最新胶原蛋白collagenPPT课件.ppt

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1、胶原蛋白collagen膠原蛋白(collagen)又稱為膠原質，是組成各種細胞外間質的聚合物，為人體組織細胞外基質的主要成分，在動物細胞中扮演結合組織的角色，同時也是動物結締組織最主要的構造性蛋白質。膠原蛋白主要以不溶性纖維蛋白的形式存在於人體組織中，約占蛋白質的33％，能保護並連結各種組織支撐起人體的結構。人體膠原蛋白由於膠原蛋白它與人體各器官(Organ)組織(Tissue)及細胞(Cell)有著密不可分的關係，因此適用於人體器官組織的修補(Repair)及再生(Regeneration)。而人體膠原蛋白和動物膠原蛋白的結構相似，即所謂同性結構(Homologous)，因此動物膠原蛋白移

2、植(Implant)到人體不致產生免疫性的副作用。膠原蛋白的結構膠原的肽鏈，其胺基酸序列非常有特色。首先，它富含甘氨酸和脯氨酸殘基，前者的含量達到總胺基酸殘基的1/3後者則接近1/4；其次，序列中含有不由DNA鹼基三聯密碼子編碼的羥丁氨酸和羥脯氨酸，這兩種胺基酸是在蛋白質一級結構序列形成之後由特定的酶作用於序列中的羥丁氨酸和脯氨酸形成的；最後，它的序列中只含有很少的酪氨酸殘基;並且不含有色氨酸和半胱氨酸殘基。膠原蛋白一級結構的另一個特點是它的胺基酸的排列。這些胺基酸一般以-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯交替出現的順序排列。只有很少的蛋白質有這樣規則的胺基酸排列。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結構不同於

3、普通的α螺旋結構在空間結構上，膠原蛋白顯示出特殊的三股螺旋纏繞的結構，三條相互獨立的膠原蛋白肽鏈依靠甘氨酸之間形成的氫鍵維繫三股螺旋相互纏繞的結構。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結構不同於普通的α螺旋結構，它的螺距更大，但每一圈螺旋所包含的胺基酸殘基數卻很小，僅為3.3個，因此膠原蛋白的三股螺旋顯得細而長，螺旋中間的空間很小，僅能容納一個氫原子，只有甘氨酸能夠勝任這個位置。甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸另外脯氨酸所特有的肽平面夾角也是形成這種特殊螺旋結構的必須因素。這也是膠原蛋白肽鏈中-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯序列交替出現的原因。膠原蛋白這種特殊的三股螺旋結構保證了它的機械強度。這種三股螺旋被稱為原膠

4、原。膠原纖維若干個原膠原橫向堆積，序列中所含有的羥賴氨酸和羥脯氨酸側鏈在酶作用下氧化生成醛，相互之前發生羥醛縮合反應形成原膠原之間的共價連結，這種結構被稱為膠原微纖維。許多膠原微纖維橫向堆積，以相同的方式通過共價鍵連結，形成膠原纖維。膠原纖維是膠原蛋白行使生理作用的基本形態，在生物體內膠原纖維交織成富有機械強度合彈性的網狀結構成為結締組織最基本的組成成分。目前製造膠原蛋白原料的主要方式以化學分解法及酵素分解法為主美國已有公司以使用基因轉殖動物(老鼠、乳牛等)由乳腺來生產膠原蛋白。隨著生化醫學的進步，膠原蛋白的提煉、改良及加工技術都已進入高科技化，加上材料來源取得容易、成本低(主要取自牛、豬的筋

5、、骨等)，因此動物膠原蛋白目前已成為美國醫學工業最主要的醫學生物材料(Biomaterial)之一。目前膠原蛋白用途防皺等美容功能最多然而，就整個膠原蛋白的市場運用而言，卻是橫跨化妝品、食品、醫療用品、生醫材料等多元化領域，其主要功用包括：幫助傷口瘉合、有助於燙傷的治療、可提高皮膚保濕功能，調整皮面油脂平衡、促進皮膚深層纖維組織的張力與彈性等。近年來膠原蛋白成了生技產業與化妝品業界的最愛。膠原蛋白的基本結構是一種脊椎動物結締組織中的非水溶性纖維狀含醣蛋白質，是脊椎動物體內含量最豐富的蛋白質，也是細胞外間質的重要成分。基本結構由大約一千個胺基酸組成，是由三股分子量約為九萬五千道爾頓（Dalton

6、s）的胜月太鏈，以三重螺旋方式互相纏繞而形成分子量達三十萬道爾頓的巨大蛋白質分子——原膠原分子。這些原膠原分子再相互聚合連結成網狀結構，形成富有彈性的皮膚構造。膠原蛋白在人體內蛋白質中占25∼35％膠原蛋白在人體內蛋白質中約占25∼35％，在筋腱和骨頭的有機質中占90％以上，亦是組成皮膚的主要結構性蛋白質，占50％以上，主要存在於真皮層中，提供支持、保護、及各種機械性質，並賦予皮膚彈性與強度。由於皮膚是身體最大的器官，而膠原蛋白又是皮膚中最重要的蛋白質之一，膠原蛋白對人體的重要性可見一斑，是人體內不可或缺的物質。膠原蛋白是黏合物在皮膚中的主要生理機能是做為結締組織的黏合物，能將水分保留在真皮層

7、膠原蛋白是脊椎動物結締組織中的非水溶性纖維狀含醣蛋白質，是由三股分子量約為九萬五千道爾頓（Daltons）的胜月太鏈，以三重螺旋方式互相纏繞而形成分子量達三十萬道爾頓的巨大蛋白質分子——原膠原分子。膠原蛋白的功能膠原蛋白的功能有：當做細胞與細胞間的連接劑，讓細胞能固定在身體組織上提供皮膚保護與支持的功能，使其有彈性與光澤讓骨骼堅硬具有彈性提供保護內臟的功能，強固毛髮幫助傷口癒合與組織復原，修復皮膚