keratin

Negl sett med elektronmikroskop. Negler er bygget opp av fiberproteinet keratin.

Keratin er en gruppe proteiner med egenskaper som gjør at de danner fibre. Keratin lages av mennesker og dyr, og finnes blant annet i hud, hår, negler, ull, horn og fjær. Keratin utgjør mer enn 85 prosent av hornhudens proteiner. Keratiner danner lange, slitesterke fibre, som er uløselige i vann. De er viktige for å bevare strukturen til celler som danner kroppsvev. De kan deles inn i to hovedgrupper, α-keratin og β-keratin, basert på sekundærstrukturen.

Faktaboks

uttale:
keratˈin
etymologi:
av kerat-
også kjent som:

hornstoff

Struktur

α-keratin finnes i alle virveldyr og er den best studerte gruppen av keratin. I virveldyr er hår og negler bygd opp av døde celler fylt med keratin, mens hud er bygd opp av levende celler med et skjellet av keratin. α-keratin er bygd opp av enheter som består av to α-helikser tvunnet rundt hverandre. Hver av α-heliksene består av lange aminosyresekvenser, ofte over 300 aminosyrer. Disse enhetene reagerer med hverandre og danner lange, vridde fibre. Keratin har et høyt innhold av den svovelholdige aminosyren cystein. Cystein danner disulfidbroer mellom α-keratin, og dette forsterker fibrene.

β-keratin finnes bare i reptiler og fugler, blant annet fjær og hudskjell. β-keratin består av β-tråder som danner β-flak. β-keratin er mindre elastisk enn α-keratin, men det er stor ulikhet mellom de ulike typene av β-keratin. Under fjærutvikling hos fugler kan det være α-keratin i starten, men ferdigutviklede fjær består utelukkende av β-keratin. Reptiler har harde skjell bestående av β-keratin, som holdes sammen av elastisk α-keratin. Et unntak er skallet til skilpadder, som kun består av β-keratin.

Keratins funksjoner

I hud, og annet epitelvev, er keratin en viktig del av celleskjellettet og det bidrar til å danne vev ved å binde de ulike cellene til hverandre. Keratin som binder celler sammen er også transportkanaler for elektriske signaler mellom de ulike cellene. Derfor er innholdet av keratin høyere i celler som utsettes for mange elektriske signaler. Celler i vev som utsettes for mye slitasje inneholder også mer keratin. Et eksempel på keratin som utgjør en stor del av celleskjelettet i hud og slimhinner er K5/K14 komplekset. Mutasjoner som gjør at disse keratinene ikke produseres gir arvelige sykdommer som Epidermolysis bullosa .

Hos mennesker er det funnet 54 gener som koder for funksjonelt keratin. Dette gjør keratiner til en gruppe proteiner med høy grad av ulikhet. De ulike keratinkodende genene uttrykkes spesifikt i ulike vev, og halvparten uttrykkes kun i ulike deler av hårsekkene. Keratin har en viktig rolle i opprettholdelsen av strukturen til epitelceller. Noen keratiner bidrar til signalisering mellom celler. Hår består både av de samme keratinene som i for eksempel hud, i tillegg til keratiner som har et mye høyere svovelinnhold i endene, det vil si flere cysteiner, og refereres til som hår-keratiner. Det økte innholdet av svovel gir ekstremt mange trådformede bindinger mellom keratin og keratin-assosierende proteiner (KAP). Disse bindingene er hovedsakelig disulfidbroer mellom cysteinaminosyrene. Jo flere disulfidbroer det er mellom de ulike proteinene i håret, jo mer krøllete vil det bli. Ved varmebehandling kan disse bindingene brytes, α-heliksene i keratin strekkes ut til en struktur som minner om β-flak, og håret vil rettes ut.

Keratinisering

Keratinisering er det samme som forhorningsprosess, og betyr at celler blir hardere. Når en celle gjennomgår keratinisering produserer den store mengder keratin, slik at den til slutt blir fylt av proteinet. I tillegg gjennomgår cellen programmert celledød (apoptose), noe som fører til at cellekjernen og andre cellestrukturer ødelegges. Keratinisering gjør at vev med mye keratin blir noen av verdens mest slitesterke og solide biologiske materialer. Keratinisering skjer i hud, hår, negler, hover, horn og fjær. Det er i denne prosessen at for eksempel hudceller blir til overhud, neglebånd blir til negler og den nederste delen av hårsekkene blir til hår. Keratiniseringsfeil kan føre til sykdommer som påvirker både hud og slimhinner. Når døde hårceller ikke blir fjernet fra hårsekken på grunn av for mye keratin, kalles det hyperkeratinisering. Det kan føre til infeksjoner og inflammasjon i hårsekkene. Produksjonen av keratin kan derimot bli for lav i celler som ikke har fullført fullstendig spesialisering til vev. Andre former for keratiniseringsfeil kalles unormal keratinisering.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg