Hydroksyprolina to aminokwas, który naturalnie występuje w białkach strukturalnych organizmów, głównie w kolagenie. Stanowi ona około 13,5% wszystkich aminokwasów w kolagenie i odgrywa kluczową rolę w stabilizacji jego struktury potrójnej helisy. Jest to niekanoniczny aminokwas, czyli taki, który jest modyfikowany po translacji – hydroksylacja proliny zachodzi przy udziale enzymu hydroksylazy prolinowej, która wymaga witaminy C jako koenzymu. Niedobór tej witaminy może prowadzić do zaburzeń w tworzeniu hydroksyproliny, co z kolei wpływa na osłabienie struktury kolagenu i objawia się m.in. skórnymi problemami oraz słabszą odpornością na zranienia. Oprócz swojej roli w kolagenie, hydroksyprolina bierze udział w procesach regeneracyjnych tkanek, wspierając gojenie się ran oraz odbudowę tkanki łącznej. Ponadto, jej stężenie w moczu może być wskaźnikiem rozpadu kolagenu, co jest wykorzystywane w diagnozowaniu chorób związanych z tkanką łączną, jak np. osteoporoza czy określone formy zapalenia stawów. Hydroksyprolina sama w sobie nie buduje nowego kolagenu, jednak jej obecność jest konieczna do zachowania jego struktury i funkcji.