Kas ir keratīns un kāds ir tā mērķis?
SUSUMU NISHINAGA / Getty Images
Keratīns ir šķiedru strukturāls proteīns, kas atrodams dzīvnieku šūnās un tiek izmantots specializētu audu veidošanai. Konkrēti, proteīnus ražo tikai hordati (mugurkaulnieki, Amphioxus un urochordates), kas ietver zīdītājus, putnus, zivis, rāpuļus un abiniekus. Cietais proteīns aizsargā epitēlija šūnas un stiprina noteiktus orgānus. Vienīgais bioloģiskais materiāls, kam ir līdzīga izturība, ir proteīns hitīns, kas atrodams bezmugurkaulniekiem (piemēram, krabjiem, tarakāniem).
Ir dažādas keratīna formas, piemēram, α-keratīni un cietāki β-keratīni. Keratīnus uzskata par skleroproteīnu vai albuminoīdu piemēriem. Proteīns ir bagāts ar sērs un nešķīstošs ūdenī. Augstais sēra saturs ir saistīts ar bagātību aminoskābe cisteīns. Disulfīda tilti piešķir proteīnam stiprību un veicina nešķīstību. Keratīns parasti netiek sagremots kuņģa-zarnu traktā.
Keratīna vārda izcelsme
Vārds 'keratīns' cēlies no grieķu vārda 'keras', kas nozīmē 'rags'.
Keratīna piemēri
Keratīna monomēru saišķi veido tā sauktos starppavedienus. Keratīna pavedienus var atrast ādas epidermas slānī šūnās, ko sauc par keratinocītiem. α-keratīni ietver:
- mati
- vilna
- nagi
- nagi
- nagi
- ragi
β-keratīnu piemēri ir:
- rāpuļu zvīņas
- rāpuļu nagi
- putnu nagi
- bruņurupuču čaumalas
- spalvas
- dzeloņcūku spalvas
- putnu knābji
Vaļu balīna plāksnes sastāv arī no keratīna.
Zīds un keratīns
Daži zinātnieki zirnekļu un kukaiņu ražotos zīda fibroīnus klasificē kā keratīnus, lai gan pastāv atšķirības starp materiālu filoģenēzi, pat ja to molekulārā struktūra ir salīdzināma.
Keratīns un slimības
Lai gan dzīvnieku gremošanas sistēmas nav aprīkotas, lai tiktu galā ar keratīnu, dažas infekcijas sēnītes barojas ar olbaltumvielām. Piemēri ir ēdes un kāju sēnīte.
Keratīna gēna mutācijas var izraisīt slimības, tostarp epidermolītisko hiperkeratozi un faringis keratozi.
Tā kā keratīnu neizšķīdina gremošanas skābes, tā uzņemšana izraisa problēmas cilvēkiem, kuri ēd apmatojumu (trikofāgiju), un kaķiem rodas apmatojuma vemšana, kad kopšanas rezultātā ir sakrājies pietiekami daudz apmatojuma. Atšķirībā no kaķiem, cilvēki neizvemj matu bumbas, tāpēc liela apmatojuma uzkrāšanās cilvēka gremošanas traktā var izraisīt retu, bet letālu zarnu nosprostojumu, ko sauc par Rapunzel sindromu.