Обновлено 25 января 2026 года
Мы подошли к границе, где биохимия встречается с гистологией. Поговорим о третичной структуре коллагена, которую в гистологической литературе часто называют тропоколлагеном.
Понятие «третичная структура белка» подразумевает взаимное расположение участков полипептидной цепи в пространстве. Ранее, говоря о вторичной структуре коллагена, мы видели, как полипептид скручивается в альфа-цепь. В этот раз рассмотрим, как альфа-цепи взаимодействуют друг с другом.
Тропоколлагеновый канат
Итак, тропоколлаген – это структурная единица коллагенового волокна. Она состоит из 3 ЛЕВОзакруенных альфа-цепей. Все 3 цепи расположены параллельно от N-конца к C-концу. Они обвивают друг друга вокруг общей оси, образуя ПРАВОзакрученную суперспираль, расстояние между витками которой составляет около 10 нм. Напоминает прочный канат. Диаметр молекулы тропоколлагена 1,4 нм, длина около 300 нм.
Почему это возможно?
Вернёмся к первичной структуре.
Аминокислота глицин вместо радикала содержит лишь маленький атом водорода H, который нигде не торчит и ничему не мешает. Это обеспечивает плотное прилегание альфа-цепей друг к другу. Радикалы остальных аминокислот находятся на наружной поверхности тропоколлагена. Таким образом глицин образует ось, вокруг которой закручивается тройная суперспираль.
Фиксируется такая третичная структура благодаря четвертичной структуре. Мы уже с подобным явлением встречались. Вторичная структура коллагена не может фиксироваться внутримолекулярными водородными связями. Её удерживают водородные связи между соседними альфа-цепями, то есть третичная структура.
Такова особенность фибриллярных белков (по-русски «нитевидных»). Их длина в десятки и сотни раз превосходит поперечный размер. Внутримолекулярные водородные связи не способны удержать такую конструкцию, поэтому требуется помощь со стороны соседних полипептидов.
Водородные связи между амино- и карбоксильными группами пептидного остова альфа-цепей тропоколагена удерживают эти цепи друг около друга. Также радикалы лизина, гидроксилизина (5-гидроксилизин), гидроксипролина образуют межмолекулярные водородные связи, которые укрепляют молекулы тропоколлагена.
P.S. В некоторых источниках тройную суперспираль тропоколлагена описывают как четвертичную структуру коллагена.