胶原蛋白的结构与特性 胶原蛋白的结构类似绳索，由无数根胶原纤维束所组合而成。胶原蛋白最基本的单位为原胶原，是由三条多胜肽（polypeptides）链所组成的，而此三条多胜肽链则以平行及链间的氢键紧密地结合在一起，形成稳定的三股螺旋结构。由多个原胶原聚集成胶原分子，而平行排列的胶原分子形成束形的胶原蛋白微纤维，胶原蛋白微纤维再纠集成较大的纤维束。 由于每一条多胜肽链（称为 alpha 链）的组成相似，但不一定完全相同，所组成的胶原蛋白形式也不相同，有由三条完全相同的 alpha 链所组成的（如第二型），也有由完全不相同的 alpha 链所组成的（如第四型）。到目前为止，已发现的动物胶原蛋白可分成 21 种型式，依着组织的不同而有不同的胶原蛋白，其中以第一型胶原蛋白的含量最多，约占全部胶原蛋白含量的 90％，也是用途最广的胶原蛋白。 胶原蛋白的分子量约为 283,000 道尔顿（daltons），长约 280 奈米，直径 1.5 奈米，具有特别的机械性质，例如具有方向性的胶原蛋白纤维抗拉强度可高达 5 ~ 10 公斤/毫米平方（kg/mm2），因此提供结缔组织所需的张力、拉力强度等。在生化性质方面，它可促使血小板凝集而催化血块的形成，另外胶原蛋白的功用包括可控制分子通透、促进伤口愈合与组织修复、调控细胞与组织的生理功能等。 单个的Ⅰ型胶原分子分子量约 285kD，宽 14A，长约 3000A。由三条多肽链组成。哺乳动物个体中有 30种不同的多肽链构成 16种不同的胶原，其中最常见的列于表 13－3中。 表 13－3 胶原的主要类型 类型 链组成 分布 Type Chain Composition Distribution Ⅰ [a1(Ⅰ)]2a2(I) 皮肤、骨、肌腱、血管、角膜 Ⅱ [a1(Ⅱ)]3 软骨、椎间盘 Ⅲ [al(Ⅲ)]3 血管、新生儿皮肤 胶原蛋白的氨基酸组成有如下特征：①甘氨酸几乎占总氨基酸残基的三分之一，即每隔两个其他氨基酸残基(X，Y)即有一个甘氨酸，故其肽链可用(甘－X－Y)n来表示。②含有较多在其他蛋白质中少见的羧脯氨酸和羧赖氨酸残基，也有较多脯氨酸(pro)和赖氨酸。如脯氨酸(Pro)和4—羟脯氨酸(4—hydroxyproline,Hyp)含量高达 15～30%。同时还含有少量 3—羟脯氨酸(3hydroxyproline)和5—羟赖氨酸(5—hydroxylysine,Hyl)。羟脯氨酸残基可通过形成分子内氢键稳定胶原蛋白分子。例如，正常胶原在39℃变性，而在缺乏脯氨酸羟化酶条件下合成的胶原在24℃变性成为白明胶(gelatin)。而羟赖氨酸上可结合半乳糖－葡萄糖苷，与...
