흔히 교원질이라고도 불리는 콜라겐(collagen)은 대부분의 동물, 특히 포유동물에서 많이 발견되는 섬유 단백질로, 피부와 연골 등 체내의 모든 결합조직의 대부분을 차지한다. 콜라겐은 폴리펩타이드 세 분자가 서로 삼중나선으로 꼬인 밧줄과 같은 형태를 이루고 있다. 각각의 폴리펩타이드 사슬은 글라이신과 프롤린이 서로 번갈아가면서 배치되고 중간에 여러 다른 아미노산이 군데군데 삽입되어 있다. 대표적으로 라이신과 프롤린에서 각각 유도된 하이드록시라이신과 하이드록시프롤린이 있다. 이 둘은 수소결합을 통해 사슬끼리 서로 단단히 연결되는 4차 구조 형성에 중요한 역할을 한다. 이러한 구조 덕분에 콜라겐은 매우 강하여 장력에 잘 견디고 장기간 분해되지 않으나, 섭씨 약 37도 이상의 온도에서는 폴리펩타이드 간 연결이 약해지는 경향을 보인다.
그림 1. 콜라겐 단일 섬유의 3차원 구조 모식도
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