的纤维蛋白，也被称为硬蛋白，是一类是任何活细胞的重要结构组分的蛋白质。胶原蛋白，弹性蛋白，角蛋白或纤维蛋白是这类蛋白质的例子。
它们执行非常多样化和复杂的功能。最重要的是防护（例如豪猪的刺）或支撑（例如为蜘蛛提供自身编织的网并保持其悬浮的蜘蛛）。
丝素蛋白（一种纤维蛋白）的重复结构（来源：Sponk，来自Wikimedia Commons）
纤维蛋白由完全延伸的多肽链组成，这些多肽链被组织成具有强大抵抗力的“纤维”或“绳”。这些蛋白质在机械上非常坚固，并且不溶于水。
在大多数情况下，纤维蛋白的成分是连续重复氨基酸的聚合物。
人类已经尝试使用不同的生物技术工具来重现纤维蛋白的特性，但是，以这种精确性来阐明多肽链中每个氨基酸的排列并不是一件容易的事。
结构体
纤维蛋白在结构上具有相对简单的组成。它们通常由连接在一起的三个或四个氨基酸组成，这些氨基酸重复多次。
也就是说，如果蛋白质由赖氨酸，精氨酸和色氨酸等氨基酸组成，则将与色氨酸结合的下一个氨基酸将再次是赖氨酸，其次是精氨酸和另一个色氨酸分子，依此类推。
有一些纤维蛋白，其氨基酸基序与其序列的重复基序隔开两个或三个不同的氨基酸，在其他蛋白质中，氨基酸序列可以高度可变，具有10个或15个不同的氨基酸。
许多纤维蛋白的结构已通过X射线晶体学技术和核磁共振方法进行了表征。由于这个原因，已经详细描述了管状，层状，螺旋状，“漏斗状”等形状的纤维状蛋白质。
每条独特的重复模式多肽形成一条链，每条链是构成“纤维蛋白”超微结构的数百个单位之一。通常，每个细丝相对于彼此螺旋地布置。
特征
由于构成纤维蛋白的纤维网络，其主要功能包括充当结构材料，以支持，抵抗和保护不同生物体的组织。
由纤维蛋白组成的保护性结构可以保护脊椎动物的重要器官免受机械冲击，不利的天气条件或掠食者的攻击。
纤维蛋白的专业化水平在动物界是独一无二的。例如，蜘蛛网是蜘蛛生活的重要支撑面料。这种材料具有独特的强度和柔韧性。
如此之多，如今，即使使用转基因生物利用生物技术工具合成蜘蛛网，如今许多合成材料仍在尝试重现蜘蛛网的柔韧性和抵抗力。但是，应注意，尚未实现预期的成功。
纤维蛋白具有的重要特性是它们可以使脊椎动物的不同组织之间建立联系。
此外，这些蛋白质的多用途特性使活生物体能够创造出兼具强度和柔韧性的材料。在许多情况下，这就是构成脊椎动物肌肉运动的基本组成部分。
纤维蛋白的例子
胶原
它是一种动物来源的蛋白质，可能是脊椎动物体内最丰富的蛋白质之一，因为它构成了大多数结缔组织。胶原蛋白因其强大，可扩展，不溶和化学惰性的特性而脱颖而出。
胶原蛋白的分子结构，胶原蛋白是一种动物来源的纤维蛋白（来源：Nevit Dilmen，来自Wikimedia Commons）
它主要由皮肤，角膜，椎间盘，肌腱和血管组成。胶原纤维由平行的三重螺旋组成，几乎是氨基酸甘氨酸的三分之一。
这种蛋白质形成称为“胶原微纤维”的结构，该结构由几个胶原三重螺旋的结合体组成。
弹性蛋白
像胶原蛋白一样，弹性蛋白是一种蛋白质，是结缔组织的一部分。但是，与第一种不同，它为组织提供了弹性，而不是阻力。
弹性蛋白纤维由氨基酸缬氨酸，脯氨酸和甘氨酸组成。这些氨基酸是高度疏水的，已经确定该纤维蛋白的弹性是由于其结构内的静电相互作用。
弹性蛋白在强烈经受伸展和松弛循环的组织中丰富。在脊椎动物中，它存在于动脉，韧带，肺和皮肤中。
角蛋白
角蛋白是一种蛋白质，主要存在于脊椎动物的表皮层。这种蛋白质形成重要的结构，例如头发，指甲，荆棘，羽毛，角等。
角蛋白可以由α-角蛋白或β-角蛋白组成。α-角蛋白比β-角蛋白坚硬得多。这是因为α-角蛋白是由富含氨基酸半胱氨酸的α-螺旋组成的，该半胱氨酸具有与其他相等氨基酸形成二硫键的能力。
另一方面，在β-角蛋白中，它由更大比例的极性和非极性氨基酸组成，它们可以形成氢键并以折叠的β片状组织。这意味着其结构的抵抗力较低。
丝素蛋白
这是组成蜘蛛网和蚕产生的线的蛋白质。这些线主要由氨基酸甘氨酸，丝氨酸和丙氨酸组成。
这些蛋白质的结构是反平行于长丝方向组织的β-折叠。该特性使其具有抵抗力，柔韧性和极小的拉伸能力。
丝素蛋白在水中的溶解度不是很高，并且由于氨基酸的结合在其一级结构中具有很高的刚度以及在氨基酸的二级基团之间形成的范德华桥而具有很大的灵活性。
参考文献
- Bailey，K.（1948）。纤维蛋白作为生物系统的组成部分。英国医学简报，5（4-5），338-341。
- 霍金斯，ML（1943）。纤维蛋白的结构。化学评论，32（2），195-218。
- Kaplan，DL（1998）。纤维蛋白-丝绸作为模型系统。聚合物降解和稳定性，59（1-3），25-32。
- 帕里（Parry，DA）和克里默（L克里默）（LK）（1979）。纤维蛋白，科学，工业和医学方面。在1979年国际纤维蛋白会议上：梅西大学。学术出版社。
- Parry，DA和Squire，JM（2005）。纤维蛋白：揭示了新的结构和功能方面。蛋白质化学进展（第70卷，第1-10页）。学术出版社。
- 施密特，FO（1968）。纤维蛋白–神经细胞器。美国国家科学院院刊，60（4），1092。
- Wang，X.，Kim，HJ，Wong，C.，Vepari，C.，Matsumoto，A.，&Kaplan，DL（2006）。纤维蛋白和组织工程。今日材料，9（12），44-53。