膠原蛋白類型.doc

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1、1.2膠原概述膠原（Collagen）的定義[5]是細胞外基質(zhì)(ECM)的一種結(jié)構(gòu)蛋白，含有一個或幾個由α鏈組成的三螺旋結(jié)構(gòu)的區(qū)域，即為膠原域。膠原是動物組織中一類重要的結(jié)構(gòu)蛋白，由動物的成纖細胞合成的生物高分子，是一種白色、無支鏈、不透明的纖維型蛋白質(zhì)，廣泛存在于動物肌腱、韌帶、軟骨、皮膚及其他結(jié)締組織中，是哺乳動物體內(nèi)分布最廣、含量最豐富的蛋白質(zhì)，約占機體總蛋白的1/3[6]，起著支撐器官、保護機體的功能，也是組成細胞間質(zhì)的最重要功能蛋白質(zhì)。1.2.1膠原的結(jié)構(gòu)及類型膠原結(jié)構(gòu)具有顯著特點，其一級結(jié)

2、構(gòu)表現(xiàn)為甘氨酰-脯氨酰-Y、甘氨酰-脯氨酰-羥脯氨酰、甘氨酰-X-Y（其中X、Y代表除脯氨酰和甘氨酰以外的任何其他氨基酸殘基）的三肽重復序列。膠原含有其他蛋白質(zhì)中少見的羥脯氨酸和羥賴氨酸，也有較多的脯氨酸和賴氨酸，缺乏色氨酸，芳香氨基酸和半胱氨酸含量較少，為營養(yǎng)學上所稱的不完全蛋白質(zhì)。二級結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為特殊的三股螺旋結(jié)構(gòu)，是由三條左手螺旋的α-肽鏈以平行、右旋形式，纏繞形成繩索狀右手超螺旋結(jié)構(gòu)[5]。三級結(jié)構(gòu)反映膠原肽鏈除次級鍵作用外，圖1-2膠原的分子結(jié)構(gòu)Fig.1-2Molecularstructur

3、eofcollagen分子內(nèi)和分子間還存在醇醛縮合交聯(lián)、醛醇組氨酸交聯(lián)及醛胺縮合交聯(lián)三種，這使得膠原具有高拉伸強度。四級結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為原膠原分子依照一定規(guī)則平行排列成束，首尾錯列四分之一，以共價鍵搭接形成穩(wěn)定的膠原纖維，再進一步聚集成更大的纖維束，而膠原纖維在不同組織中排列方式不同[7,8]。膠原并非是某一個蛋白質(zhì)的名稱，而是一個龐大的高度特化的纖維蛋白家族，在結(jié)構(gòu)上既有相同特點又存在差異，己知的數(shù)量在不斷增加，目前已發(fā)現(xiàn)有27種不同類型的膠原[9]。依照發(fā)現(xiàn)的先后順序采用羅馬數(shù)字命名為Ⅰ型膠原、Ⅱ型膠原

4、、Ⅲ型膠原等。按功能不同可分為成纖維膠原、成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膠原、成串珠絲膠原等。按構(gòu)成組織可分為纖維狀膠原、軟骨質(zhì)膠原、玻璃狀膠原、彈性膠原等。又常因來源組織的不同分為皮膠原、骨膠原、鱗膠原、肌腱膠原等。表1-1列出部分膠原的分子組成類型及組織分布[10,11]。表1-1膠原的分子組成類型及組織分布Table1-1Thecompositionanddistributionofcollagen膠原類型肽鏈組成組織分布其他主要特征Ⅰ[α1(Ⅰ)]2α2(Ⅰ)真皮、肌腱、骨、牙本質(zhì)是復雜機體量最大的結(jié)構(gòu)蛋白，占體

5、內(nèi)總膠原量的90%，肽鏈的96%由Gly-X-Y重復序列組成。兩種α-鏈均不含半胱氨酸，側(cè)鏈含糖量約1%。通常形成大的帶狀纖維。[α1(Ⅰ)]3胎兒、發(fā)炎及腫瘤組織Ⅱ[α1(Ⅱ)]3透明軟骨、玻璃體、胚胎角膜、神經(jīng)視網(wǎng)膜富含羥賴氨酸，并且糖化率高，羥賴氨酸的羥基幾乎全和糖結(jié)合，含糖量約10%，通常為直徑較小的帶狀纖維。Ⅲ[α1(Ⅲ)]3胚胎真皮、心血管、胃腸道、皮膚。牙周膜、網(wǎng)狀纖維側(cè)鏈含糖少，含半胱氨酸及雙硫鍵-S-S-交聯(lián)，組氨酸多。Ⅳ[α1(Ⅳ)]3基膜極板、晶狀體囊、角膜后彈性膜、卵黃囊壁羥賴

6、氨酸特多，含糖量高，羥脯氨酸羥基除4位外還有3位，無橫紋，特殊三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。Ⅴ[α1(Ⅴ)]2α2(Ⅴ)人燒傷后的顆粒組織對膠原酶有抵抗作用，不被其降解。在基膜與結(jié)締組織間起橋梁作用。[α1(Ⅴ)]3α1(Ⅴ)α2(Ⅴ)α3(Ⅴ)培養(yǎng)肺泡上皮細胞分泌又稱Ⅴ123Ⅵα1(Ⅵ)α2(Ⅵ)α3(Ⅵ)人胎盤組織又稱內(nèi)膜膠原Ⅶ[α1(Ⅶ)]3人胎盤絨毛膜和羊膜、復層扁平上皮、錨原纖維又稱長鏈膠原或LC膠原。由3條相同的α-鏈形成反平行二聚體。是大皰性表皮松懈癥的抗原。