Kolagenas – fibrilinis gyvūnų odos ir jungiamųjų audinių baltymas.

Kolagenas yra pagrindinis jungiamojo audinio baltymas gyvūnų organizme. Kaip ir  elastinas, kologenas turi atsparumą tempimui, jo gausu yra jungiamajame audinyje, bei epitelio ląstelėse (kremzlėse, sausgyslėse, dantyse, kauluose, odoje, akies ragenoje ir odenoje, plaučiuose, kepenyse, kraujagyslėse ir kt.).

Kolagenas sudaro daugiau kaip 25% žinduolių organizmų baltymų ir yra labiausiai žmogaus organizme paplitęs baltymas. Tam tikruose organuose jis sudaro užląstelinio užpildo gelį, o kituose organuose kolageno molekulės suformuoja tvirtas skaidulėles, suteikiančias atsparumą tempimui (sausgyslėse), mechaniniam poveikiui (kauluose).

Kolageno struktūra.

Žmogaus ir stuburinių gyvūnų organizmuose yra nustatyta 12 kolageno tipų, kurie sudaryti iš daugiau nei 24 skirtingų polipeptidinių α spiralių.Šių spiralių deriniai ir nulemia kolageno tipus.

Pavyzdžiui, І tipo kolageno yra daugiausia (90 % viso kolageno masės) – odoje, sausgyslėse, kauluose;

ІІ tipo – kremzlėse;

ІІІ tipo – kraujagyslių sienelėse ir žarnyne.

I tipo kolagenas yra sudarytas iš 2 α-1 ir 1 α-2 spiralių.

Kolageno molekulė yra viena iš ilgiausių žinomų baltymų molekulių (300 nm ilgio ir 1,5 nm skersmens stulpelio formos). Kolageno baltymo molekulėje yra glicino (Gly ~ 33%), prolino (Pro ~13%), 4-hidroksipolino (hidroksi-Pro ~9%) ir 5-hidroksilizino (hidroksi-Lys ~0.6%) aminorūgščių. Kolageno molekulės yra glikozilintos, į jos sudėtį įeina 0.4-12% angliavandenių.

Pagrindinis kolageno struktūrinis vienetas yra tropokolagenas, sudarytas iš trijų kairiojo sukimosi α spiralių, susisukusių į vieną dešiniojo sukimosi superspiralę. Tokios superspiralės jungiasi skersiniais kovalentiniais ryšiais, sudarydamos fibriles.

Įdomumo dėlei.

Kolageno molekulė išlaiko tokią pačią apkrovą kaip tokio paties skersmens plieno viela, jos gali atlaikyti 10 000 kartų viršijančią jų pačių svorį apkrovą. Jau vien dėl tos savybės, didelis kiekis kolageno audinio įeina į odos, sausgyslių, kremzlių ir kaulų sudėtį.

Kolageno biosintezės metu, tam tikruose jos etapuose, pvz., hidroksilimo reakcijose dalyvauja deguonis, α-ketoglutaratas ir askorbo rūgštis. Organizmui negaunant pakankamai vitamino C (askorbo rūgšties) nesintetinamas hidroksiprolinas ir hidroksilizinas, todėl mažėja kolageno stabilumas – didėja kraujagyslių pralaidumas, kraujuoja dantenos, susidaro vidinės kraujosrūvos, susergama skorbutu.