央区,而此处空间十分狭窄,只有甘氨酸适合于此位置,由此可解释其氨基酸组成中每隔两个氨基酸残基出现一个甘氨酸的特点。
而且三条α-肽链是交错排列的,因而使三条α-肽链中的Gly、X、Y残基位于同一水平上,借Gly中的N-H基与相邻链X残基上羟基形成牢固的氢键(图13-7),以稳定其分子结构。
原胶原分子平行排列成束,通过共价交联,可形成稳定的胶原微纤维(microfibvil),进一步行聚集成束,形成胶原纤维。
胶原分子通过分子内或分子间的交联成为不溶性的纤维。
因胶原分子氨基酸组成中缺乏半胱氨酸,不可能象角蛋白那样以二硫键相联,而是通过组氨酸与赖氨酸间的共价交联,一般发生在胶原分子的C-或N末端之间。
胶原纤维在不同组织中的排列方式与其功能相关。
如在肌腱、皮肤及软骨,要分别在一维、二维和三维方向承受张力,因而其胶原纤维排列分别为平行束状,多角的纤维片层及不规则排列等方式。
(表13-4)
表13-4 胶原纤维在不同组织中的排列
胶原蛋白简介、组成及结构 ( 添加日期:2008-2-2 9:09 )
胶原蛋白是一种生物性高分子物质,在动物细胞中扮演结合组织的角色。
为生物科技产业最具关键性的原材料之一,也是需求量十分
庞大的最佳生医材料。
其应用领域包括生医材料、化妆品、食品工
业、研究用途等。
胶原蛋白的组成
胶原蛋白富含除色氨酸和半胱氨酸外的18种氨基酸,其中维持人体生长所必需的氨基酸有7种。
胶原蛋白中的甘氨酸占30%.脯
氨酸和羟脯氨酸共占约25%,是各种蛋白质中含量最高的,丙氨酸、
谷氨酸的含量也比较高.同时还含有在一般蛋白中少见的羟脯氨酸和
焦谷氨酸和在其他蛋白质几乎不存在的羟基赖氨酸。
所以胶原蛋白的
营养十分丰富。
胶原蛋白的结构特点
胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质,其分子在细胞外基质中聚
集为超分子结构。
分子量为300 ku。
胶原蛋白最普遍的结构特征是三
螺旋结构。
其由3条a链多肽组成,每一条胶原链都是左手螺旋构型。
3条左手螺旋链叉相互缠绕成右手螺旋结构,即超螺旋结构闭胶原蛋
白独特的三重螺旋结构,使其分子结构非常稳定,并且具有低免疫原
性和良好的生物相容性等。
结构决定性质,性质决定用途,胶原蛋白
的结构的多样性和复杂性决定其在许多领域的重要地位。
胶原蛋白产
品具有良好的应用前景。
人体之所以能够活动自如,就是因为有关节的结构,大部分的关节,不但是提供人体活动之需,并经由软骨保护骨头避免磨损,软
骨当中有65%至80%是由水所组成,其它则有醣蛋白、胶原蛋白及软
骨细胞,这些提供了软骨健康营养及功能保护。
事实上,软骨本身是
一多孔结构,胶原蛋白是一条条细长纤维形成的网套,醣蛋白则是具
有弹性的球体,水分则填塞其中,这些组成都必须完整,才可使软骨
负荷重力,若胶原蛋白变少,会使醣蛋白与胶原蛋白的网套连接松弛,
或是醣蛋白内含物减少,会使醣蛋白不再具有弹性,都会导致关节受
力时容易变加速磨损,随着患者年龄增长,造成这些材质「自然消失」
或「功能退化」,就形成所谓的退化性关节炎。
所以银发族、更年期
妇女、运动过度者、骨折者或关节容易酸痛者应多补充富含胶原蛋白
之食物。
胶原蛋白的分类与存在
胶原蛋白是一类蛋白质家族。
现已至少发现了30余种胶原蛋白链的编码基因。
可以形成16种以上的胶原蛋白分子。
根据它们在
体内的分布和功能特点。
目前将胶原分成间质胶原、基底膜胶原和细
胞外周胶原,间质型胶原蛋白分子占整个机体胶原的绝大部分。
包括
I、Ⅱ、Ⅲ型胶原蛋白分子,其主要分布于皮肤、肌腱,等组织,
其中Ⅱ型胶原蛋白由软骨细胞产生;基底膜胶原蛋白通常是指Ⅳ型
胶原蛋白.其主要分布于基底膜;细胞周胶原蛋白通常中指V 型胶原
蛋白。
在结缔组织中大量存在.
膠原蛋白。