金属硫蛋白的生物学特性及生理作用

金属硫蛋白的生物学特性及生理作用朱赓伯（苏州医学院生化教研室,苏州２１５００７）关键词金属硫蛋白金属硫蛋白又名金属硫组氨酸甲基内盐（ｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎｓ,ＭＴ）。三十年前美国哈佛大学的Ｂ．Ｌ．Ｖａｌｌｅｅ首次在马的肾脏中发现Ｃｄ－ＭＴ和Ｚ...     

金属硫蛋白的表达调控及其与锌的关系

金属硫蛋白是普遍存在于人和动物组织中的一种金属结合蛋白,它属于机体抗氧化系统的一部分．在氧化应激导致的细胞病理改变中具有重要的保护作用。金属硫蛋白可由多种因子诱导产生,而且它与金属锌密切相关,二者之间的平衡对维持机体正常的生理功能起着重要的作用。     

植物重金属结合蛋白（肽）

本文综述了植物体中重金属结合蛋白(肽)——类金属硫蛋白(类MT)和植物螯合肽(PC)的诱导产生、物理和生物化学特性及它们的生理功能,并与动物MT作了比较。     

锌_7与镉_7－金属硫蛋白清除羟自由基的比较

分离及纯化兔肝金属硫蛋白制备去金属金属硫蛋白、锌７与镉７金属硫蛋白．在不同ｐＨ条件下,比较后二者清除羟自由基能力;在ｐＨ６条件下,比较锌７－金属硫蛋白与有关蛋白和无机锌盐清除羟自由基效果．结论是在近生理ｐＨ条件下锌７－金属硫蛋白清除羟自由基能力远强于镉７－金属硫蛋白．金属硫蛋白清除羟自由基的能力主要来源于蛋白中处于还原态的流基．     

锌7与镉7－金属硫蛋白清除羟自由基的比较

分离及纯化兔肝金属硫蛋白.制备去金属金属硫蛋白、锌₇与镉₇金属硫蛋白．在不同pH条件下,比较后二者清除羟自由基能力;在pH6条件下,比较锌₇－金属硫蛋白与有关蛋白和无机锌盐清除羟自由基效果．结论是在近生理pH条件下锌₇－金属硫蛋白清除羟自由基能力远强于镉₇－金属硫蛋白．金属硫蛋白清除羟自由基的能力主要来源于蛋白中处于还原态的流基．     

锌指类基因调控蛋白—生物无机化学和分子生物学发…

生命必需元素锌,除了以锌酶的形式,参与生物体的种类代谢过程外,近年来发现,锌还以各种锌蛋白的结构方式,包括锌指、锌纽、锌带和锌簇等,参与生物体的基因转录、复制及蛋白质的合成等各种基因调节和控制过程,联想到金属硫蛋白在锌的体内平衡中所扮演的角色,很有可能锌是通过金属硫蛋白和锌指类蛋白的逐级调控,成为生物体生长发育的调控中心,癌基因和人免疫缺陷病毒（ＨＩＶ）的许多调节蛋白也具有锌指类结构,这给癌症和受     

昆虫金属结合蛋白的研究

金属结合蛋白是一类能够特异性结合重金属、具有保持体内微量元素平衡及金属解毒功能的蛋白质。金属结合蛋白广泛存在于各种生物体内 ,并行使多种生理功能。至今 ,对于昆虫金属结合蛋白及其在机体中的功能等仍了解不多 (见表 1 ) ,而且在某些昆虫种类中 ,这种金属结合蛋白被认为是一种金属硫蛋白或其类似的蛋白质 [2～ 9] ;在另外一些昆虫种类中却被认为是一种糖蛋白 [1,4 ]。为此 ,本文对有关昆虫金属结合蛋白的研究进行整理 ,综述如下。收稿日期 :1998- 10 - 10表 1　昆虫金属结合蛋白的研究昆虫种类材料结论参考文献石蝇 Pteronarcys ca…     

植物金属硫蛋白研究进展(二)植物MT基因的表达特征及其功能

阐述了植物金属硫蛋白基因表达的组织特异性、金属离子、激素、化学试剂等对植物金属硫蛋白基因表达的影响及植物金属硫蛋白的功能。     

金属硫蛋白α和 β结构域的结构功能比较研究

金属硫蛋白具有α和β两个独立的结构域,它们结构不同,并能独立的行使功能。为了进一步研究这两个结构域之间的区别,分别采用镉和铜重组金属硫蛋白并继以枯草杆菌蛋白酶水解的方法制备α和β结构域,以及利用pGEX-4T-1这种融合表达载体表达α和β结构域。所得产物经凝胶过滤层析分离纯化后,进行了氨基酸组成,巯基和金属含量以及分子量测定,以上性质均与天然的金属硫蛋白α和β结构域相同。然后利用紫外吸收光谱和圆二色吸收光谱来研究它们的巯基金属簇结构,从UV和CD图谱可以看出,通过蛋白水解和基因表达制备的α和β结构域都具有独立的镉硫金属簇结构,但β结构域的镉硫金属簇不如α结构域紧密,其在254nm的吸收峰不象α结构域那么明显。利用DTNB的竞争反应测定了α和β结构域对镉和锌的结合力,实验结果表明,α结构域倾向于结合Cd2+,β结构域倾向于结合Zn2+。以上研究对于进一步了解α和β结构域的生理功能和分子进化提供了有利的证据。     

金属硫蛋白及其生物学功能

金属硫蛋白(metallothionein, MT) 是一类富含半胱氨酸的低分子质量蛋白质,已鉴定4种亚型：MT-1、MT-2、MT-3和MT-4,基于各亚型功能的相对异质性而使MT呈现其生物学作用的多样性。金属硫蛋白通过与金属离子结合而参与基因表达调控和机体的重金属解毒过程;金属硫蛋白通过抑制多种氧化应激途径而保护细胞免受损伤;金属硫蛋白通过参与细胞的增殖、分化和凋亡的调节而影响肿瘤及其他重大疾病的发生发展。本文在金属硫蛋白的结构和分类的基础上综述其生物学作用及其相关机制。     

亚香棒虫草菌丝体金属硫蛋白的提纯及性质

【目的】探讨锌离子诱导亚香棒虫草(Cordyceps hawkesii)菌丝体金属硫蛋白的产生及性质。【方法】亚香棒虫草菌丝体以18 g/L Zn2+在10 L发酵罐中诱导培养64 h后收集菌丝体,产率为每升发酵液收集12.2 g菌丝体(干重),细胞破碎取上清液通过2次凝胶柱层析,冷冻干燥得到亚香棒虫草菌丝体金属硫蛋白纯品。利用考马斯亮蓝法(Bradford法)进行含量测定,用银饱和分析法结合原子吸收光谱(AAS)测定MT含量,用Ellman’s方法和火焰原子吸收法分别测得巯基含量和结合锌原子数,用电喷雾质谱仪测得分子量,全自动氨基酸分析仪测氨基酸组成。通过对羟基自由基、DPPH自由基和超氧阴离子自由基的清除率试验探讨亚香棒虫草金属硫蛋白的抗氧化活性。【结果】发酵终点金属硫蛋白产量为15.3 mg/g菌丝体湿重。金属硫蛋白的分子量为7 680 Da,每分子蛋白质含有18个巯基、结合4个Zn原子。氨基酸组成分析结果显示,每分子蛋白质共含60个氨基酸,其中含有15个半胱氨酸,且含有组氨酸和芳香族氨基酸。亚香棒虫草金属硫蛋白的抗氧化活性稍强于谷胱甘肽,弱于动物金属硫蛋白。【结论】亚香棒虫草在Zn2+胁迫下能够大量合成金属硫蛋白,且其金属硫蛋白的性质与哺乳动物金属硫蛋白有相似性。     

三角帆蚌金属硫蛋白基因的克隆及序列分析

采用RACE技术,获得了三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)金属硫蛋白基因的全长cDNA序列.该序列全长467 bp,由长92 bp的5'UTR(untranslated region),159 bp的3'UTR,和216 bp的开放阅读框(openreading frame,ORF)组成.共编码71个氨基酸,分子量大约为7.1 ku,理论等电点为7.24.该蛋白序列中半胱氨酸含量最丰富(29.6%),其次是甘氨酸(14.1%),存在软体动物金属硫蛋白的特征序列CKCXXXCXCX,且C-末端的氨基酸序列也符合软体动物金属硫蛋白标签序列C-X-C-X(3)-C-T-G-X(3)-C-X-C-X(3)-C-X-C-K.蛋白序列特征分析表明,该序列与其他贝类的金属硫蛋白基因具有很高的相似性,具备金属硫蛋白的典型特征,是金属硫蛋白家族的成员.     

基于半胱氨酸排列方式的植物类金属硫蛋白的分类与命名法

随着植物基因组研究的进展,在基因库和蛋白库登录的植物类金属２硫蛋白基因已超过５０个,接近金属硫蛋白总数的１／３,而且有不断上升的趋势。鉴于目前植物类金属２硫蛋白命名与分灰随意性太大,很有必要建立一个统一合理的命名与分类法。对植物类金属２硫蛋白一级结构进行详细分析后,发现该蛋白两端富含半胱氨酸的区域内关胱氨酸的排列方式颇具规律性,进而提出了以半胱氨酸排列方式为基础的分类及命名法,并阐述了采用这种     

三种金属硫蛋白聚合体的疏水性相互作用研究

通过分子表面的计算考察了三类金属硫蛋白（大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ,兔肝金属硫蛋白亚型Ⅰ和Ⅱ）二聚体短聚体中组成单元之间的疏水性相互作用。计算结果表明二聚体和三聚体中各组成单元之间均可以形成较好的几何匹配。对于二聚体而言,单体和单体之间存在一定的疏水性相互作用,但作用力 三聚体中,单体和二聚体之间的疏水残基能通过好的空间匹配形成很强的疏水性相互作用。对于这三种金属硫蛋白,二聚体中单体和单体之间的疏水性相     

蛹虫草金属硫蛋白分离纯化及性质研究

研究探讨锌离子胁迫下蛹虫草Cordyceps militaris金属硫蛋白的产生及性质。蛹虫草菌丝体以15g/L Zn2+在10L发酵罐中诱导培养56h后收集,产率为每升发酵液收集12.021g菌丝体（干重）,细胞破碎取上清液通过两次凝胶柱层析,冷冻干燥得到蛹虫草金属硫蛋白纯品。利用Bradford法进行蛋白质含量测定,用银饱和分析法结合原子吸收光谱（AAS）测定MT含量,发酵终点处金属硫蛋白含量为12.876mg/g菌丝体（湿重）。用电喷雾质谱法测得金属硫蛋白的分子量为7 390Da,用Ellman’s方法和火焰原子吸收法分别测得每分子蛋白质含有14个巯基、结合5个Zn原子。氨基酸组成分析结果显示,每分子蛋白质共含57个氨基酸,其中含有13个半胱氨酸,疏水氨基酸占29.8%,且含有组氨酸。以上表明,研究中的蛹虫草金属硫蛋白与哺乳动物金属硫蛋白结构差异较大,但与酵母菌金属硫蛋白结构组成类似。     

植物金属硫蛋白研究进展(一)——植物MT的分类、特征及其基因结构

综述近年来有关植物金属硫蛋白及其基因的研究,介绍植物金属硫蛋白的结构特征,分类,各类型的特征及其基因结构。     

金属硫蛋白的结构模型

金属硫蛋白是一种低分子量(6,000—10,000),富含半胱氨酸(25—35％),并能结合重金属如Zn、Cd、Cu、Hg 或Ag的蛋白质。因其含硫及金属故称为金属硫蛋白(Metallothionein,简称MT)。自1957年Margashes和Vallee在马的肾脏皮质中第一次分离出含有镉的蛋白质以来,在哺乳动物(包括人)、微生物、原核生物蓝绿藻及植物中已先后分离出金属硫蛋白。它是一种诱导性的蛋白质。在实验的动物和培养的细胞中(如 Hela 细胞、人的上皮细胞等)金属硫蛋白不仅能被重金属离子而且也     

蓝藻的类金属硫蛋白及其研究进展

单细胞蓝藻中的类金属硫蛋白已经得到分离纯化,并在蛋白质水平上与标准的哺乳动物金属硫蛋白做了对比性分析,发现二者氨基酸组成和序列差异很大,前者只形成一个结构域,但二级结构和金属结合性质具有一定的相似性,是进化上功能趋同的表现．同时克隆并分析了它的基因ORF结构,研究了金属诱导和逆向转录抑制对于蛋白质表达的调控及类似于哺乳动物金属硫蛋白基因具有的放大和重排现象机理,提出了近期研究的重点和方向．     

金属硫蛋白与人类健康

金属硫蛋白的研究是当前生物化学等领域研究的热点。重点阐述了它的消除重金属毒害、参与微量元素代谢等生理作用。对金属硫蛋白的研究,有助于人类健康和环境保护。     

金属硫蛋白

金属硫蛋白是分子量较低、含多量硫及金属的非酶蛋白,它遍存于动物、植物及微生物体内。现已充分了解其结构及哺乳类该蛋白的基因结构。