提到胶原蛋白，相信大家都耳熟能详，这个词汇就像知名互联网营销师“李佳琦”一样，已经实力出圈了，即使不在生命科学领域的人，一样也能掰扯几句。 为什么胶原蛋白能如此“红”呢？原因很简单：与皮肤衰老有关。出于爱美天性和“吃啥补啥”的传统思想，胶原蛋白被众人捧上神坛。内服的、外敷的各类相关产品层出不穷。至于效果嘛，仁者见仁，智者见智，这里就不做过多讨论啦~ 今天，想和大家分享的，是关于胶原蛋白的另一些秘密~ 胶原蛋白家族巨庞大！ 你们猜猜看，脊椎动物的胶原蛋白家族有多少个成员？ 28个！ 是的，你没看错，就目前的研究发现，脊椎动物至少存在28种不同类型的胶原蛋白（可能还有没被发现的），为方便于归类，科学家按照发现的时间先后分别将其命名为：I型胶原、II型胶原、III型胶原......XXVIII型胶原。 尽管兄弟姐妹众多，但是基因的力量足够强大，28类胶原蛋白，均有一个非常明显并且统一的家族特性——由Gly-X-Y三肽重复序列组成的三螺旋结构，其中Gly代表分子量最小的甘氨酸，X和Y位置一般分别为脯氨酸(简写Pro)和4-羟脯氨酸(简写为Hyp)。20世纪50年代，基于X射线衍射数据，结合氨基酸序列和模型构建，科学家提出了三螺旋结构作为胶原蛋白的分子结构。在这种结构中，胶原蛋白含有3条多肽α链，呈现一个多聚脯氨酸II型构象，一个右旋的超螺旋结构，相邻链之间存在单个残基的交错，由氢键连接在一起。这些重复序列可以延伸超过一千个氨基酸, 形成数百纳米的三股螺旋结构，具备三股螺旋结构的胶原蛋白分子进一步组装成更高级的长纤维或者网状结构。
（图片源于：参考文献 11）
当然，不同种类的胶原蛋白之间自然也会有差异，有的胶原蛋白是同源三聚体，3条多肽链都相同，如II型（α1[II]3）和III型胶原（α1[III]3），有的胶原是异源三聚体，由不同的多肽链组成，例如I型胶原（α1[I]2α2[I]），它含有两条相同的α1链和一条α2链。在三螺旋形成之前，通过在内质网中发生的羟基化和交联反应，胶原经过广泛的翻译后修饰，很多酶和分子伴侣（包括羟化酶、糖基转移酶、肽基顺反异构酶和蛋白质二硫键异构酶）协助它们的正确折叠和三聚化，不同种类的胶原蛋白，其翻译后修饰类型均有所区别。
胶原蛋白家大业更大！
胶原蛋白家族成员众多，其业务范围也是相当广泛。胶原蛋白胶原是人体中含量最丰富的蛋白质，约占总蛋白质量的三分之一，基本上在任何器官都能找到胶原蛋白的身影。比如：I型含量丰富，广泛分布于真皮、骨、肌腱、韧带；II型分布在软骨和玻璃体；III型，和I型一起，分布在皮肤、血管和更多的灵活组织，IV型分布在基底膜......
注：胶原蛋白按照功能和结构域同源性可分为纤维状胶原、具有中断三螺旋的纤维相关胶原（FACIT）、网状胶原、锚原纤维、具有中断三螺旋的膜相关胶原（MACIT）、具有多个三螺旋结构域和中断的胶原（MULTIPLEXIN）。
胶原蛋白潜力更大!
起初胶原被认为只不过是一种结构单一，缺乏免疫原性和生物活性的普通结构蛋白，但随着技术的发展和研究的深入，人们发现自己错了......胶原蛋白家族能够有这么大的家业，分布到各个器官，其生物学功能真没有想象的那么简单。
经深入研究发现，胶原蛋白在细胞信号传导和调节细胞外基质功能中发挥重要作用；同时与细胞表面受体的相互作用还会调节许多细胞过程，包括粘附、增殖和迁移；并且胶原蛋白与其他细胞外基质成分的相互作用对基质结构和重构至关重要。
更值得重视的是，胶原蛋白也与一些疾病的发生和进展密切相关（见上表相关病变）。除此之外，胶原更是一把双刃剑，在肿瘤发展的不同阶段，胶原可抑制和促进肿瘤发展。虽然传统上组织中的胶原蛋白被认为是抵抗肿瘤侵袭和肿瘤细胞迁移的物理屏障，但在肿瘤侵袭过程中，肿瘤细胞外基质内胶原纤维的成分和形态发生了很大的变化，主要表现为胶原降解、沉积，交联模式的改变、硬度增加。变化的胶原可以从不同的方面促进肿瘤的侵袭转移，如诱导上皮间充质转化（EMT），增大肿瘤转移距离和空间，招募或调节免疫细胞来间接影响肿瘤进展，驱动肿瘤细胞代谢转变，调节基因表达，促进血管生成等。此外，胶原积累还是肺纤维化、肝硬化和瘢痕的一种主要特征。
很显然，除了在医美领域和生物材料方面大显身手；胶原蛋白其实还是一个非常值得研究的生物学靶点。不管是其在细胞信号通路中的传导作用，还是在肿瘤侵袭中的双刃剑功能，亦或是其他各种相关疾病，都值得我们在胶原蛋白家族身上下足功夫仔细挖掘。
说到这里，小P就不得不提一句咱们Proteintech的胶原蛋白相关抗体了（嘿嘿，这个弯转的不算太快吧？），针对胶原蛋白家族，Proteintech目前已研发出以下几种类型的抗体，除了咱们自己严格的质量验证体系之外，部分抗体已经被科学家反复测试并获得认可，墙裂推荐给各位需要研究胶原蛋白的小伙伴~（PS:表格后面还有实验结果美图欣赏哦~）
胶原蛋白抗体列表
（点击图片查看大图）
胶原蛋白抗体美图欣赏
1.Mouse Monoclonal Collagen Type I Antibody（Catalog number: 67288-1-Ig）
2.Rabbit Polyclonal Collagen Type II Antibody（Catalog number: 28459-1-AP）
3.Rabbit Recombinant Monoclonal Collagen Type III (N-Terminal) Antibody（Catalog number: 80009-1-RR）
4.Rabbit Polyclonal Collagen Type VI Antibody（Catalog number: 17023-1-AP）
（此图来源于客户反馈）
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参考文献 |
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11. 吕成, 强书敏, 孙添添, 等. 胶原蛋白异源三聚体的理性设计. 中国科学: 生命科学, 2019, 49: 615–624 |
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