La hidroxiprolina tiene la misma estructura que el aminoácido prolina, con un grupo hidroxilo (OH) unido al átomo de carbono gamma en el anillo de pirrolidina, como se muestra a continuación.
Como dijiste, es un componente importante de la triple hélice de colágeno, para la cual la estructura primaria es repeticiones de GXY, donde X e Y son prolina e hidroxiprolina. Esta secuencia contiene muchos anillos de pirrolidina (en los residuos de prolina e hidroxiprolina), lo que crearía una gran cantidad de choque estérico en una hélice convencional, forzando a la estructura a una forma helicoidal mucho más extendida (en comparación con la hélice alfa).
Además, el OH adicional en la hidroxiprolina participa en la unión de hidrógeno a las otras cadenas en la triple hélice, estabilizando la estructura.