コラーゲン

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もともと動物組織から抽出されたコラーゲンは、化粧品、医療機器（美容薬品、骨修復、角膜修復）、食品などに広く使用される重要なタンパク質素材です。動物由来のコラーゲンでは増加する産業的要求を満たすのは困難であり、様々な発現システム（例えば、細菌、酵母、哺乳類細胞）から得られる再構成コラーゲンが非常に注目されています。

アミノ酸配列、構造、機能に基づいて29種類のコラーゲンが同定されており、それぞれI型からXXIX型まで命名されています。I型～III型は比較的一般的なコラーゲンタイプで、体内のすべてのコラーゲンのおよそ90%を占めています。

Ⅰ型コラーゲン 手術用糸や止血スポンジの製造に一般的に使用されます。

Ⅱ型コラーゲン 線維状であり、すべての軟骨の主要成分を提供します。

Ⅲ型コラーゲン 創傷被覆材において重要な役割を果たします。

ⅩⅦ型コラーゲン 毛包幹細胞（HFSCs）を有效地に保護し、毛包の萎縮、脱毛、および皮膚の薄化に対して効果を発揮することが示されました。これは、その毛髪再生への潜在的な応用を示唆しています。

近年、多くの再構成コラーゲン（例：I型、II型、III型）が市場に投入されたり、臨床試験中であったりします。

コラーゲンの構造的特徴

コラーゲンは独自のタンパク質構造を持ち、一次構造はアミノ酸（Gly-X-Y）が繰り返される配列で構成され、Xは通常プロリン（Pro）、Yは主にヒドロキシプロリン（Hyp）またはヒドロキシリジン（Hyl）です。二次構造はポリペプチド鎖の左巻きαヘリックスと定義されます。三次構造は、3本の絡み合うαヘリックスのポリペプチド鎖からなる特殊な右巻き三重らせん構造で、これはプロコラーゲンの基本的な形態を提供します。四次構造は、コラーゲンが頭と尾がつながるように並び、平行に束状に配置されることを指し、コラーゲン微細線維は共有結合によって組織化されます。コラーゲン線維は、コラーゲン微細線維が束になって集まることで形成されます。

コラーゲンの応用

コスメティックとしてのコラーゲン

再合成物質は美容およびスキンケア製品の製造に使用できます。コラーゲンには優れた保湿特性があり、乾燥した肌やしわなどの問題を軽減することができます。

医療機器としてのコラーゲン

皮膚損傷の治療に使用されるコラーゲン

再構成コラーゲンは、その肌を改善するバイオアクティビティにより美容製品に使用できます。再構成コラーゲンは、肌細胞の増殖、コラーゲン合成、保湿、抗酸化作用を促進し、これにより傷跡を除去し、しわを減少させ、肌状態を改善します。再構成コラーゲンは注射、包帯、スプレーなどを通じて美容医学分野で使用できます。

他の組織欠損に使用されるコラーゲン

その生体適合性、生物学的活性、生分解性のために、コラーゲンペプチドサcaffold（支持体）は組織工学および再生医療で使用されます。コラーゲンペプチドサcaffoldは組織の再生と修復を促進し、角膜、骨、軟骨、歯科、心血管、神経組織などのさまざまな組織欠損を治療するために使用できます。

薬物送達用のコラーゲン

コラーゲンは、幅広い範囲のサイトカイン、タンパク質、薬物と結合するため、薬物送達と持続的な放出に非常に効果的な材料です。最適な治療効果を得るために、薬物の放出速度やタイミングを調整することができます。

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