金属硫蛋白_MT_分离纯化技术进展

金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白（MT）是一类能够调控金属离子代谢和解毒重金属的蛋白质，其在生物体内起着重要的生理功能。

随着生物学研究的不断深入，人们对金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的研究也日益深入，取得了许多重要的进展。

本文将从金属硫蛋白的基本特征、调控功能及其在重金属解毒中的作用等方面进行综述。

一、金属硫蛋白的基本特征金属硫蛋白是一类富含半胱氨酸和囊泡素的小分子蛋白，其结构特点主要体现在其多硫键含量丰富和结构紧凑。

金属硫蛋白能够结合多种金属离子，其中包括重金属离子如汞、铅、镉等，也包括一些生物必需的金属离子如锌、铜等。

金属硫蛋白的结构特点使其能够与金属离子发生特异性结合，并参与调控金属离子在生物体内的平衡。

二、金属硫蛋白的调控功能1. 金属离子的调控金属硫蛋白通过与金属离子的结合和释放来调控金属离子在生物体内的稳态平衡。

在生物体内，金属硫蛋白能够在金属离子浓度过高或过低时与金属离子结合或释放，从而保持金属离子的平衡状态。

这种调控功能对于维持生物体内金属离子的正常代谢至关重要。

2. 氧化应激的调节金属硫蛋白还参与了细胞内氧化应激的调节。

在细胞受到氧化应激刺激时，金属硫蛋白能够通过与氧化应激相关的蛋白质结合或释放金属离子，从而调节氧化应激过程的进行，保护细胞不受氧化应激的侵害。

三、金属硫蛋白在重金属解毒中的作用重金属是生物体内具有毒性的物质，长期暴露于重金属环境中会对生物体的健康造成严重危害。

金属硫蛋白通过其与重金属离子结合的能力，参与了生物体内重金属的解毒过程。

具体来说，金属硫蛋白通过与重金属离子结合，将其转移至泡体内，从而减少其对细胞器和膜的损害，保护细胞内重要结构和功能的完整性，发挥了重要的解毒作用。

近年来，随着生物技术和生物化学研究的不断深入，人们对金属硫蛋白的调控功能也有了更深入的理解。

研究表明，金属硫蛋白在细胞内的表达水平与金属离子的浓度变化密切相关，其表达水平的调节能够对金属离子的代谢产生重要影响。

金属硫蛋白研究进展作者：王文君吕娜尹锐马吉胜李晓薇徐赫韩张晶来源：《江苏农业科学》2016年第01期摘要：金属硫蛋白（MT）是一类富含巯基、具有金属结合特性的低分子量蛋白质，广泛存在于动物、植物、微生物体内，在个体生长发育及环境适应方面发挥着重要作用。

就金属硫蛋白的来源、生理功能、检测方法、应用前景进行综述，为后继的开发应用提供依据。

关键词：金属硫蛋白；来源；生理功能；应用中图分类号：Q51 文献标志码：A 文章编号：1002—1302（2016）01—0013—03金属硫蛋白（metallothionein，简称MT）是分子量介于2～8 ku之间的存在于动物、微生物、植物中的一类低分子量蛋白，其中半胱氨酸占总含量的20%～30%，富含金属（Ag、Au、Bi、Cd、Hg、Zn、Cu等），并极少含有组氨酸和芳香族氨基酸的蛋白质。

金属硫蛋白最早是Margashes和Vallee于1957年在马肾中发现的。

研究结果表明，金属硫蛋白广泛存在于各种微生物，高等动、植物和人类的各种组织、器官。

但是目前尚未从禽类动物中分离得到金属硫蛋白。

1975年Prinz首次从酿酒酵母中分离得到Cu-MT，因其基本结构、特性和功能与哺乳动物MT类似而成为类金属硫蛋白。

1977年科学家又首次从大豆的根中分离出富含Cd2+的复合物，由于它在功能、性质以及柱层析上的表观分子量与动物体内金属硫蛋白十分相似，故将其称为类金属硫蛋白。

第2届金属硫蛋白国际会议对金属硫蛋白的具体定义作出了明确规定，将以前称之为类金属硫蛋白的蛋白质和动物产金属硫蛋白统称为金属硫蛋白。

1金属硫蛋白的来源及制备方法1.1动物来源金属硫蛋白由于哺乳动物源的金属硫蛋白与人的金属硫蛋白无论是结构、活性还是功能都很相似，因此在实际生产中，主要用镉或锌等金属诱兔、老鼠等动物肝脏合成，经过分离纯化得到纯品MT。

随着研究逐步深入，发现环毛蚓、两栖类动物大鲵等，都可诱导产生金属硫蛋白。

蛋白质分离与纯化技术的新进展蛋白质是生物学中至关重要的分子之一，其作用在于构成各种细胞和器官、催化生物化学反应以及调节基因表达等诸多功能。

蛋白质结构和功能的研究需要对其进行纯化和分离，而蛋白质分离和纯化技术也在不断发展，下面将对其中的新进展进行介绍。

一、亲和层析技术的发展亲和层析技术是最常用的蛋白质分离纯化方法之一，其基本原理是利用特定的亲和剂与目标蛋白质结合，然后用一个适当的缓冲溶液冲走非结合的杂质，最后再用一种优化的洗脱缓冲剂将结合的蛋白质洗脱下来。

目前，亲和层析技术在实验室中得到广泛应用，其优点在于筛选速度快、选择性强和操作简单。

近年来，亲和层析技术的发展主要集中在以下两个方面：1.新型亲和配体的发现：传统的亲和层析技术都是基于已知的亲和配体设计的，新型的亲和配体的发现可以实现更高的精准度和选择性。

例如，针对分离困难的蛋白质，可以通过“化学漫游”技术筛选出既简单又有效的亲合性配体。

同时，出现了一些具有强大结合能力的配体，如亲和标签、抗体、金属螯合剂等，使得亲和层析技术具有了更加广泛的应用。

2.新型亲和基质的设计：传统的亲和层析基质主要为一般的聚合物基质，其表面容易产生非特异性结合，限制了其应用范围。

近年来，新型亲和基质的设计采用了多种材料，如纤维膜、微米、纳米颗粒等，使其具有更强的选择性和更大的表面积，从而更好地满足了蛋白质的纯化需求。

二、色谱技术的进化色谱技术是蛋白质分离和纯化的主要手段之一。

现代色谱技术主要分为三类：吸附色谱、菜花色谱和离子交换色谱。

其中，离子交换色谱是最常用的技术，其基本原理是通过电荷互作用来分离和纯化蛋白质。

近年来，色谱技术的进化主要表现在以下两个方面：1.纳米和微米柱固相萃取技术：传统的色谱技术需要通过单位时间内蛋白质与固相介质的接触面积来达到分离目的，这限制了分离技术的速度和分辨率。

现在，纳米或微米柱固相萃取技术可以通过自组装等生物技术来制备具有很高选择性的高比表面积柱。

2016·17摘要本文简要综述了金属硫蛋白的理化性质、来源、生理功能及其在动物营养代谢和维持畜禽健康中的重要作用，并对金属硫蛋白在现代动物养殖业中的应用进行了展望。

金属硫蛋白（metallothionein ，MT ）是一类广泛存在于生物中的低分子量、富含金属和半胱氨酸、且能被金属或其他因素诱导生成的金属结合蛋白，具有重金属解毒、调节机体应激反应以及必需微量元素代谢等功能，因而它成为了近年来的研究热点。

1MT 的发现及来源1957年，美国科学家Margoshes 在研究金属生物学作用时，从动物器官中分离出镉的金属蛋白质。

由于它是一种低分子量、高巯基含量，能大量结合重金属离子，因此称为金属硫蛋白（简称MT ）。

MT 分子呈椭圆形，分两个结构域，分子量为6000～7000道尔顿，直径30～50A ，含有61个氨基酸，其中20个氨基酸为半胱氨酸，少数有21个，这样每一个MT 分子就可以结合7～12个金属离子。

人体、动物、植物以及微生物体内均含有MT ，而且其理化特性基本一致，具有特殊的光吸收特征。

MT 构象较坚固，具有较强的耐热性。

第2届金属硫蛋白国际会议对金属硫蛋白的具体定义作出了明确规定，将以前称之为类金属硫蛋白的蛋白质和动物产金属硫蛋白统称为金属硫蛋白。

由于源于哺乳动物的金属硫蛋白与人的金属硫蛋白无论是结构、活性还是功能都很相似，因此在实际生产中，主要用镉或锌等金属诱导兔、鼠、猪等动物肝脏合成，经过分离纯化得到纯品MT 。

随着研究逐步深入，发现环毛蚓、两栖类动物大鲵、鲤鱼等，都可诱导产生MT。

对微生物的研究结果表明，加入金属离子可以使菌体内大量合成并且积累金属硫蛋白。

和使用动物肝脏提取金属硫蛋白的方法相比，利用微生物制备金属硫蛋白具有简便、过程可控、生产条件要求低等优点。

徐振彪等摸索了一种以玉米幼苗叶片为材料，成功提取了玉米金属硫蛋白的粗提方法。

2MT 的生理作用MT 是一种内源性小分子蛋白，可以通过诱导的方式进行表达，具有多种功能。

金属硫蛋白检测方法研究进展梁 鹏，吴晓萍，廖爱琳（广东海洋大学食品科技学院，湛江 524025）作者：梁鹏（1985～ ），硕士研究生，研究方向：食品质量与安全。

通讯作者：吴晓萍摘 要：金属硫蛋白是一种富含金属和半胱氨酸的低分子蛋白质，主要包括A g、A u、B i、C d、H g、Z n等硫蛋白，具有在体内可被金属和其他因素诱导合成的生物学特性。

本文综述了目前7种常用的金属硫蛋白检测方法。

关键词：金属硫蛋白；金属结合法；电化学法金属硫蛋白(Metallothionein,简称MT)是一类广泛存在于生物体内的低分子量（约6500D a）金属结合蛋白，富含半胱氨酸，又叫金属硫氨酸甲基内盐，能被金属诱导。

主要存在于动物的肝脏、肾脏、胰腺和小肠中。

近年来，很多实验表明，金属硫蛋白参与体内微量元素的储存、转运和代谢，具有拮抗电离辐射、清除自由基以及对重金属解毒的作用，还与机体生长发育、延缓衰老及某些疾病有关。

到目前有几种方法已用于生物组织和体液中M T的定量，但尚无标准方法。

本文重点综述7种方法，介绍其特点，有助于在进行有关研究时选择和建立适宜的检测方法。

1 金属结合法金属结合法(Metal binding )主要基于MT对金属的高亲合力、且不同金属的亲合力具有差异性及其热稳定性而建立。

主要通过测定M T结合金属—竞争性替换金属含量来检测M T中金属含量的增高，从而计算出MT的含量。

1973年，P i o t r o w s k i等首先建立了金属结合法(203H g-T C A法)用于测定组织中的M T。

由于H g 2+在酸性环境下不仅可与M T结合而且还可置换其他金属离子(如p H=2.1时，分别有98％的H g 2+和1％的C d 2+与M T 结合)。

因此，本法适用于在利用酸沉淀其他蛋白而将M T分离出来时的测定[1]。

但此法的203H g的加入量极其重要，如加入量过小，反应体系中尚有未与203H g结合的M T，而导致测定结果偏低；相反，加入量过大, 则203H g呈游离状态或与不被T C A所沉淀的低分子量组分相结合，又可使测定结果偏高。

河北省秦皇岛中学2024年高二生物第二学期期末教学质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。

每小题只有一个选项符合题目要求）1．生物大分子都是由许多单体连接而成的,因而被称为单体的多聚体。

下列有关单体与多聚体的叙述,错误的是A．每一个单体都以碳链为基本骨架B．单体连接成多聚体都需要消耗ATPC．单体进入细胞的方式都是被动运输D．多聚体彻底水解产物不一定是单体2．将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器中，调整pH至2. 0，置于37℃的水浴锅内。

过一段时间后容器内剩余的物质是A．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水B．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水3．请选出分离土壤细菌的正确操作步骤①土壤取样；②称取10 g土壤，加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中；③吸取0.1 mL进行平板涂布；④将菌液依次稀释至101、102、103、104、105、106、107倍A．①→②→③→④B．①→③→②→④C．①→②→④→③D．①→④→②→③4．下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是（）A．生态系统的物理信息都来源于环境B．植物都通过化学物质传递信息C．信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 D．信息传递可以调节生物种间关系5．下列有关生物多样性及其价值叙述不正确的是（）A．生物多样性包括基因多样性、种群多样性和生态系统多样性B．大自然中生物多姿多彩，具有观赏价值体现了生物多样性的直接价值C．就地保护是对生物多样性最有效的保护D．保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用，而不意味着禁止开发和利用6．枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：下列叙述错误．．的是( )注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸A．S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B．链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D．突变型的出现为枯草杆菌进化提供了原材料二、综合题：本大题共4小题7．（9分）下图甲、乙、丙是基因型为AaBb的雌性高等动物细胞分裂模式图,图丁表示细胞分裂过程中染色体数目变化曲线。

金属硫蛋白（Metallothionein，MT)综述报告王吉目录一、MT的主要生理功能……………………………………(一)重金属的去除解毒功能…………………………………(二)自由基的清除功能………………………………………(三)抗肿瘤功能………………………………………………二、金属硫蛋白提取工艺…………………………………(一)MT的诱导…………………………………………………(二)MT的提取与分离纯化……………………………………(三)MT的检测方法……………………………………………三、MT的应用………………………………………………四、MT的研究展望…………………………………………金属硫蛋白（Metallothionein，MT）——综述报告王吉摘要：金属硫蛋白(metallothionein，MT)是一种广泛存在于生物界、低分子量、高金属含量、功能独特的蛋白质。

目前，对MT的研究已涉及农业、医药、生物化学、分子生物学、环境科学、卫生毒理学、食品科学、营养学、保健科学和方法学等领域，其特殊的理化性质与结构及独特的生物学功能在疾病的发生、发展、诊断及发病机制探讨中显示了重要作用。

关键词：金属硫蛋白MT，医学，环保，动物养殖前言：金属硫蛋白(metallothionein，MT) ，化学名为金属硫组氨酸三甲基内盐，是一类广泛存在于生物中的低分子质量(2 ～7kD)、富含半胱氨酸(20%～30%)、不含组氨酸和芳香族氨基酸的一类金属结合蛋白质。

MT能被金属、细胞因子、荷尔蒙、细胞毒性药物、有机化学药物和应激等诱导。

自1957年Margoshoes等首次报道从马肾中分离得到Cd-MT以来，MT成为基础和应用科学的热点之一，也是我国“863 ”重大攻关课题和“火炬”计划之一，我国在MT 的研究和应用方面已经在国际上占有重要一席。

但目前，人们对金属硫蛋白在生物学上的功能的认识远远不够，还有待进一步研究。

临床实验证明，MT具有调节生物体内微量元素浓度以及对重金属的解毒作用，此外它对激素、细胞代谢的调节，细胞分化和增殖的控制以及参与紫外(UV)诱导反应和清除自由基都有重要作用。