A keratin egy olyan fehérjecsalád, amelyet sok élőlény szintetizál és használ fel szerkezeti elemként, és a rostos fehérje tipikus példája is . Ez a fő alkotórésze integumentumban ( haj , toll , szarv , köröm , csőr sok állat). A haj ennek a keratinnak a 95% -át teszi ki, amely megvédi az UV-sugaraktól , a tengervíztől és a támadó egyéb külső tényezőktől.
A keratin szó gyöke megfelel a semleges görög szubsztanciális κέρας (átírás: keras) szónak, amelynek elsődleges jelentése a „kürt”. A francia etimológia ennek a névnek a genitívumában található meg: κέρατος, amelyet orr-végződés (-in-) és a női név -e vége kísér.
A keratin vízben és szerves oldószerekben oldhatatlan , és bizonyos állatok, különösen emlősök epidermiszében való jelenléte garantálja az áthatolhatatlan bőrt. Előfordul, hogy túl nagy súrlódással keratin alakul ki a bőr felszínén , és kalluszt képez (keratinizált laphám). A keratint termelő sejtek elpusztulnak és folyamatosan cserélődnek.
A keratin molekula spirális és rostos; más keratin molekulák köré fonódik, és köztes szálakat képez. Ezek a fehérjék magas kéntartalmú aminosavakat , főként ciszteint tartalmaznak , amelyek diszulfidhidakat képeznek a molekulák között, így az egész annak merevségét adja. Az emberi haj 14% ciszteint tartalmaz.
A keratinoknak két fő formája van: a gerincesekben ( főleg az emlősökben , beleértve az embereket is ) jelen lévő α keratin , és a hüllőkben és madarakban, de az emlősökben is megtalálható β keratin . Ez a két típusú keratin egyértelműen nem mutat szekvencia homológiát. A β keratin ellenállóbb, mint az α keratin .
Az emlősökben még mindig két család különböztethető meg az α keratinokon belül : hámkeratinok vagy citokeratinok , valamint szőrszálakat és szőrszálakat képező keratinok, úgynevezett exokeratinok . Továbbá elosztja az egyes ilyen keratint a típusú, a citokeratin I. és típusú exokératines I ( sav ), vagy a típusú, a citokeratin II és írja exokératines II ( az alap a semleges ).
A körmök és a haj a főemlősök között keratinból készül.
Az epidermisz keratinizációja vagy kératogénèse a keratinociták differenciálódásának és migrációjának folyamata, amely kanos sejtek kialakulásához vezet .
A legújabb technikák spektrometria (például röntgenspektroszkópia Energy Dispersive vagy fotoelektron-spektrometria X ) alkalmazása fosszilis állapotban lévő, kéntartalmú maradék formájában lévő keratin jelenlétének detektálására.
Az 2010-es évek, a kutatók véglegesen minősített conodonts a törzs a gerincesek jelenlétén alapuló uszonyok sugarak a -ig , halszálka alakú izmok és a húrt . Egyes kutatók úgy vélik, ezek lehetnek megjelenésükben hasonlítanak körszájúakat (a csoportot, amelyhez a modern nyálkahal és lamprey tartozik ), bár a klasszikus filogenetikai elemzés azt sugallja, hogy ezek nagyon távol ezeket a csoportokat. Ezzel szemben a fosszilis keratin marker használata a ciklosztómák csoportjának aljára helyezi őket.
Emberben a keratint a keratinociták termelik, az epidermisz mély rétegében található sejtek. A keratinociták felszívják a melanint , a melanociták által termelt pigmentet , elszíneződnek, és ezáltal az epidermisz ezen pigmentje lehetővé teszi a keratinociták megvédését a nap ultraibolya sugaraitól .
Az emberi keratin összetétele változó, de átlagosan a következőképpen áll össze:
A keratin biotikus lebontása lebomló organizmusokkal hajtható végre, amelyek rendelkeznek keratolitikus enzimekkel. Ilyen például a Neoscytalidium dimidiatum (en) gomba .
Egyes rovarok , mint a lepkék , képesek megemészteni a keratint. Állítólag keratofágok .
Mint egy fehérje , keratin függ a abiotikus faktorral hőmérséklet . Lebomlása azonban csak 170 ° C feletti hőmérséklet esetén jelentős. A reakció ezután olyan vegyületeket eredményez, mint a pirrolok , piridinek , amidok , szulfidok , tiolok , tiazolok és tiofének . Ezeket a vegyületeket a keratint alkotó aminosavak elpusztításával állítják elő .