Кератины

Кератины представляют собой семейство фибриллярных белков, которые обладают высокой механической прочностью, уступающей только хитину. Основное место локализации кератина – это ногти, волосы, у животных – рога, клювы, и другие роговые изменения кожи. Их характерной особенностью является то, что кератины нерастворимы в воде по причине наличия в составе аминокислотных остатков.

История исследования

Изучение а-кератинов представляет собой важнейший этап в формировании современных представлениях о глобулярных белках. Первые их исследования начались английским молекулярным физиком и биологом в 30-х годах прошлого столетия. Рентгенологическое исследование помогло ученому изучить белки не вытянутой, в скрученной и свернутой формы.

Классификация

Кератины подразделяются на две группы: альфа- и бета-каротины. Первые выглядят в виде плотных витков вокруг оси, они являются основой волос, шерсти, ногтей, копыт и рогов. Кератины второй группы обладают зигзагообразной формой, являются более твердыми. Они входят в состав панцирей, чешуи, перьев, клювов и т.д.

Ороговение

Принято разделять кератины на «мягкие» и «твердые». В эпителиальных клетках кератины образуют филаменты – нитевидные структуры белков, которые обеспечивают прочность клеток. Также данные белки образуют полимеры, которые впоследствии способны образовывать длинные филаменты.

Эпителиальная дифференцировка приводит к ороговению клеток эпидермиса. В результате исчезают цитоплазматические органоиды, замедляется и прекращается обмен веществ, наступает апоптоз – смерть клетки, программируемая организмом на клеточном уровне, клетка полностью роговеет. В живых клетках эпителия, который не ороговел, кератин стабилизирует цитоплазму против физического воздействия.

Функции в организме

Обладая нерастворимостью и прочностью, кератины выполняют защитную функцию в организме. Альфа-кератины составляют большую массовую долю наружного слоя кожи. В данных белках содержится высокая доля глицина – самой маленькой аминокислоты, а также аланин.