Пролин способствует формированию вторичных структур в коллагене, вызывая изгибы в полипептидной цепи и стабилизируя левозакрученную спиральную конформацию. 25

Спираль пептидной цепи коллагена стабилизирована не за счёт водородных связей (так как пролин их не образует), а силами стерического отталкивания пирролидиновых колец в остатках пролина. 5 В результате расстояние между аминокислотными остатками по оси спирали увеличивается, и она оказывается более развёрнутой по сравнению с туго закрученной α-спиралью глобулярных белков. 5

Участки белков с высоким содержанием пролина часто формируют вторичную структуру полипролиновой спирали II типа. 13