Обновлено 10 января 2026 года.
Коллагены – это важнейшие белки соединительной ткани. Наш организм примерно на 25% состоит из коллагенов. Поэтому я решила рассмотреть их особенно пристально.
В этот раз разберём первичную структуру коллагеновых белков. Напомню, что первичная структура белка – это последовательность аминокислот в полипептидной цепи, которые очень прочно связаны друг с другом ковалентными связями.
Аминокислотная последовательность заложена в генетическом коде. Свойства аминокислот определяют свойства молекулы белка.
Формула первичной структуры коллагена
Я в детстве часто слышала, что число 3 – волшебное. И наверняка вы уже сталкивались с этим в биологии. Например, в клетке выделяют 3 главные части: ядро, плазмолемму и цитоплазму с органеллами. Или вспомните триплеты генетического кода.
Так вот, молекула коллагена тоже состоит из триплетов аминокислот. В отечественных и зарубежных источниках формулу триплетов представляют по разному.
В отечественной литературе: Гли – X (часто пролин) – Y (часто гидроксипролин или гидроксилизин).
В зарубежной литературе: X – Y – Gly или Pro – Hyp – Gly (пролин – гидроксипролин глицин) встречается чаще всего. Pro – Lys – Gly встречается реже.
На этой иллюстрации под буквой E схема триплета аминокислот молекулы колагена.
Аминокислоты коллагена
Итак, основные аминокислоты коллагена: глицин и пролин, а также лизин, аланин, есть немного гистидина, метионина и тирозина. Отсутствуют цистеин и триптофан.
Глицин
Глицин – молекула маленькая, в ней нет большого аминокислотного остатка. Она образует «стержень» молекулы коллагена, так как находится внутри тройной спирали.
Глицин – заменимая аминокислота, её основной источник – серин. Реакцию синтеза глицина из серина катализирует фермент серин-оксиметилтрансфераза, однако для этого ей нужен тетрагидрофолат – восстановленная форма фолиевой кислоты (витамин Bc или B9).
Пролин
Если совсем придираться, то пролин – это не аминокислота, а иминокислота, которая содержим иминоазот. Радикал пролина замкнут на атом азота, который в обычных аминокислотах входит в состав альфа-аминогруппы. Из-за этого невозможно осевое вращение вокруг связи >N – C(H) -. Благодаря этому в молекуле коллагена создаётся изгиб – так называемый «пролиновый изом».
Регулярное повторение «пролиновых изломов» образует особую форму белковой молекулы – «коллагеновую спираль», которая отличается от альфа-спирали других белков.
Пролин – это заменимая аминокислота, он синтезируется из глутамата, хотя этот процесс энергозатратный. Есть и другие пути синтеза пролина.
Лизин
В коллагене присутствует не только лизин, но ещё и его модификация - гидроксилизин (5-гидроксилизин). К гидроксильной группе гидроксилизина могут присоединяться углеводные остатки в результате гликозилирования коллагена. Поэтому коллаген иногда называют гликопротеином. Лизин - незаменимая аминокислота.
Другие аминокислоты
Других аминокислот в коллагене меньше, некоторые из них организм синтезировать сам не может.
Единственный путь образования тирозина в организме – необратимая реакция гидроксилирования фенилаланина.
Гистидин – частично заменимая аминокислота. Тема синтеза гистидина в организме человека очень интересная, есть что поизучать. У взрослого человека есть запасы гистидина, а вот у грудных детей и людей с некоторыми хроническими заболеваниями синтез гистидина или затруднён, или недостаточен.
Незаменимые аминокислоты в составе коллагена: лизин и метионин.