生物化學(xué)與分子生物學(xué)/彈性蛋白及角蛋白

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==一、[[彈性蛋白]]==

彈性蛋白構(gòu)成[[彈性纖維]]，彈性纖維是有橡皮樣彈性的[[纖維]]，能被拉長(zhǎng)數(shù)倍，并可恢復(fù)原樣，它是[[結(jié)締組織]]彈性的主要因素。彈性蛋白分布沒(méi)有[[膠原蛋白]]廣泛，但在組織內(nèi)也大量存在，如富有彈性的組織，肺、大動(dòng)脈、某些[[韌帶]]、[[皮膚]]及耳部[[軟骨]]等。

彈性蛋白中疏水性[[氨基酸]]含量高達(dá)95%，其中有許多是[[甘氨酸]]、[[脯氨酸]]和[[亮氨酸]]。彈性蛋白初合成時(shí)為水溶性單體，[[分子量]]為70000，稱(chēng)為原彈性蛋白(tropoelastin)，在修飾中部分脯氨酸羥[[化生]]成[[羥脯氨酸]]。原彈性蛋白從[[細(xì)胞]]中分泌出來(lái)后，部分[[賴(lài)氨酸]]經(jīng)[[氧化酶]][[催化]]氧化為醛基，并與另外的賴(lài)氨酸的ε-氨基縮合成[[吡啶]][[衍生物]]，稱(chēng)為鏈素（圖13-10)。

{{圖片|graawomz.jpg|}}

圖13-10

交聯(lián)后使彈性蛋白卷曲，從而具有彈性、并且使彈性蛋白[[溶解性]]降低，穩(wěn)定性增高。

==二、[[角蛋白]]==

角蛋白(kevatin)是皮膚、[[毛發(fā)]]和[[指甲]]等組織的重要組成成分。是一種抗機(jī)械、抗[[化學(xué)]]刺激的[[蛋白質(zhì)]]，存在于所有高等[[脊椎動(dòng)物]]體中。角蛋白可分為α角蛋白(αkevatin)，主要存在于哺乳動(dòng)物；和β角蛋白(βkevatin)，主要分布于鳥(niǎo)類(lèi)和爬行動(dòng)物。哺乳動(dòng)物有30種不同的角蛋白，可分為相對(duì)酸性(Ⅰ型)和堿性(Ⅱ型)兩類(lèi)[[多肽]]。

{{圖片|graawrnc.jpg|[[頭發(fā)]]的顯微結(jié)構(gòu)}}

圖13-11頭發(fā)的顯微結(jié)構(gòu)

通過(guò)[[電子顯微鏡]]分析表明：毛發(fā)主要由α角蛋白組成，一根典型毛發(fā)直接約20μm，由死細(xì)胞組成。由約80粗的微纖維(microfibril)通過(guò)[[二硫鍵]]交聯(lián)構(gòu)成的巨纖維(macrofibrils)組成。

角蛋白中的肽鏈卷曲為α螺旋，兩條分別為Ⅰ型和Ⅱ型的角蛋白肽鏈緊密結(jié)合為平行的左手螺旋[[二聚體]](dimer)此二聚體首－尾相連構(gòu)成[[原纖維]]（protofibril)，4條原纖維構(gòu)成微纖維(microfibril)(圖13-11)，微纖維再橫向粘合為200μm直徑的巨纖維(macrofibril)。α-角蛋白富含[[半胱氨酸]]，并能與鄰近的多肽鏈通過(guò)二硫鍵進(jìn)行交聯(lián)，因此，α-角蛋白很難溶解，并受得起一定的拉力。燙發(fā)時(shí)先用[[巰基]][[化合物]]破壞二硫鍵使之易于卷曲，然后用氧化劑恢復(fù)二硫鍵使卷曲固定。

{{圖片|graawlmc.jpg|α角蛋白的結(jié)構(gòu)}}

圖13-12　α角蛋白的結(jié)構(gòu)

遺傳性皮膚[[疾病]][[表皮]]松懈單片[[皰疹]](epidermolysis bullosa zimplex EBS)和表皮松懈角化過(guò)度癥(epidermolytichyperkeratosis,EHK)在對(duì)常人無(wú)害的機(jī)械摩擦下使上皮基底細(xì)胞和表皮基底細(xì)胞破裂而生成[[水皰]]為特征。研究表明EBS主要是皮膚14或5型角蛋白的異常，而EHK則主要是1或10型角蛋白的異常，由此可見(jiàn)角蛋白在維持人體正常[[生理]]防護(hù)功能方面有重要意義。
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