Keratin


Keratin
Keratinfilamente in einer Tumorzelle, fluoreszenzmikroskopisch dargestellt

Keratin (von griech. kéras, Genitiv kératos = Horn) oder Hornsubstanz ist ein Sammelbegriff für verschiedene wasserunlösliche Faserproteine, die von menschlichen oder tierischen Organismen gebildet werden. Aufgrund ihrer molekularen Konformation (α-Helix oder β-Faltblatt) unterscheidet man α- und β-Keratine.

Keratine sind der Hauptbestandteil von Säugetierhaar, Reptilienschuppen, Federn, Nägeln und Klauen, Hörnern und der Barten der Wale. Die Festigkeit dieser Keratine wird durch Faserbildung verstärkt: die einzelnen Aminosäureketten bilden eine rechtsgängige Alpha-Helix. Zwei dieser Helices bilden eine linksgängige Superhelix und zwei dieser Superhelices eine Protofibrille. (-> nur bei alpha-Keratin) Mehrere Protofibrillen vereinigen sich zu einer Mikrofibrille; diese vereinigen sich ihrerseits zu Bündeln und bilden Makrofibrillen aus. Die Fasern sind umso steifer, je stärker ihre Komponenten durch Disulfidbrücken der Aminosäure L-Cystin quervernetzt sind. So enthält das Keratin in Hörnern und Klauen mehr Disulfidbrücken als das in Wolle und Haaren.

Vor der Verhornung sowie allgemein in Epithelien der Wirbeltiere und anderer Tiergruppen liegen α-Keratine (oder Cytokeratine) in Form von lose organisierten Keratinfilamenten vor. Diese gehören zu den Intermediärfilamenten, welche zusammen mit den Mikrotubuli und Mikrofilamenten das Zytoskelett der eukaryotischen Zellen bilden. Derzeit sind 20 verschiedene Cytokeratin-Proteine bekannt (siehe Tabelle), deren Molekülmasse zwischen 40 und 68 kDa liegt. CK1–CK8 werden zur neutral-basischen Typ-A Subfamilie gezählt, während CK9–CK20 die saure Typ-B Subfamilie darstellen. Diese bilden paarweise in den Intermediärfilamenten einen Heterodimer-Komplex bestehend aus einem Typ-A und einem Typ-B Cytokeratin. Die Verteilungsmuster dieser Komplexe unterscheidet sich in den einzelnen epithelialen Zellen erheblich, sodass mit einem Antikörpernachweis gegen die Subtypen CK1–CK20 die Herkunft dieser Zellen eingegrenzt werden kann. Dies macht man sich in der Medizin in der pathologischen Diagnostik zu nutze, um die Herkunft von Tumormetastasen bestimmen zu können.

A (neutral-basisch) B (sauer) Vorkommen
CK 1, 2 CK 9, 10 mehrschichtig-verhornendes Epithel (Epidermis)
CK 3 CK 12 Hornhaut (Cornea)
CK 4 CK 13 mehrschichtig-unverhorntes Epithel
CK 5 CK 14, CK15 Basalzellen komplexer Epithelien sowie Myoepithelzellen
CK 6 CK 16, CK17 mehrschichtig-unverhorntes Plattenepithel, Proliferation
CK 7 CK 19 einschichtiges Epithel, luminale Drüsenzellen
CK 8 CK 18, CK20 einschichtiges Epithel, luminale Drüsenzellen

Ein Beispiel für ein β-Keratin ist das Fibroin oder Seidenprotein der Spinnennetze und der Seide. Im Unterschied zu den α- oder Cytokeratinen ist es kein intrazelluläres Strukturprotein, sondern ein Ausscheidungsprodukt der Spinndrüsen. Wegen seiner Faltblattstruktur ist es sehr viel weniger dehnbar als die helikal gebauten α-Keratine.

Technische Verwendung

Aus keratinhaltigen Naturstoffen werden L-Cystin, L-Tyrosin und andere proteinogene Aminosäuren im technischen Maßstab hergestellt. Dazu werden die Naturstoffe zuerst mit Salzsäure hydrolysiert. Das Hydrolysat wird mit Ammoniak neutralisiert. Die einzelnen L-Aminosäuren werden dann aufgrund unterschiedlicher Löslichkeiten abgetrennt oder nach dem Prinzip der Ionenaustausch-Chromatographie isoliert.


Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Keratin 14 — Identifiers Symbols KRT14; CK14; EBS3; EBS4; K14; NFJ External IDs OMIM …   Wikipedia

  • Keratin 10 — Identifiers Symbols KRT10; BCIE; BIE; CK10; EHK; K10; KPP External IDs OM …   Wikipedia

  • Keratin 19 — Identifiers Symbols KRT19; CK19; K19; K1CS; MGC15366 External IDs OMIM …   Wikipedia

  • Keratin 18 — Identifiers Symbols KRT18; CYK18; K18 External IDs OMIM …   Wikipedia

  • Keratin 5 — is a keratin protein often paired with keratin 14. PBB Summary section title = summary text = The protein encoded by this gene is a member of the keratin gene family. The type II cytokeratins consist of basic or neutral proteins which are… …   Wikipedia

  • Keratin 8 — Identifiers Symbols KRT8; CARD2; CK8; CYK8; K2C8; K8; KO External IDs OMIM …   Wikipedia

  • Keratin 1 — is a member of the keratin family. It is specifically expressed in the spinous and granular layers of the epidermis with family member keratin 10. Mutations in this gene have been associated with the variants of bullous congenital ichthyosiform… …   Wikipedia

  • Keratin 7 — Identifiers Symbols KRT7; CK7; K2C7; K7; MGC129731; MGC3625; SCL External IDs …   Wikipedia

  • Keratin 17 — Keratin 17, also known as KRT17, is a human gene.cite web | title = Entrez Gene: KRT17 keratin 17| url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene Cmd=ShowDetailView TermToSearch=3872| accessdate = ] Keratin 17 is a type I cytokeratin. It… …   Wikipedia

  • Keratin 4 — Identifiers Symbols KRT4; CK 4; CK4; CYK4; FLJ31692; K4 External IDs OMIM …   Wikipedia

  • Keratin 13 — Identifiers Symbols KRT13; CK13; K13; MGC161462; MGC3781 External IDs OMI …   Wikipedia


We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.