เบต้า-เคราติน
| เคราติน (นก) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ตัวระบุ | |||||||
| เครื่องหมาย | เคราติน | ||||||
| พีแฟม | PF02422 | ||||||
| อินเตอร์โปร | IPR003461 | ||||||
| |||||||
เบต้า-เคราติน ( β-keratin ) เป็นสมาชิกของ กลุ่ม โปรตีน โครงสร้าง ที่พบในหนังกำพร้าของสัตว์เลื้อยคลานนกและตัวนิ่ม[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] มันก่อตัวเป็นสารที่แข็งและกันน้ำ โดยมีโปรตีนในรูปแบบต่างๆ ปรากฏในเกล็ด กรงเล็บ และขน เดิมที มันถูกจัดว่าเป็นเคราตินชนิดหนึ่งเพราะมันคล้ายคลึงกับเคราตินในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่ปัจจุบันมันถูกจัดว่าเป็น "เบต้าโปรตีน" แทน
โครงสร้าง
เบตาเคราตินได้รับการตั้งชื่อตามองค์ประกอบของแผ่นเบตา ที่เรียงซ้อนกัน ในชั้นเคราติน ของหนังกำพร้า ซึ่งแตกต่างจากอัลฟาเคราตินซึ่งเป็นโปรตีนเส้นใยระดับกลางที่อุดมไปด้วยอัลฟาเฮลิกซ์ [ 4 ] การศึกษาล่าสุดชี้ให้เห็นว่าคำว่าเคราตินควรจำกัดไว้เฉพาะอัลฟาเคราตินเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ "เบตาเคราติน" จึงมักถูกเรียกว่า " โปรตีนเบตาของเคราติน " [ 4 ]หรือ " โปรตีนเบตาที่เกี่ยวข้องกับเคราติน " [ 5 ]
การทำงาน
เบต้า-เคราตินมีส่วนสำคัญต่อความแข็งแรงและการกันน้ำของผิวหนังของสัตว์เลื้อยคลานโดยการแทรกซึมเข้าไปในชั้นเคราตินชั้นนอกสุดซึ่งช่วยป้องกันการแห้งและเพิ่มความทนทานในสภาพแวดล้อมบนบก ในนก เบต้า-เคราตินพบได้ในเกล็ดปากกรงเล็บและขนการศึกษาทางวิวัฒนาการบ่งชี้ว่าเบต้า-เคราตินในขนวิวัฒนาการมาจากเบต้า-เคราตินในเกล็ด[ 6 ]เบต้า-เคราตินในเกล็ดเป็นกลุ่มพื้นฐานในนก ตามด้วยยีนเบต้า-เคราตินในกรงเล็บ โดยมีการรวมตัวใหม่ทำให้เกิดยีนเบต้า-เคราตินในขนและยีนเบต้า-เคราตินที่คล้ายขน รูปแบบวิวัฒนาการเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับตำแหน่งจีโนม[ 7 ]
วิวัฒนาการในนก
การเปลี่ยนแปลงในเบต้าเคราตินอาจมีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการของการบิน การหาอายุทางโมเลกุลบ่งชี้ว่ายีนเบต้าเคราตินของนกเริ่มแยกตัวออกจากญาติจระเข้เมื่อประมาณ 216 ล้านปีก่อน อย่างไรก็ตาม เบต้าเคราตินของขนไม่ได้เริ่มแยกตัวจนกระทั่งประมาณ 125 ล้านปีก่อน ซึ่งตรงกับการแพร่กระจายแบบปรับตัวของนกในช่วงยุคครีเทเชียส [ 7 ] เบต้าเคราตินของขนในปัจจุบันแสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจมีส่วนช่วยในการพัฒนาการบิน[ 7 ]
ไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นกที่มีขน เช่นAnchiornisและArchaeopteryxน่าจะมี β-keratin ของนก แต่ขาด β-keratin เฉพาะของขน ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับความสามารถในการบินของพวกมัน[ 8 ]
หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์
ครั้งหนึ่งเคยเชื่อกันว่า ไดโนเสาร์อัลวาเรซซอริ เด ขนาดเล็กShuvuuia desertiมีผิวหนังคล้ายขนนกที่ประกอบด้วย β-เคราติน การวิเคราะห์ทางอิมมูโนฮิสโตเคมีโดย Schweitzer et al. (1999) ในเบื้องต้นสนับสนุนข้อสรุปนี้[ 9 ]อย่างไรก็ตาม การวิจัยในภายหลังโดย Saitta et al. (2018) ได้หักล้างข้อกล่าวอ้างนี้ โดยแสดงให้เห็นว่าเส้นใยที่วิเคราะห์ประกอบด้วยแคลเซียมฟอสเฟตอนินทรีย์แทนที่จะเป็น β-เคราติน[ 10 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เบต้า-เคราติน ใน หัวข้อทางการแพทย์(MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา