コラーゲンとは
コラーゲン ( Kollagen 、 Collagen ) は、 真皮 、 靱帯 、 腱 、 骨 、 軟骨 などを構成する タンパク質 のひとつで、多細胞動物の 細胞外基質 （細胞外マトリクス）の主成分である。体内に存在しているコラーゲンの総量は、ヒトでは、全タンパク質のほぼ30%を占める程多い。また、コラーゲンは体内で働くだけでなく人間生活に様々に利用されている。 ゼラチン の原料はコラーゲンであり、 化粧品 、 医薬品 などにも様々に用いられている。
構造
コラーゲンタンパク質のペプチド鎖を構成する アミノ酸 は、"―（ グリシン ）―（アミノ酸X）―（アミノ酸Y）―" と、グリシンが3残基ごとに繰り返す一次構造を有する。この配列は、コラーゲン様配列と呼ばれ、コラーゲンタンパク質の特徴である。例えば、I型コラーゲンでは、この "―（グリシン）―（アミノ酸X）―（アミノ酸Y）―" が1014アミノ酸残基繰返す配列を持っている。（アミノ酸X）としてプロリン、（アミノ酸Y）として、4(R) ヒドロキシプロリン （プロリンが酵素によって修飾されたもの）が多く存在する。この1本のペプチド鎖はα鎖と呼ばれ、分子量は10万程度である。
多くの型のコラーゲンでは、このペプチド鎖が3本集まり、縄をなうようにお互いに巻きついて、らせん構造を形成する。これがコラーゲンの構成単位であり、トロポコラーゲンと呼ばれる。トロポコラーゲンを作る際、1本1本のペプチド鎖は、 左巻き のポリプロリンII型様の二次構造をとり、3本のペプチド鎖は、お互いに1残基分ずつずれて、グリシンが中央に来るようなゆるい 右巻き のらせん構造を形成する。I型コラーゲンの場合、その長さはおよそ300nm、太さは1.5 nmほどである。
このトロポコラーゲンが、少しずつずれてたくさん集まり、より太く長い繊維を作る場合があり、これは コラーゲン細繊維（細線維） (collagen fibril) と呼ばれる。例えば、骨や軟骨の中のコラーゲンは、このコラーゲン細繊維をつくっており、 骨基質 、 軟骨基質 にびっしりと詰まっている。コラーゲン細繊維は 透過型電子顕微鏡 で観察することができる。コラーゲン細繊維には、ほぼ65 nm周期の縞模様が観察される。コラーゲン細繊維の太さは通常、数十～百数十 nm程度である。この太さは、そのコラーゲン細繊維を作っているコラ－ゲンの各型の割合などによって決まることがわかっている。
コラーゲン細繊維は、更に多くが寄り集まって、結合組織内で強大な繊維を形成する場合がある。これが コラーゲン繊維（線維） （膠原繊維（線維）;こうげんせんい、collagen fiber）である。コラーゲン繊維の太さは数μm～数十μm程度で、適切な染色をおこなうと、 光学顕微鏡 でも観察することができる。コラーゲン繊維は皮膚の真皮や腱などにはびっしりとつまっている。
