Concetti Chiave
- Le catene di aminoacidi nel tropocollagene presentano sequenze ripetitive con un alto contenuto di glicina, prolina e idrossiprolina, con la glicina che costituisce almeno il 30% della composizione.
- La prolina, essendo un aminoacido conformazionale, impedisce la formazione di legami idrogeno intra-catena, favorendo invece legami inter-catena che stabilizzano la tripla elica.
- La tripla elica è caratterizzata da legami C-O e N-H inter-catena perpendicolari all'asse, distinguendosi dai legami intra-molecolari dell'alfa elica.
- La posizione centrale occupata dalla glicina in ogni terzo residuo conferisce alla tripla elica una maggiore resistenza, limitando lo spazio interno e riducendo la flessibilità.
- Il "triplice cavo" del tropocollagene risulta essere poco flessibile e non estendibile, grazie alla combinazione di glicina e prolina nella sua struttura.
Qual è la struttura delle catene di aminoacidi?
All'interno di ciascuna delle catene ci sono delle sequenze consenso, sequenze che si ripetono, Gly-X-Y, ogni catena è dunque una ripetizione di glicina - prolina/altro aminoacido - idrossiprolina/altro aminoacido: ognuna di queste catene possiede quindi almeno il 30% di glicina e alte percentuali di prolina e idrossiprolina (N.B.: prolina e glicina sono aminoacidi conformazionali). Cosa significa avere molta prolina? Essa da sola non potrebbe
formare un α elica perchè non ha un H che faccia da donatore per i legami ad H intra-catena: se però si avvolgono tre catene contenti prolina, queste si aggregano fortemente grazie a dei legami ad H che si contraggono inter-catena perpendicolarmente rispetto all'asse della tripla elica.
Formazione della tripla elica
La tripla elica del tropocollagene è quindi legata da legami C-O e N-H inter-catena perpendicolari all'asse della tripla elica, visto che avere grandi quantità di prolina impedisce la formazione dei legami intra-catena e favorisce la formazione dei legami inter-catena (N.B: nell'alfa elica i ponti H sono intra-molecolari e paralleli all'asse, qui invece sono inter-molecolari e perpendicolari all’asse). Il fatto invece di avere una glicina ogni tre residui fa si che ogni volta che c'è un giro della triplice elica, la glicina vada ad occupare la posizione centrale, la sua piccolissima catena laterale fa si che ci sia poso spazio interno, fornendo una resistenza molto maggiore di quelle che ci sarebbe se ci fosse uno spazio maggiore a causa di catene laterali più ingombranti. Il "triplice cavo" è quindi poco flessibile e non estendibile.
Domande da interrogazione
- Qual è la composizione delle catene di aminoacidi nel tropocollagene?
- Come si forma la tripla elica del tropocollagene?
- Qual è il ruolo della glicina nella struttura della tripla elica?
Le catene di aminoacidi nel tropocollagene contengono sequenze ripetitive di glicina, prolina e idrossiprolina, con almeno il 30% di glicina e alte percentuali di prolina e idrossiprolina, che sono aminoacidi conformazionali.
La tripla elica del tropocollagene si forma grazie a legami C-O e N-H inter-catena, perpendicolari all'asse della tripla elica, poiché la presenza di prolina favorisce i legami inter-catena piuttosto che quelli intra-catena.
La glicina, presente ogni tre residui, occupa la posizione centrale nella tripla elica, grazie alla sua piccolissima catena laterale, contribuendo a una maggiore resistenza e rigidità della struttura, rendendola poco flessibile e non estendibile.
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