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Collagen/ja: Difference between revisions

Collagen/ja
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[[Image:Collagentriplehelix.png|thumb|upright=1.5|トロポコラーゲン分子：3つの左巻きプロコラーゲン（赤、緑、青）が結合し、右巻き三重らせんトロポコラーゲンを形成する。]]
[[Image:Collagentriplehelix.png|thumb|upright=1.5|トロポコラーゲン分子：3つの左巻きプロコラーゲン（赤、緑、青）が結合し、右巻き三重らせんトロポコラーゲンを形成する。]]


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1個のコラーゲン分子であるトロポコラーゲンは、線維のような大きなコラーゲン凝集体を構成するために使用される。長さは約300&nbsp;[[:en:nanometre|nm]]、直径は1.5&nbsp;nmで、3本の[[polypeptide/ja|ポリペプチド]]鎖（アルファペプチドと呼ばれる。ステップ2参照）これら3つの左巻き[[helix/ja|らせん]]は、ねじれながら右巻きの3重らせん、または「スーパーらせん」となり、多くの[[hydrogen bond/ja|水素結合]]によって安定化された協力的な[[quaternary structure/ja|4次構造]]を形成する。全てのコラーゲンではないにせよ、I型コラーゲンやおそらく全ての線維性コラーゲンでは、各三重らせんはコラーゲン・ミクロフィブリルと呼ばれる右巻きの超スーパーコイルに結合する。各ミクロフィブリルは隣接するミクロフィブリルと[[wikt:interdigitate/ja|聯絡]]しており、コラーゲン線維内では結晶と言えるほど整然と並んでいるが、個々が不安定であることを示唆する程度である。
1個のコラーゲン分子であるトロポコラーゲンは、線維のような大きなコラーゲン凝集体を構成するために使用される。長さは約300&nbsp;[[:en:nanometre|nm]]、直径は1.5&nbsp;nmで、3本の[[polypeptide/ja|ポリペプチド]]鎖（アルファペプチドと呼ばれる。ステップ2参照）これら3つの左巻き[[helix/ja|らせん]]は、ねじれながら右巻きの3重らせん、または「スーパーらせん」となり、多くの[[hydrogen bond/ja|水素結合]]によって安定化された協力的な[[quaternary structure/ja|4次構造]]を形成する。全てのコラーゲンではないにせよ、I型コラーゲンやおそらく全ての線維性コラーゲンでは、各三重らせんはコラーゲン・ミクロフィブリルと呼ばれる右巻きの超スーパーコイルに結合する。各ミクロフィブリルは隣接するミクロフィブリルと[[wikt:interdigitate/ja|聯絡]]しており、コラーゲン線維内では結晶と言えるほど整然と並んでいるが、個々が不安定であることを示唆する程度である。


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[[File:Collagen biosynthesis (en).png|thumb|upright=1.3|3つの[[polypeptide/ja|ポリペプチド]]がコイル状になってトロポコラーゲンを形成する。その後、多くのトロポコラーゲンが結合してフィブリルを形成し、その多くが線維を形成する。]]
[[File:Collagen biosynthesis (en).png|thumb|upright=1.3|3つの[[polypeptide/ja|ポリペプチド]]がコイル状になってトロポコラーゲンを形成する。その後、多くのトロポコラーゲンが結合してフィブリルを形成し、その多くが線維を形成する。」」
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コラーゲンの特徴は、コラーゲンサブユニットの3本の鎖のそれぞれに[[amino acid/ja|アミノ酸]]が規則正しく並んでいることである。その配列はしばしば[[glycine/ja|Gly]]-[[proline/ja|Pro]]-XまたはGly-X-[[hydroxyproline/ja|Hyp]]のパターンに従う。プロリンまたはヒドロキシプロリンは全塩基配列の約1/6を占める。コラーゲン配列の1/3がグリシンであることから、コラーゲン配列の約半分はグリシン、プロリン、ヒドロキシプロリンではないことになる。コラーゲンの高いグリシン含量は、コラーゲンらせんの安定化に関して重要である。これは、分子内のコラーゲン線維の非常に密接な結合を可能にし、水素結合と分子間架橋の形成を促進するからである。このような規則的な繰り返しと高いグリシン含量は、絹[[fibroin/ja|フィブロイン]]のような数少ない繊維状タンパク質にしか見られない。
コラーゲンの特徴は、コラーゲンサブユニットの3本の鎖のそれぞれに[[amino acid/ja|アミノ酸]]が規則正しく並んでいることである。その配列はしばしば[[glycine/ja|Gly]]-[[proline/ja|Pro]]-XまたはGly-X-[[hydroxyproline/ja|Hyp]]のパターンに従う。プロリンまたはヒドロキシプロリンは全塩基配列の約1/6を占める。コラーゲン配列の1/3がグリシンであることから、コラーゲン配列の約半分はグリシン、プロリン、ヒドロキシプロリンではないことになる。コラーゲンの高いグリシン含量は、コラーゲンらせんの安定化に関して重要である。これは、分子内のコラーゲン線維の非常に密接な結合を可能にし、水素結合と分子間架橋の形成を促進するからである。このような規則的な繰り返しと高いグリシン含量は、絹[[fibroin/ja|フィブロイン]]のような数少ない繊維状タンパク質にしか見られない。
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上記の疾患に加えて、[[scleroderma/ja|強皮症]]ではコラーゲンの過剰沈着が起こる。
上記の疾患に加えて、[[scleroderma/ja|強皮症]]ではコラーゲンの過剰沈着が起こる。


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
==病気{{Anchor|Diseases}}==
==Diseases==
20種類以上のコラーゲンのうち12種類で1000もの変異が同定されている。これらの変異は組織レベルで様々な病気を引き起こす可能性がある。
One thousand mutations have been identified in 12 out of more than 20 types of collagen. These mutations can lead to various diseases at the tissue level.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[Osteogenesis imperfecta/ja|骨形成不全症]] - ''1型コラーゲン''の突然変異によって引き起こされ、優性常染色体疾患であり、骨が弱く、結合組織が不規則である。軽症例では1型コラーゲンのレベルが低下しているが、重症例ではコラーゲンの構造的欠陥がある。
[[Osteogenesis imperfecta]] – Caused by a mutation in ''type 1 collagen'', dominant autosomal disorder, results in weak bones and irregular connective tissue, some cases can be mild while others can be lethal. Mild cases have lowered levels of collagen type 1 while severe cases have structural defects in collagen.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[Chondrodysplasia/ja|軟骨異形成症]] - ''2型コラーゲン''の突然変異によって引き起こされると考えられている骨格障害であるが、これを確認するためにさらなる研究が行われている。
[[Chondrodysplasia]]s – Skeletal disorder believed to be caused by a mutation in ''type 2 collagen'', further research is being conducted to confirm this.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[Ehlers–Danlos syndrome/ja|エーラス・ダンロス症候群]] - 結合組織の変形を引き起こすこの疾患は、13の異なるタイプが知られている。まれなタイプでは、動脈が破裂する致死的なものもある。それぞれの症候群は異なる突然変異によって引き起こされる。例えば、この疾患の血管型（vEDS）は''3型コラーゲン''の突然変異によって起こる。
[[Ehlers–Danlos syndrome]] – Thirteen different types of this disorder, which lead to deformities in connective tissue, are known. Some of the rarer types can be lethal, leading to the rupture of arteries. Each syndrome is caused by a different mutation. For example, the vascular type (vEDS) of this disorder is caused by a mutation in ''collagen type 3''.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[Alport syndrome/ja|アルポート症候群]] - 遺伝的に受け継がれる可能性があり、通常はX連鎖優性遺伝であるが、常染色体優性遺伝や常染色体劣性遺伝もある。
[[Alport syndrome]] – Can be passed on genetically, usually as X-linked dominant, but also as both an autosomal dominant and autosomal recessive disorder, those with the condition have problems with their kidneys and eyes, loss of hearing can also develop during the childhood or adolescent years.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[Knobloch syndrome/ja|ノブロッホ症候群]] - コラーゲンXVIIIの産生をコードする[[COL18A1/ja|COL18A1]]遺伝子の変異によって引き起こされる。脳組織の突出と網膜の変性がみられる。家族にこの疾患の患者がいる場合、遺伝的な関連性があるため、自分自身が発症するリスクが高くなる。
[[Knobloch syndrome]] – Caused by a mutation in the [[COL18A1]] gene that codes for the production of collagen XVIII. Patients present with protrusion of the brain tissue and degeneration of the retina; an individual who has family members with the disorder is at an increased risk of developing it themselves since there is a hereditary link.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
==特徴{{Anchor|Characteristics}}==
==Characteristics==
コラーゲンは長い[[fibrous protein/ja|繊維構造タンパク質]]の一つであり、その機能は[[enzyme/ja|酵素]]などの[[globular protein/ja|球状タンパク質]]とは全く異なる。''コラーゲン線維''と呼ばれる丈夫なコラーゲンの束は、ほとんどの組織を支え、細胞に外側から構造を与える[[extracellular matrix/ja|細胞外マトリックス]]の主要な構成要素であるが、コラーゲンはある種の細胞内部にも存在する。コラーゲンは大きな[[tensile strength/ja|引っ張り強度]]を持ち、[[fascia/ja|筋膜]]、[[cartilage/ja|軟骨]]、[[ligament/ja|靭帯]]、[[tendon/ja|腱]]、[[bone/ja|骨]]、皮膚の主成分である。[[elastin/ja|エラスチン]]や柔らかい[[keratin/ja|ケラチン]]とともに皮膚の強度と弾力性を担っており、その劣化は[[aging/ja|老化]]に伴う[[wrinkle/ja|しわ]]の原因となる。[[blood vessel/ja|血管]]を強化し、[[biological tissue/ja|組織]]の発達に関与する。眼の[[cornea/ja|角膜]]や水晶体には[[crystal/ja|結晶]]線状で存在する。[[Mesozoic/ja|中生代]]や[[Paleozoic/ja|古生代]]の骨でも頻繁に化石化することから、化石記録では最も豊富なタンパク質の1つかもしれない。
Collagen is one of the long, [[fibrous protein|fibrous structural proteins]] whose functions are quite different from those of [[globular protein]]s, such as [[enzyme]]s. Tough bundles of collagen called ''collagen fibers'' are a major component of the [[extracellular matrix]] that supports most tissues and gives cells structure from the outside, but collagen is also found inside certain cells. Collagen has great [[tensile strength]], and is the main component of [[fascia]], [[cartilage]], [[ligament]]s, [[tendon]]s, [[bone]] and skin. Along with [[elastin]] and soft [[keratin]], it is responsible for skin strength and elasticity, and its degradation leads to [[wrinkle]]s that accompany [[aging]]. It strengthens [[blood vessel]]s and plays a role in [[biological tissue|tissue]] development. It is present in the [[cornea]] and lens of the eye in [[crystal]]line form. It may be one of the most abundant proteins in the fossil record, given that it appears to fossilize frequently, even in bones from the [[Mesozoic]] and [[Paleozoic]].
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===用途===
===Uses===
[[file:Beretta Salami and Collagen Casing .jpg|right|150px|thumb|サラミとその中に入っていたコラーゲンのケーシング（下）]]  
[[file:Beretta Salami and Collagen Casing .jpg|right|150px|thumb|A salami and the collagen casing (below) it came in]]
コラーゲンの用途は食品から医薬品まで多岐にわたる。医療業界では、[[plastic surgery/ja|美容外科]]や[[burn (injury)/ja|火傷手術]]に使用されている。食品分野では、[[casing (sausage)/ja|ソーセージ用ケーシング]]が使用例のひとつである。
Collagen has a wide variety of applications, from food to medical. In the medical industry, it is used in [[plastic surgery|cosmetic surgery]] and [[burn (injury)|burn surgery]]. In the food sector, one use example is in [[casing (sausage)|casings for sausages]].
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
コラーゲンが加熱などの十分な[[denaturation (biochemistry)/ja|変性]]を受けると、3本のトロポコラーゲン鎖は部分的または完全に分離して球状ドメインとなり、[[random coil/ja|ランダムコイル]]の通常のコラーゲン・ポリプロリンII（PPII）とは異なる二次構造を含む。このプロセスは[[gelatin/ja|ゼラチン]]の形成を説明するものであり、味付けされた[[gelatin dessert/ja|ゼラチンデザート]]を含む多くの食品に使用されている。食品以外にも、ゼラチンは製薬、化粧品、写真産業で使用されている。ゼラチンは[[dietary supplement/ja|栄養補助食品]]としても使用され、老化防止薬としても宣伝されている。
If collagen is subject to sufficient [[denaturation (biochemistry)|denaturation]], such as by heating, the three tropocollagen strands separate partially or completely into globular domains, containing a different secondary structure to the normal collagen polyproline II (PPII) of [[random coil]]s. This process describes the formation of [[gelatin]], which is used in many foods, including flavored [[gelatin dessert]]s. Besides food, gelatin has been used in pharmaceutical, cosmetic, and photography industries. It is also used as a [[dietary supplement]], and has been advertised as a potential remedy against the ageing process.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
ギリシア語で糊を意味する''kolla''から、コラーゲンという言葉は「[[animal glue/ja|糊]]生産者」を意味し、糊を得るために馬や他の動物の皮膚や[[tendon/ja|筋]]を煮沸する初期のプロセスを指す。コラーゲン接着剤は約4,000年前にエジプト人によって使用され、ネイティブ・アメリカンは約1,500年前に[[:en:bow (weapon)|弓]]に使用していた。世界最古の接着剤は[[radiocarbon dating/ja|炭素年代]]で8,000年以上前のもので、コラーゲンであることが判明した-縄籠や[[:en:embroidery|刺繍]]された[[:en:Textile|ファブリック]]の保護裏地として、[[:en:list of eating utensils|食器]]をつなぎ合わせるために、また[[human skull/ja|人間の頭蓋骨]]の十字の装飾に使われていた。コラーゲンは通常ゼラチンに変化するが、乾燥状態のために生き残った。動物の接着剤は[[thermoplastic/ja|熱可塑性]]であり、再加熱すると再び軟化するため、現在でも高級バイオリンやギターなどの[[:en:musical instrument|楽器]]の製作に使われている。永久的で強靭な[[chemical synthesis/ja|合成]]プラスチック接着剤とは相容れない用途である。革を含む動物のすじや皮は、何千年もの間、有用な物品を作るために使われてきた。
From the Greek for glue, ''kolla'', the word collagen means "[[animal glue|glue]] producer" and refers to the early process of boiling the skin and [[tendon|sinews]] of horses and other animals to obtain glue. Collagen adhesive was used by Egyptians about 4,000 years ago, and Native Americans used it in [[bow (weapon)|bows]] about 1,500 years ago. The oldest glue in the world, [[radiocarbon dating|carbon-dated]] as more than 8,000 years old, was found to be collagen – used as a protective lining on rope baskets and [[embroidery|embroidered]] [[Textile|fabric]]s, to hold [[list of eating utensils|utensils]] together, and in crisscross decorations on [[human skull]]s. Collagen normally converts to gelatin, but survived due to dry conditions. Animal glues are [[thermoplastic]], softening again upon reheating, so they are still used in making [[musical instrument]]s such as fine violins and guitars, which may have to be reopened for repairs – an application incompatible with tough, [[chemical synthesis|synthetic]] plastic adhesives, which are permanent. Animal sinews and skins, including leather, have been used to make useful articles for millennia.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
ゼラチン-[[resorcinol/ja|レゾルシノール]]-[[formaldehyde/ja|ホルムアルデヒド]]接着剤（およびホルムアルデヒドを毒性の低いペンタンジアルと[[glyoxal/ja|エタンジアル]]に置き換えたもの）は、ウサギの[[lung/ja|肺]]の実験的切開の修復に用いられてきた。
Gelatin-[[resorcinol]]-[[formaldehyde]] glue (and with formaldehyde replaced by less-toxic pentanedial and [[glyoxal|ethanedial]]) has been used to repair experimental incisions in rabbit [[lung]]s.
</div>


=== 化粧品
=== 化粧品
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