關于膠原蛋白的結構相關介紹
一級結構是蛋白質分子中氨基酸以肽鍵連接的順序,每一種蛋白質分子,都有其特定的氨基酸組成和排列方式,由此就決定了不同的空間結構和功能。蛋白質分子中一級結構關鍵部位氨基酸的改變,會直接影響其功能,這個關鍵部位就是蛋白質分子的活性中心。已發(fā)現(xiàn)并確認了不下30種類型的膠原蛋白。
一般的蛋白質是雙螺旋結構,而作為細胞外基質(ECM)的一種結構蛋白,膠原蛋白由三條多肽鏈構成三股螺旋結構,或稱膠原域,即3條多肽鏈的每條都左旋形成左手螺旋結構,再以氫鍵相互咬合形成牢固的右手超螺旋結構。膠原特有的左旋a鏈相互纏繞構成膠原的右手復合螺旋結構,這一區(qū)段稱為螺旋區(qū)段,螺旋區(qū)段最大特征是氨基酸呈現(xiàn)(Gly-X-Y)n 周期性排列,其中X、Y 位置為脯氨酸(PrO)和羥脯氨酸(Hyp),是膠原蛋白的特有氨基酸,約占25%,是各種蛋白質中含量最高的;膠原蛋白中存在的羥基賴氨酸(Hyl)在其它蛋白質中不存在,它不是以現(xiàn)成的形式參與膠原的生物合成,而是從已經合成的膠原的肽鏈中的脯氨酸(Pro)經羥化酶作用轉化來的。而一般陸生哺乳動物蛋白質中羥脯氨酸和焦谷氨酸的含量極微少。與陸生動物相比,水生動物中的膠原蛋白,其脯氨酸和羥脯氨酸的總量少,而含硫元素的蛋氨酸(Met)含量要遠大于陸生動物中的膠原蛋白。
一級結構是組成膠原蛋白多肽鏈的氨基酸序列;膠原蛋白分子是由3條左手螺旋(二級結構)的多肽鏈組成,它們相互纏繞形成一個在中心分子軸周圍的右手螺旋(三級結構);完整的膠原蛋白分子的長度約280nm,直徑約1.5nm;在Ⅰ型膠原原纖維的二維結構(小角X線衍射圖譜和透射電子顯微照片)中,膠原分子通過一個或多個4D距離與另一個膠原分子交錯,D表示在小角X線衍射圖譜中所見的基本重復距離,或電子顯微照片中所見的重復距離。因為膠原分子的長度約是4.4D,膠原分子的交錯引起約有0.4D的折疊區(qū)和約0.6D的缺損區(qū)。