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角蛋白

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细胞内角蛋白丝的显微照片。

角蛋白(英語:Keratin)是纖維結構蛋白家族之一。 它是構成頭髮和人體皮膚外層的關鍵結構材料。 角蛋白也是保護上皮組織細胞免受損傷或壓力的蛋白質。 角蛋白極不溶於水和有機溶劑。 角蛋白單體組裝成束以形成中间纤维,其堅韌並形成在爬行動物鳥類兩棲動物哺乳動物中被發現的強壮的非礦化的表皮附屬物[1][2]。 已知接近角質化組織韌性的唯一其他生物物質是幾丁質[3][4][5]

角蛋白的超分子聚集特性使它十分有用。這種特性視乎其多肽鏈的特性,而這又視乎角蛋白的氨基酸組成和序列。α螺旋β折叠圖案和二硫鍵對球狀蛋白質的構成十分重要,而這些蛋白質對角蛋白的結構和聚集具主導作用。

角蛋白分类及UniProt对应条目(分子式基于UniProt提供的氨基酸序列计算,仅供理论参考)
分类 基因名称 UniProt名称 UniProt编号 主要分布/功能 分子式
I型角蛋白
(酸性)
KRT9 Keratin, type I cytoskeletal 9 P35527 掌跖表皮 分子式

C2600H4038O946N796S15

KRT10 Keratin, type I cytoskeletal 10 P13645 皮肤角质层 分子式:C2488H3860O891N748S10
KRT14 Keratin, type I cytoskeletal 14 P02533 基底层上皮 分子式:C2196H3548O743N646S21
KRT18 Keratin, type I cytoskeletal 18 P05783 单层上皮(肝、肠) 分子式:C2065H3376O685N612S10
KRT19 Keratin, type I cytoskeletal 19 P08727 腺上皮 分子式C1897H3051O633N559S9
II型角蛋白
(中性/碱性)
KRT1 Keratin, type II cytoskeletal 1 P04264 皮肤角质层 分子式:C2797H4425O975N859S11
KRT5 Keratin, type II cytoskeletal 5 P13647 基底层上皮 分子式:C2685H4283O885N793S17
KRT6A Keratin, type II cytoskeletal 6A P02538 毛囊、指甲 分子式:C2587H4166O850N768S13
KRT7 Keratin, type II cytoskeletal 7 P08729 腺上皮 分子式:C2212H3616O727N656S11
KRT8 Keratin, type II cytoskeletal 8 P05787 单层上皮 分子式:C2309H3764O771N666S16
毛发角蛋白 KRT31 Keratin, type I cuticular Ha1 P13646 毛发角质层 分子式(理论): C2121H3407O716N615S19(修饰后:磷酸角蛋白C₂₁₃₁H₃₄₂₄O₇₂₃N₆₁₆S₁₉P)通常会发生O-糖基化;聚糖由單個 N-乙醯氨基葡萄糖殘基組成,改性殘基磷酸絲氨酸427-
KRT33B Keratin, type I cuticular Hb3 Q14525 毛发皮质 分子式:C1972H3166O660N574S23
KRT81 Keratin, type II cuticular Hb1 P13644 毛发纤维 分子式:C2332H3790O763N686S40
角蛋白关联蛋白
(KAPs)
KRTAP1-1 Keratin-associated protein 1-1 Q8IUC0 调控角蛋白交联 分子式:C776H1148O257N216S22
KRTAP5-5 Keratin-associated protein 5-5 Q6L8Q7 毛发强度 分子式:C3004H4677O895N821S23

参考资料

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  1. ^ Fraser, R.D.B. Keratins: Their composition, structure and biosynthesis. Bannerstone House: Charles C Thomas. 1972: 3–6. ISBN 0-398-02283-6. 
  2. ^ Wang, Bin. Keratin: Structure, mechanical properties, occurrence in biological organisms, and efforts at bioinspiration. Progress in Materials Science. 2016, 76: 229–318. doi:10.1016/j.pmatsci.2015.06.001. 
  3. ^ Keratin. Webster's Online Dictionary. [2018-11-06]. (原始内容存档于2021-05-01). 
  4. ^ Vincent, Julian F.V; Wegst, Ulrike G.K. Design and mechanical properties of insect cuticle. Arthropod Structure & Development. July 2004, 33 (3): 187–199. doi:10.1016/j.asd.2004.05.006. 
  5. ^ Tombolato, Luca; Novitskaya, Ekaterina E.; Chen, Po-Yu; Sheppard, Fred A.; McKittrick, Joanna. Microstructure, elastic properties and deformation mechanisms of horn keratin. Acta Biomaterialia. February 2010, 6 (2): 319–330. PMID 19577667. doi:10.1016/j.actbio.2009.06.033.