Коллагеновая спираль
| Тройная спираль коллагена | |||
|---|---|---|---|
 Модель коллагеновой спирали. [1] | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | Коллаген | ||
| Пфам | PF01391 | ||
| ИнтерПро | ИПР008160 | ||
| СКОП2 | 1а9а / СКОПе / СУПФАМ | ||
| |||
В молекулярной биологии или тройная спираль коллагена спираль типа 2 является основной вторичной структурой различных типов волокнистого коллагена включая коллаген типа I. , В 1954 году Рамачандран и Карта (13, 14) разработали структуру тройной спирали коллагена на основе данных дифракции волокон. Он состоит из тройной спирали, состоящей из повторяющейся аминокислотной последовательности глицина -XY, где X и Y часто представляют собой пролин или гидроксипролин . [2] [3] Коллаген, свернутый в тройную спираль, известен как тропоколлаген . Тройные спирали коллагена часто объединяются в фибриллы , которые сами образуют более крупные волокна, как в сухожилиях .
Структура
[ редактировать ]Глицин, пролин и гидроксипролин должны находиться на своих местах и иметь правильную конфигурацию. Например, гидроксипролин в положении Y увеличивает термостабильность тройной спирали, но не тогда, когда он находится в положении X. [4] Термическая стабилизация также затрудняется, когда гидроксильная группа имеет неправильную конфигурацию. Из-за высокого содержания глицина и пролина коллаген не может образовывать регулярную структуру α-спирали и β-листа. Три левые спиральные нити скручиваются, образуя правую тройную спираль. [5] Тройная спираль коллагена имеет 3,3 остатка на виток. [6]
Каждая из трех цепей стабилизируется за счет стерического отталкивания за счет пирролидиновых колец пролина и гидроксипролина остатков . Пирролидиновые кольца не мешают друг другу, когда полипептидная цепь принимает удлиненную спиральную форму, которая гораздо более открыта, чем плотно скрученная форма альфа-спирали .Три цепи связаны водородными связями друг с другом . Донорами водородных связей являются пептидные NH-группы остатков глицина . Акцепторами водородных связей являются группы CO остатков других цепей. ОН-группа гидроксипролина не участвует в образовании водородных связей, но стабилизирует транс-изомер пролина за счет стереоэлектронных эффектов, тем самым стабилизируя всю тройную спираль.
Подъем спирали коллагена ( суперспирали ) составляет 2,9 Å (0,29 нм) на остаток. Центр тройной спирали коллагена очень мал и гидрофобен, и каждый третий остаток спирали должен контактировать с центром. [7] Из-за очень маленького и тесного пространства в центре только небольшой водород боковой цепи глицина способен взаимодействовать с центром. [7] Этот контакт невозможен, даже если присутствует немного больший аминокислотный остаток, чем глицин.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Беризио Р., Витальяно Л., Маццарелла Л., Загари А. (февраль 2002 г.). «Кристаллическая структура модели тройной спирали коллагена [(Pro-Pro-Gly)(10)](3)» . Белковая наука . 11 (2): 262–70. дои : 10.1110/ps.32602 . ПМЦ 2373432 . ПМИД 11790836 .
- ^ Бхаттачарджи А., Бансал М. (март 2005 г.). «Структура коллагена: тройная спираль Мадраса и текущий сценарий» . ИУБМБ Жизнь . 57 (3): 161–72. дои : 10.1080/15216540500090710 . ПМИД 16036578 . S2CID 7211864 .
- ^ Саад, Мохамед (октябрь 1994 г.). Исследование структуры и упаковки с низким разрешением кристаллических доменов коллагена в сухожилиях с использованием рентгеновских лучей синхротронного излучения, определение структурных факторов, оценка методов изоморфного замещения и другое моделирование . Докторская диссертация, Университет Жозефа Фурье в Гренобле I. стр. 1–221. дои : 10.13140/2.1.4776.7844 .
- ^ Беризио, Рита; Витальяно, Луиджи; Маццарелла, Лелио; Загари, Адриана (2002). «Кристаллическая структура модели тройной спирали коллагена [(Pro-Pro-Gly)(10)](3)» . Белковая наука . 11 (2): 262–270. дои : 10.1110/ps.32602 . ISSN 0961-8368 . ПМЦ 2373432 . ПМИД 11790836 .
- ^ Белла, Хорди (15 апреля 2016 г.). «Структура коллагена: новые трюки от очень старой собаки». Биохимический журнал . 473 (8): 1001–1025. дои : 10.1042/BJ20151169 . ISSN 0264-6021 . ПМИД 27060106 .
- ^ Harpers Illustrated Biochemistry (30-е изд.).
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Бродский, Варвара; Тиагараджан, Гита; Мадхан, Балараман; Кар, Карунакар (2008). «Тройные спиральные пептиды: подход к конформации, стабильности и самоассоциации коллагена». Биополимеры . 89 (5): 345–353. дои : 10.1002/bip.20958 . ISSN 0006-3525 . ПМИД 18275087 .
