蛋白质特殊的结构和功能

胶原蛋白

胶原蛋白是人体的结构蛋白骨头，肌腱，韧带,皮肤．多年来，胶原蛋白被认为是不溶的水．然而，在pH值3.7时，可以用柠檬酸缓冲液提取小牛皮肤的部分胶原蛋白。一个前体被称为前胶原蛋白在体内转化为胶原蛋白。前胶原蛋白分子量120000股。一个或几个的乳沟肽前胶原蛋白的结合产生胶原蛋白，胶原蛋白有三个亚基，每个亚基的分子量为95000;因此，胶原蛋白的分子量为285,000 (3 × 95,000)。这三个亚基绕着一条拉长的直轴绕成螺旋形。每个亚基的长度为2900埃直径约15埃。这三条链是交错的，因此三聚体没有明确的末端极限。

胶原蛋白与其他蛋白质不同之处在于它的高含量脯氨酸而且羟脯氨酸．除了弹性蛋白，羟脯氨酸在其他任何蛋白质中都不大量存在。胶原蛋白中的大部分脯氨酸都存在于这个序列中甘氨酸脯氨酸-X，其中X经常丙氨酸或羟脯氨酸。胶原蛋白不含胱氨酸或色氨酸因此不能替代饮食中的其他蛋白质。脯氨酸的存在会导致肽链的扭结，从而减少肽链的长度氨基酸单位从β-结构延伸链中的3.7埃到胶原链中的2.86埃。在交织在一起三螺旋，甘氨酸在里面，靠近轴;脯氨酸在外面。

天然胶原蛋白抵抗胰蛋白酶的作用，但会被细菌水解酶胶原酶。当胶原蛋白与水煮沸时，三螺旋被破坏，亚基被部分水解;乘积是明胶．明胶中未展开的肽链会捕获大量的水，从而导致水化分子．

当胶原蛋白被处理丹宁酸或者用铬盐，交叉链接在胶原纤维之间形成，它变得不溶;将兽皮转化为皮革就是基于这种制革工艺。鞣制的材料不溶于热水，也不能溶于热水转换明胶。然而，当暴露在62°到63°C(144°到145°F)的水中时，鞣制剂形成的交联会崩溃，皮革不可逆地收缩到原来体积的三分之一左右。

胶原蛋白在生物体中似乎经历了一个老化过程，这可能是由胶原蛋白纤维之间的交联形成引起的。它们是由一些赖氨酸侧链转化为醛(具有一般结构的化合物)形成的R的组合醛赖氨酸侧链ε-氨基完整。蛋白质弹性蛋白的弹性纤维中结缔组织，含有类似的交联，可能是胶原纤维与其他蛋白质结合的结果。当交联胶原蛋白或弹性蛋白是退化，产物的交联赖氨酸形成了称为纤凝蛋白和等纤凝蛋白的碎片。