膠原蛋白

維基百科,自由的百科全書
跳至導覽 跳至搜尋
原膠原(procollagen)的三螺旋結構示意圖。

膠原蛋白(collagen) 佔哺乳類動物總蛋白質約20% ,也是人體的一種非常重要的蛋白質,主要存在於結締組織中。它有很強的伸張能力,是韌帶的主要成份,膠原蛋白也是細胞外基質的主要組成成分。它使皮膚保持彈性,而膠原蛋白的老化,則使皮膚出現皺紋。膠原蛋白亦是眼睛角膜的主要成份,但以結晶形式組成。同其他蛋白質相同,膠原蛋白無法被人體直接吸收,口服會被分解為胺基酸

膠原蛋白的名稱來自希臘語κόλλα(kólla),意思是「膠水」,後綴-γέν,-gen表示「生產」[1][2]。這得來於早期, 人們煮沸馬匹和其他動物的皮膚和肌腱里的膠原蛋白以獲得膠水的過程。

膠原蛋白構造[編輯]

構成膠原的胺基酸序列非常有特色。首先,它富含甘氨酸脯氨酸殘基,前者的含量達到總胺基酸殘基的1/3後者則接近1/4;其次,序列中含有胺基酸的衍生物羥賴氨酸英語Hydroxylysine羥脯氨酸,這兩種胺基酸是在蛋白質一級結構序列形成之後由特定的作用於序列中的賴氨酸和脯氨酸形成的;最後,它的序列中只含有很少的酪氨酸殘基,並且不含有色氨酸半胱氨酸殘基。膠原蛋白一級結構的另一個特點是它的胺基酸的排列。這些胺基酸一般以-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯交替出現的順序排列。只有很少的蛋白質有這樣規則的胺基酸排列[3]

在空間結構上,膠原蛋白顯示出特殊的三股螺旋纏繞的結構,三條相互獨立的膠原蛋白肽鏈依靠甘氨酸之間形成的氫鍵維繫三股螺旋相互纏繞的結構。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結構不同於普通的α螺旋結構,它的螺距更大,但每一圈螺旋所包含的胺基酸殘基數卻很小,僅為3.3個,因此膠原蛋白的三股螺旋顯得細而長,螺旋中間的空間很小,僅能容納一個原子,只有甘氨酸能夠勝任這個位置。另外脯氨酸所特有的肽平面夾角也是形成這種特殊螺旋結構的必須因素。這也是膠原蛋白肽鏈中-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯序列交替出現的原因。膠原蛋白這種特殊的三股螺旋結構保證了它的機械強度。這種三股螺旋被稱為原膠原(procollagen)。

若干個原膠原橫向堆積,序列中所含有的羥賴氨酸和羥脯氨酸側鏈在酶作用下氧化生成,相互之間發生羥醛縮合反應形成原膠原之間的共價連結,這種結構被稱為膠原微纖維。許多膠原微纖維橫向堆積,以相同的方式通過共價鍵連結,形成膠原纖維。膠原纖維是膠原蛋白行使生理作用的基本形態,在生物體內膠原纖維交織成富有機械強度和彈性的網狀結構成為結締組織最基本的組成成分。

醫療用途[編輯]

  • 心臟應用
  • 整容手術
  • 整形外科使用
  • 傷口護理管理使用

口服及外用爭議[編輯]

對口服的膠原蛋白產品,在消化過程中膠原蛋白也和其他蛋白質一樣。由於人體很難直接吸收蛋白質或多肽,口服蛋白質、多肽後,幾乎都會在消化道消化成胺基酸後才被人體吸收。[4]

實際上,口服或外用,目前都沒有證據顯示額外補充膠原蛋白對延緩衰老和除皺有特殊功效。

參考文獻[編輯]

  1. ^ O.E.D. 2nd Edition. 2005. 
  2. ^ Müller, Werner E. G. "The Origin of Metazoan Complexity: Porifera as Integrated Animals". Integrative and Comparative Biology: 43 (1):3–10. 
  3. ^ Linesnmayer TF, Gibney E, Gorden MK, Marchant JK, Hayashi M & Fitch JM. 1990. Extracellylar materices of developing chick retina and cornea. Localization of mRNAs for collagen types II and IX by in situ hybridization. Invest ophthalmol visual sci 31 (7):1271-1276
  4. ^ 小分子胶原蛋白”真的会有用吗?. songshuhui.net. [2016-05-29]. 

外部連結[編輯]