コラーゲン合成に酸素が必要な理由

質問

コラーゲン合成に酸素が必要な理由
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%B2%E3%83%B3
上記URLにもコラーゲン合成に酸素が必要だと言った内容の記載があります。

実は多細胞生物誕生の経緯で「全球凍結後の温暖化でシアノバクテリアが繁殖し酸素を放出したことによって酸化的環境が生み出されコラーゲンが産生されたことによって多細胞生物が誕生した。…」と記載しているものが多く見受けられます。しかし、恥ずかしながらその理由が分かりません。コラーゲン特有の組成であるグリシンやプロリン等に関係があるのかも知れないと思いますが、酸素とグリシンやプロリン等と直接どのように関連するのかご教示いただけたら幸いです。

回答No.2

DexMachina · ベストアンサー

No.1の方は、他の方の回答には目を通されないようですね・・・
http://okwave.jp/qa/q5141372.html
http://okwave.jp/qa/q5281790.html

> コラーゲン特有の組成であるグリシンやプロリン等に関係があるのかも
> 知れないと思いますが、

こと、酸素との関連でいうなら、ヒドロキシプロリン・ヒドロキシリシンの方に
着目されるべきかと思われます：
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%92%E3%83%89%E3%83%AD%E3%82%AD%E3%82%B7%E3%83%97%E3%83%AD%E3%83%AA%E3%83%B3
(「生産と機能」の項目)

つまり、コラーゲンの構造を安定化させるためには、これらのヒドロキシル基
が必須、ということで、そこに酸素が必要なのは、端的にいうなら、
　　ヒドロキシル化も酸化の一形態なので、酸化的雰囲気でなければ
　　起こりにくかった
　　(ヒドロキシル化を行うべき酸化剤が、還元雰囲気によって還元されて
　　しまう、と)
ということかと思います。
(酸化剤として酸素を直接使うのではない場合、例えば三価の鉄が
　使われる場合でも、二価の鉄を三価にする必要があるため、
　間接的に酸素(酸化的雰囲気)が必要、と考えられます)

お礼

わざわざ生物カテまで出張していただきありがとうございます。

ヒドロキシプロリンがコラーゲンに必須で、プロリンがプロリンヒドロキシラーゼの作用でヒドロキシプロリンになる際に酸素が必要な訳なのですね。不完全ながら理解できました。妻が術後の傷口がふさがらずコラーゲンとアスコルビン酸を処方されていますがその理由も分かりました。

#1さんは気にしないでくださいコラーゲンとケラチンが同じものだと思っているのでしょう。また、タンパク質の構成アミノ酸にシステインを含まなければSS結合も生じないという基本を忘れているだけです。それとも知らないのかな。

回答No.1

noname#160321

およそのことしか分かりませんが、コラーゲンやケラチンなどの「構造形成タンパク」は三本のペプチド鎖がきれいにねじれた構造をしています。
なぜ三本ねじれた状態が安定化しているかというと、システイン→シスチンのジスルフィド結合が作られるからです。
つまり、どこかに酸化剤がなければいけないのです。
この酸化系の末端電子受容体が酸素です。