角蛋白
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角蛋白（英語：keratin）是主要存在于脊椎动物的皮肤、毛发和指甲等结构纤维中的一类硬蛋白，由角蛋白丝与均质状基质共同构成，属于纖維結構蛋白家族之一，可保護上皮組織細胞免受損傷或壓力。角蛋白富含半胱氨酸残基和大量的二硫键，其肽链形成极其稳定的超螺旋多聚体[1]。
角化（keratinization，cornification）是皮肤角质形成细胞由表皮深层向浅层移位时逐渐形成角蛋白的过程。此外，另有术语“角质”，中文学术定义是指 cutin，为植物表皮细胞的脂肪类物质。
角蛋白是構成頭髮、角、爪、蹄和人體皮膚外層的關鍵結構材料，極不溶於水和有機溶劑，化学性质稳定，不易溶解和消化。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、兩棲動物和哺乳動物中被發現的強壮的非礦化的表皮附屬物[2][3]。 已知接近角質化組織韌性的唯一其他生物物質是幾丁質[4][5][6]。
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螺旋和β折叠圖案和二硫鍵對球狀蛋白質如酶的構成十分重要，而這些蛋白質對角蛋白的結構和聚集具主導作用。
| 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：C2799H4439O974N858S10[7] |
| 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：C2582H4157O849N767S12 | |
| KRT7 | Keratin, type II cytoskeletal 7 | P08729 | 腺上皮 | 分子式：C2210H3613O726N655S10[8] | |
| 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： C2123H3411O716N615S19[9]（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- |
| KRT33A | Keratin, type I cuticular Ha3-I | O76009 | 毛干皮质层 | 分子式[10]：
C1949H3151O660N573S24 | |
| 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[11] | |
| KRT85 | Keratin, type II cuticular Hb5 | P78386 | 毛干角质层/毛发皮质层 | 分子式[12]：
C2381H3857O772N705S34 | |
| KRT86 | Keratin, type II cuticular Hb6 | O43790 | 头发毛干，(皮质层) | 分子式[13]：
C2278H3704O742N672S35 | |
| 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
[编辑]- ^ 角蛋白. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会. （简体中文）
- ^ Fraser, R.D.B. Keratins: Their composition, structure and biosynthesis. Bannerstone House: Charles C Thomas. 1972: 3–6. ISBN 0-398-02283-6.
- ^ 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.
- ^ Keratin. Webster's Online Dictionary. [2018-11-06]. （原始内容存档于2021-05-01）.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ Expasy - ProtParam. web.expasy.org. [2025-09-16].
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