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Lexikon der Chemie: Kollagene

Kollagene, zu den Skleroproteinen zählende, wasserunlösliche Proteine, die mit 25 bis 30 % die am häufigsten auftretenden Proteine des tierischen Organismus sind. Die K. finden sich in den Fibrillen und in der Interzellularsubstanz der Bindegewebe, sie sind Bestandteile von Sehnen, Häuten, Knorpeln, Schuppen und Gefäßwänden. Als Hauptaminosäuren treten Glycin (35 %), Alanin (11 %), Prolin (12 %) und Hydroxyprolin (9 %) auf. Bemerkenswert sind weiterhin der Gehalt an Hydroxylysin und 1 bis 2 % Kohlenhydraten. Schwefelhaltige Aminosäuren sind dagegen nur in den K. der Invertebraten enthalten. Basisstruktur der K. sind stäbchenförmige Tropokollagenmoleküle mit einer Länge von 3000 nm, einem Durchmesser von 1,5 nm und einer relativen Molekülmasse von etwa 300 kD. Die Tropokollagene des Knorpels bestehen aus drei identischen Polypeptidketten, die mit drei Aminosäureresten je Windung linksgängige, gestreckte Helices bilden. Aufgrund der sich wiederholenden Sequenzen (-Gly-Xaa-Pro-)n, (-Gly-Xaa-Hypro-)n und (-Gly-Pro-Hypro-)n erfolgt eine Verdrillung der Einzelketten zu einer rechtsgängigen Super- oder Tripelhelix. Die Helixstrukturen lagern sich zu Fibrillen zusammen mit einem Durchmesser bis zu 500 nm. Innerhalb dieser Fibrillen sind die zueinander parallelen Einzelmoleküle um 1/4 ihrer Länge gegeneinander versetzt, wodurch das typische Querstreifenmuster der Kollagenfibrille zustande kommt. Der Abstand der Streifen liegt je nach Kollagentyp zwischen 60 und 70 nm.

Durch Erhitzen der wäßrigen Lösung wird die Tripelhelixstruktur der K. zerstört. Die erkaltete Lösung erstarrt gelartig zu Gelatine.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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