コラーゲンの構造

コラーゲンは3重のらせん構造を持っています。
コラーゲンの型には多数ありますが、大抵のコラーゲンはペプチド鎖が3本集まり、それぞれのペプチド鎖は左巻きしながら3本が相互に巻き付きて右巻きのらせん構造を形成しています。

このペプチド鎖の構成は、- (1)グリシン - (2)アミノ酸X - (3)アミノ酸Y - と配列され、この配列の繰り返しで出来ています。これをコラーゲン様配列と言われています。

アミノ酸Xにはプロリンが、アミノ酸Yにはヒドロキシプロリンが存在し、この繰り返しの中で多く含まれます。3本のペプチド鎖が形成する構造をコラーゲンの構成単位となり、トロポコラーゲンと呼ばれています。

このトロポコラーゲンが集まって太く長い線維を作ります。これをコラーゲン細線維と呼び、骨や軟骨の中のコラーゲンはこのコラーゲン細線維を作っており、骨基質や軟骨基質にびっしりと詰まっています。

コラーゲン細線維には約65nm周期の縞模様が観察される。又、太さは通常、数十から数百nm程度です。コラーゲン細線維が更に多量に集まって、強大な線維形成すると、これがコラーゲン線維で、太さ数μmから数十μm程度で，皮膚の真皮や腱などにびっしりと詰まっています。

コラーゲンの分子は長さが約300nm直径が約1.5nmの棒状の形をしていて、この1本のペプチド鎖の分子量は約10万位、3本のペプチド鎖からなっているコラーゲンの分子量は約30万になります。

特殊な3重らせん構造を持ったコラーゲン分子は結合力が強いので、胃や腸に存在する普通のタンパク質分解酵素では分解されません。

コラーゲンを分解するには特別な酵素(コラゲナーゼ)を必要とします。この酵素はらせんを作っている3本の鎖に作用して１カ所を切断する事が出来ます。この切れた鎖はとても不安定で、切断されると普通のタンパク質分解酵素によって簡単に分解されます。