Колагенът е протеин, който се състои от три полипептидни вериги, образуващи спирална структура. Кератинът е протеин, който съществува като алфа верига или бета лист, свързан с различни остатъци.

Какво е колаген?

Определение:

Колагенът е протеин, който се състои от три вериги от полипептиди и много единици от хидроксипролин, пролин и глицин.

Структура:

Молекулната структура на колагена е тази на спирала от три вериги полипептиди, които са свързани заедно и свързани с ковалентни връзки както във вериги, така и между тях. Спиралата е изградена от две алфа 1 вериги и една алфа 2 верига, свързани заедно, а всеки трети остатък обикновено е аминокиселината глицин. Има няколко различни вида колаген, които са идентифицирани в човешкото тяло, а от този тип 1 колаген е най-многобройният и в изобилие.

Функции:

Колагенът е основният фиброзен протеин, който се намира в съединителните тъкани на човешкото тяло. Намира се също в дермата на кожата и в лигаментите и сухожилията, които се намират в ставите на тялото. Това е жилав материал, който е здрав и дава възможност за определена степен на еластичност преди счупване; именно тази висока якост на опън на колаген го прави толкова подходящ като влакно от съединителна тъкан.

Образуване:

Клетките, наречени фибробласти, които са в изобилие от съединителни тъкани, произвеждат колагеновите влакна. Обикновено колагенът се образува от частите лизин и пролин, съединяващи се заедно с различни други компоненти, като хидроксилни групи и захарни молекули. Ограничено количество колаген може да се синтезира и извън клетката чрез ензимно действие върху влакнест материал на проклаген.

Болести, при които има проблеми при образуването на колаген:

Синдромът на Ehlers-Danlos (EDS) е заболяване, открито при хора, при което типът колаген е дефектен, тъй като колаген тип III не се произвежда от фибробластите. Резултатът е, че ставите могат лесно да бъдат изкълчени и човекът също може да претърпи аортна дисекция, тъй като колагенът е важна част от аортата.

Какво е Кератин?

Определение:

Кератинът е труден влакнест протеин, който се среща като алфа или бета тип и винаги има много цистеинови остатъци с много дисулфидни връзки, присъстващи в молекулната структура.

Структура:

Алфа кератинът се състои от две вериги. Всяка навита верига е известна като алфа спирала, към която се свързват N и C-крайни групи. Бета кератинът се появява като бета лист, прикрепен към С и N-терминални групи. Броят на дисулфидните мостове може да варира, така че ако има по-малко от тези връзки, тогава кератинът е по-гъвкав.

Функции:

Кератинът е важен белтък, образуващ голяма част от кожата и различни епидермални структури като косата и ноктите. Кератинът придава голяма част от структурата на кожата. Протеинът също така образува епидермални структури като нокти, пера и копита на различни животни. Кератинът също така образува междинните нишки на клетъчния цитоскелет.

Образуване:

Кератиноцитните клетки се намират в дермата на човешката кожа и именно тези клетки, които правят кератинови протеини, се движат нагоре в епителните слоеве на кожата.

Болести, при които има проблеми с образуването на кератин:

Има някои човешки заболявания, които се появяват, когато кератинът не се формира правилно. Например състоянията епидермолиза bullosa simplex (EBS) и епидермолитична хиперкератоза (EH), които и двете причиняват проблеми на кожата. Тези заболявания са причинени от дефекти в гените, които кодират различни видове образуване на кератин.

Разлика между колаген и кератин?

дефиниция

Колагенът е фиброзен протеин, в който се свързват три вериги от полипептиди, за да образуват спирална структура. Кератинът също е фиброзен протеин, но се среща като алфа или бета тип.

Обща молекулна структура

Молекулната структура на колагена е тази на спирала, в която три полипептида са свързани чрез ковалентни връзки. Молекулната структура на кератин е тази на алфа спирала или бета лист, към който се прикрепят различни N и С-крайни групи и присъстват няколко дисулфидни връзки.

Обилни аминокиселини

Най-разпространените аминокиселини, образуващи колаген, са глицин, пролин и хидроксипролин. Най-разпространената аминокиселина, съставляваща кератин, е цистеинът.

Част от кои тъкани

В живите организми колагенът е важен като част от съединителните тъкани като връзки и сухожилия и част от дермата на кожата. В живите организми кератинът е важна част от кожата, косата и ноктите; и образува нокти, пера и копита на други животни.

Търговски цели

Колагенът се използва при хирургични реконструкции. Кератинът се използва като добавка в керамичната промишленост и като компонент на много козметика.

образуване

Колагенът се изработва в клетки, наречени фибробласти. Кератинът се произвежда в клетки, наречени кератиноцити.

заболявания

Заболяване, включващо проблеми при образуването на колаген, включва синдром на Ehlers-Danlos (EDS). Заболяванията, включващи проблеми във формирането на кератин, включват епидермолиза bullosa simplex (EBS) и епидермолитична хиперкератоза (EH).

Таблица, сравняваща колаген и кератин

Обобщение на колаген Vs. кератин

  • Колагенът и кератинът са и протеини, намиращи се в човешките тъкани. Установено е, че колагенът съставлява по-голямата част от съединителните тъкани на тялото. Установено е, че кератинът съставлява голяма част от кожата, косата и ноктите на тялото. Колагенът е протеин, който се произвежда от клетките на фибробластите. Кератинът се намира като алфа или бета форми и се произвежда от кератиноцитни клетки.
Д-р Рай Осборн

Препратки

  • Кредит за изображение: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1bkv_collagen_02.png
  • Кредитна снимка: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Keratin_creation_red.svg
  • Бродски, Барбара и Антон В. Персиков. "Молекулна структура на тройната спирала на колагена." Напредък в протеиновата химия. Vol. 70. Академик прес, 2005. 301-339.