Cząsteczka kolagenu
W organizmie człowieka kolagen stanowi jedną trzecią wszystkich białek, odpowiada za trzy czwarte suchej masy skóry i jest najbardziej rozpowszechnionym składnikiem macierzy pozakomórkowej (ECM). Dwadzieścia osiem różnych typów kolagenu składających się z co najmniej 46 różnych łańcuchów polipeptydowych zostało zidentyfikowanych u kręgowców, a wiele innych białek zawiera domeny kolagenowe
Cząsteczka kolagenu składa się z 3 łańcuchów polipeptydowych. Trzy helikalne podjednostki są zwinięte razem, tworząc potrójną helisę. Ta ściśle zwinięta cząsteczka jest najobficiej występującym białkiem w organizmie człowieka. Skład aminokwasowy kolagenu jest nietypowy dla białek, szczególnie ze względu na wysoką zawartość hydroksyproliny. Najczęstszymi motywami w sekwencji aminokwasowej kolagenu są glicyna-prolina-X i glicyna-X-hydroksyprolina, gdzie X jest dowolnym aminokwasem innym niż glicyna, prolina lub hydroksyprolina.
Kolagen jest wyjątkowy, ponieważ zawiera obfitość trzech cennych aminokwasów, których nie znajdziesz w znaczących ilościach w wielu innych produktach spożywczych:
- Glicyna
- Prolina
- Hydroksyprolina
Te trzy aminokwasy są kluczem do korzyści kolagenu w zakresie przeciwdziałania starzeniu się i zwiększania elastyczności.
Ciasne upakowanie helis typu PPII (poliprolina II) w obrębie potrójnej helisy wymaga, aby co trzecia reszta była Gly, co skutkuje powtarzającą się sekwencją XaaYaaGly, gdzie Xaa i Yaa mogą być dowolnymi aminokwasami. Powtórzenie to występuje we wszystkich typach kolagenu, chociaż jest zaburzone w niektórych miejscach w obrębie domeny potrójnej helisy kolagenów niewłóknistych. Aminokwasy w pozycjach Xaa i Yaa kolagenu to często odpowiednio (2S)-prolina (Pro, 28%) i (2S,4R)-4-hydroksyprolina (Hyp, 38%). ProHypGly jest najczęstszym tripletem (10.5%) w kolagenie.
Zauważ, że chociaż trzy łańcuchy polipeptydowe w potrójnej helisie każdego typu kolagenu mogą być identyczne, jak w przypadku pliku pdb użytego na tej stronie pdb: 1CGD, heterotrimeryczne potrójne helisy są bardziej powszechne niż homotrimeryczne potrójne helisy.
Collagen like peptide Jsmol Structure
PubMed Abstract for 1CGD
„Potrójna helisa kolagenowa jest unikalnym motywem białkowym definiowanym przez zwijanie się trzech łańcuchów polipeptydowych w konformacji poliproliny II. Jest to główna domena wszystkich białek kolagenowych, występuje również w białkach pełniących funkcje obronne oraz w kilku białkach błonowych. Domena trójhelikalna ma charakterystyczne właściwości. Kolagen wymaga dużej ilości zmodyfikowanego potranslacyjnie iminokwasu 4-hydroksyproliny i wody do stabilizacji swojej konformacji i montażu. Struktura krystaliczna peptydu kolagenopodobnego określona w 1.85 Angstrum pokazała, że te dwie cechy mogą być powiązane.”
Struktura krystaliczna i molekularna peptydu kolagenopodobnego w rozdzielczości 1.9 A
Bella, J.,Eaton, M.,Brodsky, B.,Berman, H.M.
(1994) Science 266: 75
——>wypełnienie przestrzeni/cpk——–>styczek—->kulka i patyczek
Do obracania cząsteczki—.>Kliknij lewym przyciskiem myszy i przeciągnij
Aby powiększyć–>>Kliknij lewym przyciskiem myszy + przytrzymaj przycisk Shift i przeciągnij w pionie
Menu Jmol -.–>>Prawy-klik
PDB File for Collagen Molecule click here.
Kolagen — Struktura prążków
————–>spin on ——–>- spin off
——>wypełnienie przestrzeni/cpk——–>styczek—->kula-i-styczek
Kolagen -B – nitka — pojedyncza nitka
-.————->- spin on ——–>- spin off
——>wypełnienie przestrzeni/cpk——–>stick-.—> kulka-i-klej
Cząsteczka żelatyny
Żelatyna jest mieszaniną peptydów i białek wytwarzanych w wyniku częściowej hydrolizy kolagenu. Żelatyna jest heterogeniczną mieszaniną jedno- lub wieloniciowych polipeptydów, z których każdy ma wydłużoną konformację lewoskrętnej helisy prolinowej i zawiera od 50 do 1000 aminokwasów.
Żelatyna może być pozyskiwana ze skóry, kości lub tkanki łącznej zwierząt. Żelatyna jest również znana jako hydrolizowany kolagen, hydrolizat kolagenu, peptyd kolagenu, hydrolizat żelatyny i hydrolizowana żelatyna,
W przeciwieństwie do kolagenu, żelatyna nie wywołuje żadnej zauważalnej antygenowości po wszczepieniu.
Hydroliza powoduje redukcję fibryli białka kolagenowego o masie około 300 000 Da do mniejszych peptydów. W zależności od procesu hydrolizy, peptydy będą miały szerokie zakresy masy cząsteczkowej związane z fizycznymi i chemicznymi metodami denaturacji.
Żelatyna jest nieodwracalnie zhydrolizowaną formą kolagenu, w której hydroliza redukuje fibryle białkowe do mniejszych peptydów; w zależności od fizycznych i chemicznych metod denaturacji, masa cząsteczkowa peptydów mieści się w szerokim zakresie.
Żelatyna jest białkiem i jedynym hydrokoloidem będącym białkiem. Ponieważ żaden inny składnik nie wykazuje tak wielu funkcji jak żelatyna, jest ona bezkonkurencyjnym atutem w projektowaniu receptur.
Możesz ją wykorzystać do wiązania wody, teksturyzacji i wielu innych celów. W rzeczywistości, żelatyna jest często używana do zastąpienia kilku jednofunkcyjnych hydrokoloidów w jednej aplikacji.
Hydrolizat kolagenu vs. żelatyna
W formie hydrolizowanej kolagen jest przetwarzany bardziej intensywnie, co w rzeczywistości rozbija białka na mniejsze kawałki. Oba mają te same aminokwasy, ale różne właściwości chemiczne.
Zawartość aminokwasów w hydrolizowanym kolagenie jest taka sama jak w kolagenie. Hydrolizowany kolagen zawiera 19 aminokwasów, głównie glicynę, prolinę i hydroksyprolinę, które razem stanowią około 50% całkowitej zawartości aminokwasów.
Hydrolizowany kolagen zawiera 8 z 9 niezbędnych aminokwasów, – dwa prekursory aminokwasów niezbędne do biosyntezy kreatyny. Nie zawiera tryptofanu i jest ubogi w izoleucynę, treoninę i metioninę.