Коллаген
Коллаген
(от греч. – клей и genes – порождающий) – фибриллярный белок гликопротеидной природы, который обеспечивает прочность соединительной ткани – кожи, связок, сухожилий, хрящей, костей. На долю коллагена приходится около 30% белков организма. Молекулярная масса коллагена около 300 тыс. Белок характеризуется высоким содержанием глицина, отсутствием триптофана и низким содержанием серосодержащих аминокислот. Коллаген – единственный белок, который содержит в своем составе минорные аминокислоты 3- и 4-гидроксипролин, а также 5-гидроксилизин, на их долю приходится около 21% от общего количества аминокислотных остатков.
Молекула коллагена
Молекула коллагена имеет стержнеподобную структуру и состоит из трех альфа-полипептидных цепей (молекулярная масса – 100 тыс.), которые образуют правозакрученную тройную спираль. На один виток спирали приходится три аминокислотных остатка. Три альфа-цепи объединяются в структуру, слабозакрученную в правую спираль. Стабилизация молекулы коллагена обеспечивается при помощи водородных, ковалентных связей и гидрофобных взаимодействий. Конформационную основу для спирализации альфа-цепей образуют триплеты аминокислот: глицин и два остатка других аминокислот, которые многоразово повторяются в структуре альфа-цепей. Триплетная последовательность составляет 90% всех альфа-цепей и локализована в центральной части молекулы.
Химические свойства коллагена
Коллаген плохо растворим в воде, при умеренном нагревании его происходит денатурация с разрывом нековалентных связей – альфа-цепи расходятся, «плавятся» с образованием желатина.
Синтез коллагена
Синтез коллагена в организме осуществляется в фибробластах и хондроцитах соединительной ткани из проколлагена.
Роль коллагена в организме
Коллаген входит в состав основного вещества соединительной ткани, заполняет межклеточное пространство и вместе с другими компонентами (протеогликанами) принимает участие в межклеточном взаимодействии, влияет на подвижность клеток, формообразование, морфогенез органов и тканей во время роста и развития организма. При старении организма увеличивается количество поперечных связей в молекуле коллагена, что отрицательно сказывается на его свойствах (уменьшается стойкость, эластичность), вследствие чего снижается прочность хрящей, связок, повышается хрупкость и ломкость костей.
|