Kollageen on valk, mis koosneb kolmest polüpeptiidahelast, mis moodustavad spiraalse struktuuri. Keratiin on valk, mis eksisteerib alfa-ahela või beeta-lehena, mis on ühendatud erinevate jääkidega.

Mis on kollageen?

Definitsioon:

Kollageen on valk, mis koosneb kolmest polüpeptiidide ahelast ja paljudest ühikutest hüdroksüproliini, proliini ja glütsiini jääkidest.

Ülesehitus:

Kollageeni molekulaarstruktuur on polüpeptiidide kolme ahela spiraal, mis on omavahel seotud ja ühendatud kovalentsete sidemetega nii ahelate sees kui ka nende vahel. Helix on valmistatud kahest omavahel ühendatud alfa-1 ahelast ja ühest alfa-2 ahelast ning iga kolmas jääk on tavaliselt aminohape glütsiin. Inimese kehas on tuvastatud mitu erinevat tüüpi kollageeni ja neist 1. tüüpi kollageen on kõige arvukam ja rikkalikum.

Funktsioonid:

Kollageen on peamine kiuline valk, mida leidub inimkeha sidekoes. Seda leidub ka naha dermis ning sidemetes ja kõõlustes, mida leidub keha liigestes. See on sitke materjal, mis on tugev ja võimaldab enne purunemist teatud elastsuse; just see kollageeni kõrge tõmbetugevus muudab selle nii hästi sidekoe kiuks.

Kihistu:

Rakud, mida nimetatakse fibroblastideks ja mida leidub palju sidekoes, toodavad kollageenikiude. Üldiselt moodustatakse kollageen lüsiini ja proliini osade kaudu, ühendades need koos paljude teiste komponentidega nagu hüdroksüülrühmad ja suhkru molekulid. Piiratud koguses kollageeni saab sünteesida ka väljaspool rakku ensümaatilise toimel prokollageenkiudmaterjalile.

Haigused, kus on probleeme kollageeni moodustumisega:

Ehlers-Danlosi sündroom (EDS) on inimestel levinud haigus, mille korral kollageeni tüüp on puudulik, kuna III tüüpi kollageeni ei valmista fibroblastid. Selle tagajärjel võivad liigesed kergesti nihkuda ja inimene võib ka aordi dissektsiooni läbi viia, kuna kollageen on oluline osa aordist.

Mis on keratiin?

Definitsioon:

Keratiin on tugev kiuline valk, mis esineb alfa- või beetatüübina ja sisaldab alati palju tsüsteiinijääke, millel on palju disulfiidsidemeid, mis esinevad molekulaarstruktuuris.

Ülesehitus:

Alfa-keratiin koosneb kahest ahelast. Iga mähitud ahelat nimetatakse alfa-spiraaliks, mille külge kinnituvad N- ja C-terminaalsed rühmad. Beetakeratiin esineb beetalehena, mis on kinnitatud C- ja N-terminaalsete rühmade külge. Disulfiidsildade arv võib varieeruda nii, et kui neid sidemeid on vähem, on keratiin paindlikum.

Funktsioonid:

Keratiin on oluline valk, mis moodustab suure osa nahast ja mitmesugustest epidermise struktuuridest nagu juuksed ja küüned. Keratiin annab nahale suure osa struktuurist. Valk moodustab ka epidermise struktuurid nagu erinevate loomade küünised, suled ja kabjad. Keratiin moodustab ka raku tsütoskeleti vahekiud.

Kihistu:

Keratinotsüütide rakke leidub inimese naha dermis ja just need rakud muudavad keratiinvalgud, mis liiguvad naha epiteeli kihtidesse ülespoole.

Haigused, kus on probleeme keratiini moodustumisega:

On mõned inimeste haigused, mis tekivad siis, kui keratiin ei ole korralikult moodustunud. Näiteks tingimused epidermolüüs bullosa simplex (EBS) ja epidermolüütiline hüperkeratoos (EH), mis mõlemad põhjustavad nahale probleeme. Need haigused on põhjustatud erinevat tüüpi keratiini moodustumist kodeerivate geenide defektidest.

Kollageeni ja keratiini erinevus?

Definitsioon

Kollageen on kiuline valk, milles kolm polüpeptiidi ahelat kinnituvad spiraalse struktuuri moodustamiseks. Keratiin on ka kiuline valk, kuid esineb alfa- või beetatüübina.

Üldine molekulaarstruktuur

Kollageeni molekulaarstruktuur on spiraali struktuur, milles kolm polüpeptiidi on seotud kovalentsete sidemetega. Keratiini molekulaarstruktuur on alfa-spiraali või beeta-lehe struktuur, mille külge kinnituvad erinevad N- ja C-terminaalsed rühmad ning mitmed disulfiidsidemed.

Rohkesti aminohappeid

Kõige rohkem aminohappeid, mis moodustavad kollageeni, on glütsiin, proliin ja hüdroksüproliin. Kõige rohkem aminohappeid moodustav keratiin on tsüsteiin.

Osa sellest kudedest

Elusorganismides on kollageen oluline sidekudede osana nagu sidemed ja kõõlused ning osa naha dermist. Elusorganismides on keratiinil oluline osa nahast, juustest ja küüntest; ja moodustab teiste loomade küünised, suled ja kabjad.

Äriliseks kasutamiseks

Kollageeni kasutatakse kirurgiliste rekonstrueerimise käigus. Keratiini kasutatakse lisandina keraamikatööstuses ja paljude kosmeetikatoodete koostises.

Moodustamine

Kollageeni toodetakse rakkudes, mida nimetatakse fibroblastideks. Keratiini valmistatakse rakkudes, mida nimetatakse keratinotsüütideks.

Haigused

Haigus, mis hõlmab probleeme kollageeni moodustumisega, hõlmab Ehlers-Danlosi sündroomi (EDS). Keratiini moodustumisega seotud haiguste hulka kuuluvad epidermolüüs bullosa simplex (EBS) ja epidermolüütiline hüperkeratoos (EH).

Kollageeni ja keratiini võrdlev tabel

Kollageeni kokkuvõte Keratiin

  • Kollageen ja keratiin on mõlemad inimese kudedes leiduvad valgud. Leitakse, et kollageen moodustab suurema osa keha sidekoest. Leitakse, et keratiin moodustab suurema osa keha nahast, juustest ja küüntest. Kollageen on valk, mida valmistavad fibroblastirakud. Keratiini leidub alfa- või beetavormina ja seda teevad keratinotsüütide rakud.
Dr Rae Osborn

Viited

  • Kujutise krediit: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1bkv_collagen_02.png
  • Kujutise krediit: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Keratin_creation_red.svg
  • Brodsky, Barbara ja Anton V. Persikov. "Kollageeni kolmikheeliksi molekulaarstruktuur." Valgukeemia edusammud. Vol. 70. Academic Press, 2005. 301-339.