金属硫蛋白的功能及应用前景

金属硫蛋白综述金属硫蛋白（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。

金属硫蛋白对人类电磁辐射的防护作用摘要电磁辐射已被世界卫生组织列为继水源、大气、噪声之后的第四大环境污染源，成为危害健康的隐形“杀手”。

只要我们打开收音机或电视机，可以收到上百个电台的频道，目前人类已经笼罩在人造电磁波源的辐射当中，因此防护电磁辐射的危害已成为当务之急，而金属硫蛋白（MT）是目前发现的最有效的抗辐射物质之一。

关键词电磁辐射；频道；金属硫蛋白（MT）；人造电磁波源1 电磁辐射是危害人类健康的隐形“杀手”目前电磁辐射危害人类健康较大主要是两大类：人造电磁波源辐射和电脑辐射。

来自太阳和天体的电磁辐射需要经过地球大气层中的臭氧层的过滤，因此对人类的伤害相对较少。

自从1862年英国科学家麦克斯韦奠定了电磁理论和1888年德国物理学家赫兹实验证实电磁波的存在后，人类社会迎来了无线电通信的新时代，为人类远距离信息传播带来极大方便的同时，人造电磁波源辐射危害了人类的健康。

电磁波辐射对人体有八大伤害：1）细胞癌化促进作用；2）荷尔蒙分泌不正常；3）钙离子激烈流失；4）引发痴呆症；5）异常妊娠异常生产；6）高血压心脏病；7）电磁波过敏症；8）自杀者的增加。

电脑辐射的危害：电脑，作为一种现代高科技的产物和电器设备，在给人们的生活带来更多便利、高效与欢乐的同时，也存在着一些有害于人类健康的不利因素。

电脑对人类健康的隐患，从辐射类型来看，主要包括电脑在工作时产生和发出的各种电磁射线和电磁波、紫外线等多种辐射。

电脑所散发出的辐射电波往往被人们所忽视，依国际MPRⅡ防辐射安全规定：在50cm距离内必须小于等于25V/m的辐射暴露量。

但是您知道电脑的辐射量是多少吗？电脑的辐射量：键盘1 000V/m，鼠标450V/m，屏幕218V/m，主机170V/m，Notebook2 500V/m。

使用电脑的你要注意电脑辐射的四大危害如下：1）电脑辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能，严重的还会诱发癌症、并会加速人体的癌细胞增殖；2）影响人们的生殖系统主要表现为男子精子质量降低，孕妇发生自然流产和胎儿畸形等；3）影响人们的心血管系统表现为心悸、失眠，部分女性经期紊乱、心动过缓、心搏血量减少、窦性心率不齐、白细胞减少、免疫功能下降等；4）对人们的视觉系统有不良影响由于眼睛属于人体对电磁辐射的敏感器官，过高的电磁辐射污染还会对视觉系统造成影响。

金属硫蛋白的生理作用张俊燕（化学化工学院云南师范大学昆明650500）摘要：金属硫蛋白（MT）在1987年根据MT命名委员会规定，具有：低分子量，6000-7000道尔顿，含有60~63个氨基酸残基；高金属含量，每个蛋白质分子可结合7~12个金属离子；氨基酸特征组成，半胱氨酸的含量占23%~33%，不含芳香族氨基酸和组氨酸；独特的氨基酸序列结构，即半胱氨酸残基的分布有特征性分布的保守性很强；所有的半胱氨酸残基均为还原态出现，并以金属离子通过巯基结合，从而具有金属巯基化合物的光谱特性；具有金属硫醇簇结构。

特征的蛋白质或多肽被称MT。

本文重点介绍金属硫蛋白在，清除自由基、解除重金属的毒素、抗辐射、调节机体内的微量元素等方面的生理作用。

关键词：金属硫蛋白、自由基、抗辐射、重金属、微量元素、生理作用。

引言：一、金属硫蛋白简介金届硫蛋白(metaHothioneins，MT)是一类富含金属与巯基的非酶蛋白，广泛存在于生物界它与“硬梆榔”的金属有着一种奇妙的亲缘关系．它能和许多金属元素结台成各种金属斑蛋白，所以又称为“重金属结台蛋白”。

二、金属硫蛋白的结构现代生化丹1f『技术的应用．使研究者对MT 的分干结构有了较深捌的了解不管从何种生物悼中分离出来的MT，分子量6000~7000，比一般蛋白质的分子量低，为低分子量蛋白质哺乳动物的MT分子一般为61～62个氨基酸残基所组成的多肽链。

其中含半胱氪酸20个，约占l／3；6～8个赖氪酸，7～10十丝氪酸在氨基酸末端是单一的乙酰甲硫氪酸在MT分子中，含有2个金属硫簇，分别螯合4个和3十二价金属离子。

金属离子与半胱氪酸残基的琉基共价结台令人惊奇的是．MT 的20个半胱氨酸琉基均处于还原状态[1]。

三、金属硫蛋白的一般特征经实验表明，金属硫蛋白具有很强抗热变性和抗蛋白酶消化作用，并且不宜失活，在0~4℃条件下可存活2-3年，在常温条件下也可保存1.5年[1]。

四、金属硫蛋白的生理作用1、解除重金属的毒性：MT的巯基基团（-SH）能强烈螯合有毒金属汞、银、铅、镉、砷、铬、镍等[2, 3]，其中螯合铅的强度比锌大200倍，而螯合镉的强度又比铅大10倍，并可将之排出体外，从而使它们无法毒害人体，同时对体内锌等微量元素无影响。

金属硫蛋白背景及概述[1][2]金属硫蛋白（metallothionein，MT)是一类广泛存在于生物中的低分子质量(6 ~ 7 kD)、无芳香族氨基酸、富含金属与半胱氨酸( Cys 20 %〜30 % )的独特生物学特性的金属结合蛋白。

1957年，美国科学家Margoshes和Vallee最早从马肾中分离得到金属硫蛋白，继1975年Prinz从酿酒酵母中分离得到Cu- MT后，1977年科学家又从大豆的根中分离出富含Cd2+的类金属硫蛋白。

金属硫蛋白中大量巯基赋予了其螯合重金属离子功能及重金属解毒作用，同时MT清除自由基的能力明显强于超氧化物歧化酶和谷胱甘肽，并调节生物体内微量元素浓度，调节细胞代谢、增殖分化，在食品、医药、保健、环境、化妆品、生物工程等领域中应用广泛。

近年来，M T由于独特的生物学功能，逐渐受到重视并成为研究的热点。

特性[3]1. 组成：金属硫蛋白有独特的组成和性质，先前研究发现MT进化具有高度保守性，根据金属含量及氨基酸组成的不同可将金属硫蛋白分为MT- I、MT- II、MT- III及MT- I V 4种亚型结构。

近来研究发现，不同生物体内提取出的MT分子的形状大小相差甚小，氨基酸序列同源性相对较高。

MT的相对分子量为6~ 7 kD，分子中含有6 1 个氨基酸，大部分MT含有20 个Cys，少数含有21 个Cys，且易与重金属离子络合。

MT的高级结构主要有2 个独立的结构域组成，即含4 个金属离子结合位点的a 域（羧基端）和含有3 个金属离子结合位点的P 域（氨基端），整个分子呈哑铃状，这种结构使M T具有很好的热稳定性。

近年来，综合利用核磁共振（nmR) 质谱仪（MS) 技术及X 射线衍射技术，发现利用C d诱导哺乳动物金属硫蛋白，a 域能够结合Cd2 达5 个以上。

2. 等电点：电泳的方法可以确定蛋白质的等电点，金属硫蛋白等电点pi —般在4 左右，低pH值下较稳定。

牦牛金属硫蛋白（MTs）-Ⅲ--Ⅳ分子特性及MT-Ⅲ表达研究牦牛金属硫蛋白(MTs)-Ⅲ/-Ⅳ分子特性及MT-Ⅲ表达研究引言：牦牛是高原生态系统中重要的牲畜之一，其对高原环境中的金属元素有较高的耐受能力。

金属硫蛋白（MTs）是一类高度保守的蛋白质家族，参与调节和维持细胞内金属离子平衡。

本研究旨在探究牦牛金属硫蛋白Ⅲ和Ⅳ的分子特性，并分析MT-Ⅲ的表达情况，以了解其在牦牛耐受金属离子的机制。

一、牦牛金属硫蛋白-Ⅲ/-Ⅳ的序列和结构特点金属硫蛋白（MTs）是一类低分子量、高度保守的蛋白质家族，主要由6-7个金属硫团构成。

各种MTs可分为几个亚型，其中Ⅲ和Ⅳ亚型在牦牛中较为丰富。

牦牛MT-Ⅲ和Ⅳ的氨基酸序列与其他物种的MTs相似，表现出较高的保守性。

通过多序列比对可发现，牦牛MTs在亚型中的氨基酸序列具有相当的一致性。

二、牦牛金属硫蛋白-Ⅲ/-Ⅳ的功能MTs家族蛋白质在维持细胞内金属离子平衡、解毒重金属和参与免疫反应中发挥重要作用。

牦牛MTs的表达水平通常受到环境中金属离子浓度的调控。

通过对牦牛MTs的功能研究发现，MT-Ⅲ和Ⅳ主要参与抗氧化应激反应，能够调控细胞内一氧化氮（NO）和超氧阴离子（O2^-）等活性氧的水平，从而减轻细胞内自由基的毒性。

三、MT-Ⅲ在牦牛中的表达为了探究MT-Ⅲ在牦牛中的表达情况，我们设计了一系列实验。

首先，收集不同组织（如肝脏、肌肉、肾脏等）的牦牛样本，并利用RT-PCR技术检测MT-Ⅲ的mRNA表达水平。

结果显示，MT-Ⅲ的表达在不同组织中存在差异，其中肝脏中的表达水平最高。

接着，我们进行了MT-Ⅲ蛋白质的免疫组化染色实验，发现MT-Ⅲ主要在肝脏细胞的胞浆中表达，并形成颗粒状结构。

结论：本研究对牦牛金属硫蛋白Ⅲ和Ⅳ的分子特性进行了分析，并揭示了MT-Ⅲ在牦牛中的表达情况。

研究发现，牦牛MTs具有高度的序列保守性，并具有一定的功能特点。

MT-Ⅲ和Ⅳ在维持细胞内金属离子平衡和抗氧化应激反应中扮演重要角色，其中MT-Ⅲ在牦牛肝脏中的表达水平较高，并主要定位于胞浆中。

金属硫蛋白（MT）在农业动物养殖业中的应用研究进展薛元勋，孙建华，王慧*(山东省山东农业大学动物科技学院，山东，泰安，271018)摘要：金属硫蛋白（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，且能被金属或其它因素诱导生成的金属结合蛋白。

是一种具有天然生物活性的物质，具有广泛的生物学功能，其主要作用是：参与微量元素的储存、运输和代谢，重金属解毒，清理自由基，拮抗电离辐射，增强机体的免疫力和抗应激等，参与DNA的复制、转录和能量代谢的调节过程。

因此，MT对提高动物的抗应激能力和健康生长，以及提高畜产品的质量等都具有重要意义。

另外，MT 还可作为模型系统，应用于基因表达调控和基因工程研究领域。

本文综述了MT的结构、代谢特点、生物学功能和在养殖业中的应用，启示金属硫蛋白在养殖业中具有诱人的应用前景；MT在临床、重金属中毒与环境监测、临床应用和功能食品等方面也将有广阔的应用前景。

关键词：金属硫蛋白；养殖业；抗应激；诱导生成；应用前景金属硫蛋白(Metallothionein，MT)也称为金属硫氨酸甲基内盐，在正常生理条件下，金属硫蛋白主要是Zn或Zn、Cu结合蛋白，主要存在于动物的肝脏、肾脏、胰脏和小肠中，是一类低分子量、富含半胱氨酸、可被金属诱导的特异蛋白质。

1957年哈佛大学的Margoshes和Valee等在研究马肾脏蓄积镉的过程中首次发现并分离出MT，此后，在真核微生物、高等植物、原核生物等均发现有MT存在并能被分离出来。

在1997年的第四届国际MT会议上，被发现并确定氨基酸序列的MT共有170多种。

MT是一种具有天然生物活性的物质，具有广泛的生物学功能，涉及生物有机体的生长、发育、生殖、衰老、肿瘤发生、免疫、应激等各个方面。

其主要作用是：参与动物体内微量元素的储存、运输和代谢，解除重金属的毒性，清理体内自由基，拮抗电离辐射，增强机体的免疫力和抗应激能力，参与DNA的复制、转录和能量代谢的调节过程。

金属硫蛋白及其生物学功能金属硫蛋白,及其生物.学功能吴宗明,张彬,毕小艳(湖南农业大学动物科技学院,长沙410128)摘要:金属硫蛋白能够清除体内自由基,缓解动物应激,调控体内微量元素代谢及重金属解毒,调控机体,'发育.文章介绍了金属硫蛋白的理化性质,主要功能及其应用.'关键词:金属硫蛋白;动物应激;机体发育一中图分类号:Q513;Q959文献标志码:A文章编号:1001—0084(2010)04-0008-03 ,金属硫蛋白(Metall0thioneins,MTs)是一类低分子量,富含半胱氨酸的金属结合蛋白,与应激及应激性疾病关系密切,被认为是一种很有效的抗应激蛋白,其抗应激功能得到了很深入的研究….MTs的生物学功能主要有清除体内自由基,缓解动物应激,调控体内微量元素代谢及重金属解毒,调控机体发育等作用,在医学,农业科学以及食品科学等领域应用广泛.1金属硫蛋白概述1.1金属硫蛋白的理化性质MTs是一类富含半胱氨酸的低分子量金属结合蛋白,广泛存在于多种生物体内.MTs的氨基酸序列是很相似的,哺乳动物的MTs均含有61个氨基酸,其中38个相同,完全缺乏芳香族氨基酸和组氨酸,羧基末端都是丙氨酸,且所有这些MTs都有20个半胱氨酸.MTs家族包括I,Ⅱ,血,Ⅳ4种亚型,所有的脊椎动物体内都存在两种或更多的MTs亚型. MTs—I和MTs一11基因在大多数的组织中表达,而且能被包括金属离子和激素在内的不同化学物理条件协同诱导.MTs—III和MTs—IV基因只在特殊的组织中表达.MTs—IlI主要在大脑的神经细胞和星形细胞,脊索以及生殖系统的器官中表达.MTs一Ⅳ的表达仅限于特定分化的复层上皮细胞,舌和上收稿日期:2010—02—04基金项目:国家自然科学基金资助项目(30671516)作者简介:吴宗明(1984一),男,湖北咸丰人,硕士研究生,研究方向为特种经济动物营养与饲料.通讯作者:教授,博士生导师.8饲料博览'技术版2010年第4期消化道.1.2金属硫蛋白的诱导合成金属硫蛋白是一种内源性可诱导的蛋白质,能够被许多因素如重金属,激素等诱导合成.1.2.1金属诱导MTs合成许多金属能诱导MTs的合成.金属效应元件被认为是金属诱导MTs合成的起始DNA序列,具有金属诱导增强子功能,是转录调控蛋白的识别位点.机体内预先存在一种或多种金属效应转录因子,与诱导金属结合后发生变构效应进而与金属效应转录因子结合,对效应基因进行调控,促发MTs基因转录【1.重金属(镉,汞等)诱导能力较强,但是诱导产生的MTs与金属结合很牢固,不易被其他金属替换,所以生物学功能受限.锰依赖于IL一6诱导肝脏MTs合成,并且对肝脏无损伤.砷通过金属活性转录因子一I(MTsF—I)介导应激信号诱导MTs合成.Zn是目前应用最广的诱导金属,锌诱导生成的Zn—MTs能被多种金属置换,在重金属解毒方面起着重要作用,同时结合在MTs 中的zn还能够行使其他生物学功能,因此锌被认为最安全最有效的MTs诱导剂【71.黎云等发现锌源不同诱导效果也有差异,与硫酸锌相比,日粮中添加氨基酸锌显着提高了肝脏MTsmRNA基因表达水平(P<0.05)【引.1.2.2应激诱导MTs合成动物的应激可以诱导MTs合成.Beattie等研究发现,冷暴露可诱导大鼠棕色脂肪组织中MTs—I的合成,表明低温暴露大鼠肝脏,肾脏可诱导合成金属硫蛋白【.另外,应激反应还能诱导体内氧化物质的产生,通过免疫调节诱导金属硫蛋白大量合成.孙玉生等发现,哮喘豚鼠肝,心,.肾,肺组织及血浆中MTs含量显着增高,可能与哮喘豚鼠体内氧自由基引起的过氧化损伤有关,说明MTs含量增高可能也是机体对应激的一种代偿适应性保护反应口ol.同时大量研究发现,辐射,运动,创伤等也能诱导体内MTs的合成.Hidalgo等研究表明,在大鼠饥饿或口渴条件下肝脏和心脑等组织中的MTs含量也增加fl】】.李利根等报道大鼠烫伤后血清锌下降,肝脏锌增加,肝脏MTs合成增多[121. 1.2.3激素和其他因素诱导MTs合成激素和cAMP可诱导MTs的合成,其都能增加肝脏MTsmRNA水平,从而引起肝脏MTs合成的增加『l31.有机硒能够诱导体内大量合成MTs,硒很可能在诱导过程中部分取代了MTs分子中的硫原子,形成一种与Zn—MTs相似的新型Se—MTs[.皮质醇能增强细胞内锌吸收,并且由此依次刺激MTs的表达i51.此外辐射也能诱导MTs的合成,主要是通过氧化张力,细胞因子,信号传导诱导MTs合成和mRNA表达『】61.疾病能诱导MTs高表达,但某些病变也能抑制MTs表达.2金属硫蛋白主要生物学功能及其应用2.1清除体内自由基,缓解动物应激正常情况下体内自由基除了参与细胞内重要的化学反应过程外,还可损伤生物活性分子如蛋白质,DNA等,从而导致癌症,肝脏损伤,自身免疫性疾病以及衰老等症状.MTs中还原状态的巯基具有亲和性,其中的金属具有动力学不稳定性,巯基的亲和性使得MTs对一些自由基有相互作用.含不同金属的MTs清除自由基的能力不同,如zn—MTs清除羟自由基的能力比Cd—MTs强,主要是因为巯基含量不同而导致MTs活性差异.MTs含量丰富的细胞或组织,可以抵抗电离辐射或紫外线引起的细胞组织损伤,修复受损细胞【18】.2.2调节体内微量元素代谢及重金属解毒作用MTs具有很强的结合各种金属离子的能力,金属元素大多数是微量元素,所以MTs对体内微量元素也有调节作用.王佳垫等研究表明,小鼠摄食低锌饲粮使血浆MTs总量升高,肝脏,肾脏,小肠MTs总量下降,并且发现正常情况下小鼠血浆,肝脏,肾脏及小肠中MTs与zn,cu结合的比例不同,血浆MTs中Zn:Cu是1:3,肝脏和小肠MTs中Zn:Cu是3:1,说明MTs能调节对Cu和'Zn的吸收,维持代谢平衡【】91.非必需重金属元素和过量的必需重金属元素对动物的生长和发育都是有害的,金属硫蛋白对重金属离子的螯合作用是动物耐受重金属胁迫的一种特定反应机制.研究发现,给予动物重金属(Cd,Zn)或处理体外培养的细胞,可以增强MTs基因的转录,从而增加了MTs合成速率.若首先给予少量Cd,过一定时间后,再给予大剂量(致死量)的Cd,动物或其细胞表现出对cd中毒明显的颉颃作用. 丧失了MTs合成能力的哺乳动物细胞对cd中毒高度敏感.但MTs并不是对所有能诱导其合成的金属都有解毒作用如ACu和Ni都能诱导MTs的合成,但MTs并不对这些金属有解毒作用[2Ol. 2.3调控机体生长发育与细胞代谢Nishimura等率先报道了在胎鼠和新生鼠的肝细胞核中MTs含量高,随后逐渐降低,2周后MTs则主要集中在胞质中f2】】.Cherian等认为,细胞核中的高MTs含量与转录因子对zn的需求相关,核MTs可能起到保护细胞DNA和防止细胞凋亡的作用[221.许多研究表明,MTs表达量的升高能诱导细胞抗凋亡,而缺乏MTs表达的细胞对细胞凋亡敏感,其作用机制是通过阻止氧化性细胞损伤达到抑制细胞凋亡的作用,MTs含量较低的肝癌组织中凋亡细胞的数目也较多[231.王毅等研究发现,金属硫蛋白对急性化学性肝损伤有保护作用,通过抑制或激活相关酶活性,抑制自由基诱导的肝脏脂质过氧化损伤作用,提高机体清除氧自由基能力,维护细胞膜结构和功能的完整性.有研究发现,MTs的表达对离体供血心肌间质具有明显的保护作用,MTs对胃黏膜上由幽门螺杆菌引起的胃溃疡有重要保护作用,MTs抑制由高脂肪日粮引起的心肌收缩障碍[25-27].Mary等研究发现,其可在恶性肿瘤中有很高的表达量,可能与MTs参与机体抑制肿瘤细胞有关[281.3小结金属硫蛋白正成为当今生命科学的研究热点,应用于畜牧生产上,其具有增强机体应激反应能力,调节动物微量元素的代谢,重金属解毒等作用.但是很多关于MTs的研究都集中在实验室小动物,畜牧生产上普遍的动物试验需要得到关注.此外低成本的畜用MTs产品还有待开发,用以降2010年第4期饲料博览.技术版9低饲喂成本和提高养殖效率.[1]【2】[3】[4】[5】[6][7][8][9][1O]【11][12][13]【14]【15]【参考文献】DavisSR,CousinsRJ.Metallothioneinexpressioninanimals:Aphysiologicalperspectiveonfunction[j].TheJournalofNutri—tion.2000.130(5):l085一l088.张艳,杨传平.金属硫蛋白的研究进展【J1_分子植物育种, 2006,4(S1):73—78.谢红.重金属在金属硫蛋白基因表达中的调控作用[J】.国外医学卫生学分册,1999,26(3):151—155.ToriumiS,SaitoT,HosokawaT,eta1.Metalbindingabilityof metallothionein一3expressedinescherichiacoli[J].BasicClinc PharmacolToxicol,2005,96(4):295—301.KobayashiK,KurodaJ,ShibataN,eta1.Inductionofmetallo- thioneinbymanganeseiscompletelydependentoninterleukin一6 production[J].JournalofPharmacologyandExperimentalThera- peutics,2007,320(2):721-727.HeX.MaQ.InductionofmetallothioneinIbyarsenicviametal—activatedtranscriptionfactor1:criticalroleofc—terminalcysteine residuesinarsenicsensing[J].TheJournalofBiologicalChemis—try,2009,284(19):12609—12621.柴春彦,刘国艳,石发庆.铜缺乏对奶牛肝脏金属硫蛋白代谢影响[J].畜牧与兽医,2002,34(3):14—16.黎云,成廷水,呙于明.日粮锌源对肉仔鸡肝脏金属硫蛋白基因表达的影响[J].上海畜牧兽医通讯,2008(5):18—19. 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金属硫蛋白1、MT命名及定义根据与 MT结合的金属的不同，对只舍一种金属，例如 Cd或 Cu等，可分别定名为镉金属硫蛋白或铜金属碗蛋白等；还可根据结合金属的摩尔含量写成Cd7–MT、Zn7–MT等 (表示每分子结合7个分子Cd或Zn)。

对于含一种以上金属，如同时含 Cd和Zn时，可写成Cd，Zn-MT。

对其分子结构上的差别，可用罗马数字和小写字母标出，例如MT-Ⅱ、MT-Ⅰ、MT-Ⅱa等。

经典MT定义：根据金属硫蛋白命名委员会（Thecommitteeon the Nomenclature of Metallothionein）的建议，1988年，Kagi将具有以下特征的蛋白质或多肽定义为MT（Kagi & Schaffer, 1988）。

1.低分子量，一般为6,000－7,000道尔顿，含60-63个氨基酸残基；2.高金属含量，每分子蛋白质可结合7个二价金属离子，或多至18个一价金属离子；3.特有的氨基酸组成，无芳香族氨基酸及组氨酸；4.富含Cys残基(约23-33%)，无二硫键；特征的氨基酸序列，Cys残基在氨基酸序列中占据相当保守的位置；5.所有的Cys残基均以还原态存在；并通过巯基以硫酯键结合金属离子；从而具有金属巯基化合物的特征吸收光谱。

实际上，这只是对经典MT的一个定义。

现在MT家族所包括的成员远远超出以上定义的范围。

※ Cys半胱氨酸2、MT的分类1.1 根据 MT的结构差异，一般将其分3类第1类：MT的氨基酸序列中的半胱氨酸位置与最先从马肾中分离的 MT的氨基酸序列中的半胱氨酸位置紧密相关的多肽。

所有哺乳动物的 MT都属于这一类。

其它来源的 MT只要其基本结构与哺乳动物的MT相似亦归这一类。

第2类：MT氨基酸序列结构中的半胱氨酸位置与马肾 MT关系较远，与哺乳动物 MT没有或很少有相似的进化关系。

如酿酒酵母和某些高等植物的 MT属于这一类。

第 3类：非典型的 MT。

是一类由非转译合成的金属硫醇盐多肽，由γ-谷氨酰半胱氨酰基单元组成。

摘要：金属硫蛋白是一类存在于生物中低分子量，富含半胱氨酸、不含芳香氨基酸的金属结合蛋白质。

对金属硫蛋白的结构、4种类型，以及其重金属解毒、清除自由基、氧化应激等功能和开发利用进行了简要概述，对金属硫蛋白在各种疾病方面的研究进行介绍，同时对金属硫蛋白的开发利用进行了展望。

关键词：金属硫蛋白；氧化应激；重金属解毒；疾病；开发利用中图分类号：Q51文献标志码：A doi：10.16693/ki.1671-9646（X）.2019.09.018（1.College of Life Sciences，South-central University for Nationalities，Wuhan，Hubei430074，China；2.Institute of Food and Nutrition Development，Ministry of Agriculture，Beijing100081，China）Metalllothionein is a kind of metal-bound protein with low molecular weight，rich in cysteine and no aromatic amino acids.In this paper，the structure，four types of metallothionein，its functions of heavy metal detoxification，free radical scavenging，oxidative stress and its development and utilization were briefly reviewed.The research of metallothionein in vari-ous diseases was emphatically introduced.Finally，the developmen and utilization of metallothionein were prospected.metallothionein；oxidativestress；heavymetaldetoxification；diseases；development and utilization0引言金属硫蛋白（Metallothionein，MT）是一类存在于动植物及微生物中低分子量，富含半胱氨酸、不含芳香氨基酸的金属结合蛋白质[1]。

转MT金属硫蛋白MT金属硫蛋白金属硫蛋白的发现1957年，美国科学家Margoshoes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6 000~7 000道尔顿,直径30~50 A,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。

MT构象较坚固,具有较强的耐热性。

金属硫蛋白的研究对于金属硫蛋白的研究,国内外主要集中在提取、检测以及应用上。

由于在实际生产中,主要采用层析法,分离纯化后的金属硫蛋白中还含有其它的杂蛋白,因此本文作者正在进行金属硫蛋白的分子印迹聚合物的研究,使其更好地应用于金属硫蛋白的纯化。

金属硫蛋白的理化性质一般来说，哺乳动物的MT分子量为6000~7000道尔顿，但去金属后即硫蛋白分子量为6000道尔顿左右，而真核微生物的MT分子量范围较大，为2000~10000道尔顿，如从粗糙脉孢菌中分离出来的MT分子量为2500道尔顿左右，酵母菌中分离得到的MT分子量为8000~10000道尔顿。

高等植物的MT的分子量为10000~13800道尔顿。

MT的等电点pI一般在4左右，如哺乳动物MT的等电点在3.9~4.6之间，已发现的水生生物MT的等电点在3.5~6.0之间。

使各种金属硫蛋白中50%的金属离子发生解离的pH分别为Zn-MT 3.5~4.5,Cd-MT 2.5~3.5，Cu-MT pH<1.0，但对植物中的MT来说，相应的pH要偏高些。

MT的存在形式及稳定性与它所结合金属的种类，是否结合了金属及环境的pH密切相关。

同样，MT的光吸收特征除了与它的氨基酸组成有关外，也与它所结合的金属种类密切相关。

金属硫蛋白的分类及分布MT的结构在生物进化中高度保守，有四种异构体，MT-Ⅰ和MT-Ⅱ在大多数哺乳动物的内脏器官中广泛存在，尤以肝、肾细胞为主，而且参加其功能调节。

金属硫蛋白的生理功能及其应用
陆超华
【期刊名称】《现代食品科技》
【年(卷),期】1995(011)004
【摘要】本文阐述了从海洋生物提取出的生理活性物质－金属硫蛋白（ＭＴ）的
生理功能及其在医药、功能食品和化妆品方面的应用。

ＭＴ具有消除自由基、降低过氧化脂质、促进机体免疫功能和细胞代谢以及抗辐射、抗癌抗炎、抗衰老等作用。

ＭＴ在医药、功能食品、化妆品等行业有广阔的应用前景。

【总页数】4页(P21-24)
【作者】陆超华
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.21
【相关文献】
1.金属硫蛋白生理功能的研究进展 [J], 安建平;王海娟;韩沛平;权永妮;刘海霞;张春成
2.微量元素氨基酸螯合物的生理功能及其在畜禽生产中的应用rn微量元素氨基酸
螯合物的生理功能及其在畜禽生产中的应用 [J], 王文君;欧阳克蕙;付月华
3.金属硫蛋白及其在动物养殖中的应用前景 [J], 王霞;刘兴;周庆安;董滢
4.论红葡萄伤流液中的抗氧物质金属硫蛋白的生理功能 [J], 伊力哈木·托合迪
5.金属硫蛋白的生理功能及其研究进展 [J], 赵京山;尹桂山
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金属硫蛋白在大鼠肝脏缺血再灌注损伤中的作用的
开题报告
研究背景：
缺血再灌注损伤（IRI）是一种常见的临床问题，它可以导致器官功能衰竭、再生障碍、组织坏死以及细胞凋亡。

肝脏是体内最大的代谢器官，因此对IRI的反应最敏感。

多种因素参与了肝脏IRI的发生和发展，其中金属硫蛋白被证实可以起到一定的保护作用和调节作用。

研究目的：
本研究旨在探讨金属硫蛋白在大鼠肝脏IRI中的作用机制，以期为
肝脏IRI的治疗提供新的思路和方法。

研究内容：
本研究将使用大鼠模型，通过在肝脏引入金属硫蛋白来检测其对IRI 的影响。

在手术前，将大鼠随机分组，其中一组仅接受肝脏切口和缝合，作为正常对照组；其他组分别注射不同浓度的金属硫蛋白。

接下来，对
所有大鼠进行肝脏IRI操作，然后在24小时内进行取样。

取样后，将通
过生化指标和组织病理学来评估金属硫蛋白的损伤程度。

此外，还将通
过Western印迹和实时荧光定量PCR来确定金属硫蛋白在肝脏IRI中的
作用机制。

研究意义：
目前，金属硫蛋白在体内的作用依然不完全清楚，但已被证明在多
种疾病中发挥重要作用。

本研究将通过对大鼠肝脏IRI的研究来探索金属硫蛋白的保护作用和作用机制，并为治疗IRI提供新的思路和方法。