analogindex (analogindex) wrote,
analogindex
analogindex

Category:

academic2.ru › Коллаген_21003512

17:17 26.11.2020
academic2.ru › Коллаген_21003512
Коллаген фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани организма (сухожилие, кость, хр.




Коллаге́н фибриллярный белок , составляющий основу соединительной ткани организма ( сухожилие , кость , хрящ , дерма и т. п.) и обеспечивающий её прочность и эластичность. Коллаген обнаружен у многоклеточных животных ; отсутствует у растений , бактерий , вирусов , простейших и грибов . [1 ] Это основной компонент соединительной ткани и самый распространённый протеин у млекопитающих , [2 ] составляющий от 25% до 35% протеинов во всём теле

.

Содержание

История исследования

Учёные десятилетиями не могли понять молекулярное строение коллагена. Первое доказательство того, что коллаген имеет постоянную структуру на молекулярном уровне, было представлено в середине 30-х годов прошлого века. С того времени много выдающихся учёных, включая Нобелевских лауреатов, таких как Фрэнсис Крик , Лайнус Полинг , Александр Рич , Ада Йонат , Хелен Берман , Вилеайнур Рамачандран работали над строением мономера коллагена .

Несколько противоречащих друг другу моделей (несмотря на известную структуру каждой отдельной пептидной цепи) дали дорогу для создания троично-спиральной модели, объяснившей четвертичную структуру молекулы коллагена

.

Свойства

Продуктом денатурации коллагена является желатин . Температура денатурации макромолекулы коллагена близка к температуре фибриллогенеза. Это свойство молекулы коллагена делает её максимально чувствительной к мутационным заменам

.

Структура

Молекула коллагена представляет собой правозакрученную спираль из трёх α-цепей. Такое образование известно под названием тропоколлаген [3 ] . Один виток спирали α-цепи содержит три аминокислотных остатка. Молекулярная масса коллагена около 300 кДа, длина 300 нм, толщина 1, 5 нм

.

Для первичной структуры белка характерно высокое содержание глицина , низкое содержание серосодержащих аминокислот и отсутствие триптофана . Коллаген относится к тем немногим белкам животного происхождения, которые содержат остатки нестандартных аминокислот : около 21 % от общего числа остатков приходится на 3-гидроксипролин , 4-гидроксипролин и 5-гидроксилизин [4 ] . Каждая из α-цепей состоит из триад аминокислот. В триадах третья аминокислота всегда глицин, вторая — пролин или лизин , первая — любая другая аминокислота, кроме трёх перечисленных [3 ]

.

Коллаген существует в нескольких формах. Основная структура всех типов коллагена является схожей. Коллагеновые волокна образуются путём агрегации микрофибрилл, имеют розовый цвет при окраске гематоксилином и эозином и голубой или зелёный при различных треххромных окрасках, при импрегнации серебром окрашиваются в буро-жёлтый цвет

.

Фибриллярная структура

Тропоколлаген (структурные единицы коллагена) спонтанно объединяются, прикрепляясь друг к другу смещенными на определённое расстояние концами, образуя в межклеточном веществе более крупные структуры. В фибриллярных коллагенах молекулы смещены относительно друг друга примерно на 67нм (единица, которая обозначается буквой «D» и меняется в зависимости от состояния гидратации вещества). В целом каждый D -период содержит четыре целых и часть пятой молекулы коллагена. Величина 300 нм, поделенная на 67 нм (300:67) не дают целого числа и длина молекулы коллагена разделена на непостоянные по величине отрезки D. Следовательно, в разрезе каждого повтора D -периода микрофибриллы есть часть, состоящая из пяти молекул называемая « перекрытие », и часть, состоящая из четырёх молекул — « разрыв ». Тропоколлагены к тому же скомпонованы в шестиугольную или псевдошестиугольную (в поперечном разрезе) конструкцию, в каждой области « перекрытия » и « разрыва »

.

Внутри тропоколлагенов существует ковалентная связь между цепями, а также некоторое непостоянное количество данных связей между самими тропоколагеновыми спиралями, образующими хорошо организованные структуры (например, фибриллы ). Более толстые пучки фибрилл формируются с помощью белков нескольких других классов, включая другие типы коллагенов, гликопротеины , протеогликаны , использующихся для формирования различных типов тканей из разных комбинаций одних и тех же основных белков. Нерастворимость коллагена была препятствием к изучению мономера коллагена, до того момента как было обнаружено, что возможно извлечь тропоколлаген молодого животного, поскольку он ещё не образовал сильных связей с другими субъединицами фибриллы. Тем не менее, усовершествование микроскопов и рентгеновских аппаратов облегчили исследования, появлялось все больше подробных изображений структуры молекулы коллагена. Эти поздние открытия очень важны для лучшего понимания того, как структура коллагена влияет на связи между клетками и межклеточным веществом , как ткани меняются во время роста и регенерации , как они меняются во время эмбрионального развития и при патологии

.

Коллагеновая фибрилла — это полукристаллическая структурная единица коллагена. Коллагеновые волокна — это пучки фибрилл

.

Использование

Пищевая промышленность

С точки зрения питания , коллаген и желатин являются белками низкого качества , так как они не содержат всех незаменимых аминокислот , необходимых человеку — это неполноценные белки. Производители основанных на коллагене пищевых добавок утверждают, что их продукты могут улучшить качество кожи и ногтей, а также здоровье суставов.

Относительно дешёвые , часто предлагаемые сегодня на рынке под видом источника свободных аминокислот гидролизаты коллагена не всегда способны удовлетворить потребности человека в свободных аминокислотах, так как эти продукты не содержат готовые к усвоению аминокислоты, а является лишь частично “ переваренными ” экстрактами суставных тканей млекопитающих, птиц или обитателей моря. Например, гидролизаты коллагена почти полностью лишены аминокислоты L - глютамина , не отличающейся стойкостью к термическому воздействию и долгому хранению сырья, большая часть глютамина и разрушается уже на первых этапах хранения и переработки сырья, имеющийся небольшой остаток практически полностью распадается во время термической экстракции хрящевой ткани

.



read more at Publication digest

Subscribe

  • Новые

    Петлицы представляют собой знаки в форме " катушки " - вертикального прямоугольника с выступающими верхним и нижним основаниями, вышитые нитями…

  • Шапка зимняя нового

    Купить Шапка зимняя нового образца для сотрудников МВД РФ в интернет-магазине Форма одежды. Цены от 2200 руб.! Наложенный платеж и быстрая доставка…

  • Утеплитель

    " Шелтер " - это торговая марка, под которой выпускаются наполнители, созданные на основе полиэфирных микроволокон. " Шелтер " - утеплитель для…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 0 comments