Около една четвърт от протеините в човешкото тяло е колаген. Колагенът е основен структурен протеин, формиращ молекулни „кабели”, които усилват сухожилията, или широки издръжливи листове, които поддържат кожата и вътрешните органи. Костите и зъбите също са изградени от колаген като към него са добавени минерални кристали. Колагенът придава структура на нашите тела, предпазва и поддържа меките тъкани и ги свързва със скелета. Но въпреки многобройните важни функции, които изпълнява, колагенът е относително прост протеин.

Колагенова тройна спирала

Колагенът е съставен от три вериги, усукани заедно в стегната, тройна спирала. Илюстрацията, представена тук, показва само малък сегмент от цялата молекула. Всяка верига е изградена от повече от 1400 аминокиселини, на тази фигура са показани само 20. Повтаряща се поредица от три аминокиселини формира цялата структура. Всяка трета аминикиселина е глицин- малка аминокиселина, която се вмества перфектно в спиралата. Много от оставащите позиции на веригата са запълнени от две неочаквани за тази структура аминокиселини: пролин и модифицирана версия на пролин- хидкроксипролин. Неочаквано е пролинът да е такава типична съставка в белтъка колаген, защото формира чупка в полипептидните вериги, която трудно се вмества в типичните глобуларни белтъци. Но, както може да се види на представените илюстрации, е точно с подходящата форма за този конкретен структурен протеин.

Витамин C

Хидроксипролинът, който е критична съставка за колагеновата стабилност, се синтезира чрез модификация на аминокиселината пролин, след като колагеновата верига е синтезирана. Реакцията се нуждае от витамин C и кислород. За жалост ние не можем да произвеждаме витамин C в телата си и ако не си го набавим от диетата си, последствията могат да са катастрофални. Ако страдаме от липса на витамин С, модификацията на пролин в хидроксипролин се забавя и синтезът на колаген спира, което води до скорбут. Симптомите на скорбута са загуба на зъби и лесно образуване на синини и охлузвания. Причината е липса на колаген за поправка на износените структури, вследствие на ежедневните дейности.

Колагенът от животински произход е позната съставка в готвенето. Както повечето протени, когато колагенът се нагрява, той коагулира. Тройната спирала се разплита и веригите се разделят. Когато тази денатурирана маса от оплетени вериги се охлади, тя се напоява от заобикалящата я вода като гъба и формира желатин.

colagen.1 colagen

Нека да разгледаме структурата
Специална поредица от аминокиселини прави стегнатата колагенова тройна спирала особено издръжлива и стабилна. Всяка 3-та аминокиселина е глицин и много от оставащите аминокиселини са пролин и хидроксипролин. Класическата тройна спирала е показана в тази статия. Забележете как глицинът формира малки “ръкавчета”, разположени вътре в спиралата. Забележете и как пролинът и хидроксипролинът плавно огъват веригата около спиралата. В тази структура изследователите са разположили по-голямата аминокиселина аланин в позиция, която нормално се заема от глицин, което показва как тя измества съседните вериги.

Тази колагенова спирала съдържа сегмент от човешки колаген. Забележете- горната половина, където поредицата е идеална смесица от глицин, пролин и хидкроксипролин, е много подредена. Долната част на спиралата е по-нетипична заради многото различни типове аминокиселини, разположени на еднакво разстояние между аминокиселините на глицина.

Източник: http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=4

Comments

comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *