金属硫蛋白研究进展
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。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白是一类拥有金属离子和硫原子共价结合的蛋白质,主要包括金属硫蛋白A (Metallothionein, MT)和硫蛋白精酶(Thioredoxin, Trx)。
金属硫蛋白在生物体内具有重要的生物学功能,其中最为突出的是其在重金属解毒过程中的作用。
近年来,关于金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的研究取得了一系列重要的进展,为我们深入理解金属硫蛋白的生物学功能和防治重金属污染提供了重要的科学依据。
金属硫蛋白是一类小分子的蛋白质,具有高度可塑性和多功能性。
金属硫蛋白主要由金属离子和硫原子组成,其金属离子主要包括锌、铜、铅和汞等,而硫原子是金属硫蛋白的主要配位基团。
金属硫蛋白的主要生物学功能包括金属离子的储存和运输、抗氧化应激和重金属解毒等。
金属硫蛋白在重金属解毒过程中扮演着重要的角色。
重金属是指相对密度大于5的金属元素,包括铅、汞、镉、铬等,它们对生物体健康造成严重的危害。
生物体内的重金属主要通过食物链和环境污染等途径进入,一旦超过生物体的耐受范围就会产生毒性作用,严重的甚至危及生物体的生命。
而金属硫蛋白在重金属解毒过程中发挥着重要的作用,主要表现在以下几个方面:金属硫蛋白可以与重金属形成配位化合物,将其转化为相对稳定的络合物。
在细胞内,金属硫蛋白可与铅、汞等重金属结合,组成具有较高稳定性和低毒性的络合物,从而降低了重金属对细胞内其他生物分子的损害程度。
这种携带功能对于细胞内的重金属离子稳定转运和分布具有重要的意义。
金属硫蛋白具有还原性,可以通过与重金属结合的硫原子提供电子,还原重金属离子,将其还原为低价态,从而减少重金属的毒性。
金属硫蛋白能够在细胞内与一氧化氮、过氧化氢等氧化物质结合,通过提供电子帮助其还原成水等较为稳定的物质,从而减轻氧化应激的损害。
金属硫蛋白还能够调控一些重金属解毒相关的基因表达,参与重金属的代谢和转运过程。
研究发现,金属硫蛋白的合成受一些金属元素的调控,对于汞、铅、铬等重金属的解毒过程也有较大的影响。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是一类具有高度保守性的小分子蛋白质,其在细胞周期调节、DNA修复、抗氧化、离子调节等方面具有重要的生物学功能。
同时,MT还能够调节重金属的吸收、转运和解毒,是一类重要的解毒蛋白。
本文将就MT的生物学功能和与重金属解毒相关的研究进展进行阐述。
MT的生物学功能MT是一种富含半胱氨酸的低分子量蛋白,主要存在于细胞质和细胞核中,在多种生物的细胞内均有表达。
MT基因家族包括MT-1, MT-2, MT-3和MT-4等。
MT的生物学功能主要包括四个方面。
第一,维持离子平衡。
MT可以通过对金属离子的吸附和释放来维持细胞内钙离子、锌离子、铜离子等离子的稳态浓度,调节胞内氧化还原平衡和酶反应的活性。
第二,参与氧化还原反应。
MT中富含的亚硫酸基和巯基与黄酮蛋白一起作为细胞内重要的抗氧化物质,保护细胞免受氧化损伤的影响。
第三,参与细胞周期调节。
MT在细胞周期G1阶段发挥重要作用。
发现MT能够通过p53,p21等关键蛋白,调节细胞周期的进程。
第四,参与DNA修复。
MT对DNA损伤具有保护作用,它可以通过对受损DNA的解旋和内切作用等机制,参与细胞的DNA修复和稳态维持。
MT的重金属解毒功能MT的高度亲合性和选择性,使得它可以有效地结合和解毒细胞内的重金属,如汞、铅、镉等。
MT的解毒机制主要包括两个方面:转运和结合。
MT对于重金属离子的高度选择性结合主要取决于MT的半胱氨酸残基。
由于MT结构中的半胱氨酸在施加外力或者金属离子存在的情况下可以迅速地释放出已经被结合的金属离子,因此MT能够起到一种永久的解毒作用。
研究发现,环境污染物质重金属离子对MT的活性有着巨大的影响。
铅和镉等重金属具有一定的亲和性,可以抑制MT的活性和表达,从而使得机体对重金属的解毒能力下降,加速了有毒物质的聚积并对机体健康带来威胁。
总结MT在生物学过程中具有重要的生物学功能,同时也是一类重要的解毒蛋白。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白(metallothionein, MT)是一类小分子量、结构简单的金属结合蛋白,在生物体内广泛分布并发挥重要的生理功能。
金属硫蛋白通过与重金属结合来调控细胞内金属离子浓度,同时还参与了重金属的解毒代谢过程。
本文将对金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的研究进展进行综述。
金属离子在细胞内具有重要的生理功能,如参与酶的催化作用、维持细胞内电位平衡等。
金属硫蛋白通过结合金属离子,可以调控金属离子的浓度和活性,进而影响相关的生理过程。
金属硫蛋白可以在细胞内储存多余的金属离子,当细胞内金属离子浓度过高时,金属硫蛋白可以结合并稳定这些金属离子,防止其对细胞内其他结构和功能的影响。
金属硫蛋白还参与了一些特定的生理过程,如维持细胞内氧化还原平衡、调节基因表达等。
与金属硫蛋白的调控相对应的是其解毒功能。
重金属对生物体具有很强的毒性,可引起一系列生物学效应,如细胞膜的损伤、DNA的损伤等。
金属硫蛋白通过结合金属离子来解毒重金属,防止其对生物体的危害。
研究表明,金属硫蛋白在重金属解毒过程中发挥重要作用,其与重金属的结合可以降低重金属的生物利用度,减少其在细胞内的积累。
随着研究的深入,金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的研究取得了许多进展。
一方面,研究人员对金属硫蛋白的结构和功能进行了深入研究,揭示了金属硫蛋白结合金属离子的机制和调节金属离子平衡的分子机制。
研究人员还通过对金属硫蛋白的基因工程改造和过表达等手段,探索金属硫蛋白在重金属解毒过程中的作用。
这些研究不仅有助于我们深入了解金属硫蛋白的生理功能,还有助于开发相关的药物和治疗手段,用于预防和治疗与重金属中毒相关的疾病。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展1. 引言1.1 研究背景金属硫蛋白是一类含有金属离子和硫原子的蛋白质,广泛存在于生物体内,具有重要的生物学功能。
近年来,随着工业化进程的加速和环境污染的日益严重,重金属污染已成为全球性的环境问题。
重金属如镉、铅等对人体健康和生态环境造成了严重威胁,因此寻找有效的重金属解毒方法显得尤为重要。
金属硫蛋白作为重金属解毒的重要参与者,在这一领域引起了广泛关注。
研究金属硫蛋白的结构及功能,探究其在重金属解毒中的调控机制,以及重金属对金属硫蛋白的影响,对于深入了解生物体重金属解毒的分子机制具有重要意义。
研究金属硫蛋白在生物体内的分布与调控,以及其在重金属解毒中的应用,有助于开发新型的重金属解毒方法,保护人类健康和生态环境。
本文旨在系统总结金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究的最新进展,探讨金属硫蛋白在重金属解毒中的重要性,展望未来研究方向,以及阐明研究成果在环境保护和生物医药领域的意义。
1.2 研究目的研究金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的目的是为了深入了解金属硫蛋白在生物体内的作用机制,揭示金属硫蛋白与重金属之间的相互作用,并探讨金属硫蛋白在重金属解毒中的潜在应用价值。
通过研究金属硫蛋白的结构及功能,可以为解决重金属污染问题提供新的思路和方法,为保护环境和人类健康做出贡献。
通过对金属硫蛋白在生物体内的分布与调控机制的探讨,可以为未来开发相关药物或治疗方法提供理论依据。
本研究旨在揭示金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的机制,为相关领域的研究和应用提供新的思路和进展。
1.3 研究意义金属硫蛋白是一类重要的蛋白质家族,在细胞内发挥着重要的调控和解毒功能。
研究金属硫蛋白的调控及其在重金属解毒中的作用具有重要的理论和应用意义。
通过深入研究金属硫蛋白在生物体内的结构和功能,可以更加全面地了解其在细胞内的作用机制,为解析细胞内调控网络提供重要线索。
金属硫蛋白在重金属解毒过程中的调控机制可以为环境保护与生物安全领域提供重要参考,为减少重金属对生物体的危害提供新的思路和方法。
金属硫蛋白检测方法研究进展
金属 结合法具有 一定的缺 陷 ,如Hg 饱和法 中Hg 除与MT 结合 外, 还与其他一些小分子量化合物结合 ; Ag不能置换 已与MT 结合的Hg ,且 由于利用金属含量
间接推算MT 含量 ,特异性较差 。
1 金属结合法
金属结合法( tl idn ) Mea n ig 主要基 于MT b 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MT 结合金属一竞争性替换
5 蛋 白质 印迹分析 法
1 8 年 ,Ao i 利用蛋 白质 印迹 分析法( sen 96 k等 We tr
B ot gA a s ) 测MT l tn n l i 检 i y s ,检测 限为06 g 不仅可检 . , n  ̄ MT,而且可检测 其它与镉结合 的蛋 白质 。随后 ,A J ] n es n d re 等建立 了以兔抗 鼠MT 抗体为一抗 ,过氧化 物 酶 联羊抗兔 I G为二抗 ,4氯- g 一 萘酚 作显色剂 的蛋 白质
金属含量 来检 ̄ MT中金属 含量 的增高 ,从 而计算 出 J ,P o r ws i 3 9 i to k 等首先 建立 了金 属结 合法 (3 — C 2HgT A法) 于测定组织 中的MT。由于Hg 在酸  ̄ 用 “
性 环 境 下不 仅 可 与M T 合 而 且 还 可 置 换 其 他 金 属 离 结
子(r H 21 ,分 别有9 %的Hg 和 1  ̄p = .时 l 8 %的C “ d 与MT 结合) 。因此 ,本法适用于在利用酸沉 淀其他蛋 白而将
测定MT ,检 出限为 1—M,且不受分子中金属含量 的 08
影 响。因此, 此法或许更 能特异地反映MT 而不是金属 的量 。19 年 ,B b a n 等人应用差分微分脉冲极谱 92 e in o 法测定 了贻贝组织 @MT 的浓度 ;后来B r i等通过 】 od n 改变体系的p 值 ,利用DDP H 方便 的检 出了多种形式的
金属硫蛋白抗氧化作用研究进展
面作用显著 。本文结合相关文献 , 对金属硫蛋 白的生理功能进行介绍 , 并重点 总结了金属硫 蛋 白在 应对金 属、 化学 品以及辐射等
The St udy o n Ant i o xi d a nt o f Me t a l l o t hi o ne i n
X i u l i , Q i n C h u n j i n g , S u n R u i c h e n g , L i u X i n l i
Ab s t r a c t : M e t a l l o t h l o n e i n( M T )i s a s ma l l m o l e c u l e p r o t e i n w i t h a v a r i e y t f o b i o l o i g c a l f u n c i t o n , a n d i t p l a y s a n i m p o r t nt a
造成 的损伤 中所发挥的抗氧化作用 , 包括金属硫蛋 白抗氧化的机理及应 用。最 后 , 提出金属 硫蛋 白的研究 现状和存 在的缺陷 , 并
对今后的研究做 出展望。
关键词 : 金属硫蛋 白;自由基 ; 氧化 损伤
中圈分类号 . Q 5 l 文献标识码 : A 文章耋 - l 号: 1 0 0 8— 0 2 1 X( 2 0 1 5 ) l 1 —0 0 4 2— 0 3
l i t e r a t u r e , w e i n t r o d u c e t h e p h y s i o l o i g c a l f u n c i t o n f o me t a l l o t h i o n e i n , nd a f o c u s o n s u m ma r i z i n g t h e a n t i o x i d nt a f nc u i t o n o f
金属硫蛋白作为重金属污染生物标志物的研究进展
农业环境科学学报2009,28(3):425-432JournalofAgro—EnvironmentScience金属硫蛋白作为重金属污染生物标志物的研究进展陈春-,周启星1,2(1.南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室,天津300071;2.中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室,辽宁沈阳110016)摘要:金属硫蛋白(MT)是一类普遍存在于生物体内的低分子量、富含半胱氨酸、热稳定性、可诱导型非酶蛋白,具有维持生物体内金属含量动态平衡和重金属解毒作用双重机制。
大量研究表明,MT可作为重金属污染的生物标志物,用来预测生物体受重金属暴露的状况和重金属污染的压力,且对制定预防性的管理措施、及时监控环境污染皆具有重要的现实意义。
本文根据国内外文献资料查阅及综合分析,主要阐述了金属硫蛋白的基本结构、多态性、生理功能及其作为生物标志物在环境污染检测与诊断方面的研究与应用。
并展望其今后研究方向。
关键词:金属硫蛋白;重金属;动态平衡;解毒;生物标志物中图分类号:X835文献标志码:A文章编号:1672-2043(2009)03—0425-08ResearchingAdvanceinMetallothioneinandItsBiomarkerofHeavyMetalContaminationCHENChunl.ZHOUQi-xing啦(1.KeyLaboratoryofEnvironmentalPollutionProceBsandCriteria,MinistryofEducation,CollegeofEnvironmentalScienceandEngineer-ing,NankaiUniversity,Tianjin300071,China;2.KeyLaboratoryofTerrestrialEcologicalPr(圮ess,InstituteofAppliedEcology,ChineseA—cademyofSciences,Shenyang110016,China)Abstract:Metallothioneins(MT)areubiquitous,non-enzymaticproteinscharacterizedbylowmolecularweight,cyst-eine-rich,heatstabili—ty,metal—induced.bitplaysthedoublebiologicallymechanisms,mainlyimplicatedinessentialmetalshomeostasisandtoxictracemetaldetoxification.Inrecentyears.itwasresearchedtoindicatethatMTWaSusedaft,asuitablebiomarkerofmetaltoxicityorexposure,itcoIllde—valuatethequalityofheavymetalexposureandpollutionstress.Furthermore.theapplicationofbitbiomarkerwouldenableenvironmentala-genciesorlegislatorstotakeprecautionarymeasuresandreal-timemonitortheenvironmentpollution.Inthisreview,thestructure,isofonmandbiobgicalroleofMTwouldbementioned.Moreover,abriefoverviewoftheUseofMTasabiomarkerwasincludedthesoilecotoxicology,aquaticecotoxicologyandenvironmentalhealth.Finally,theprospectandfutureofthedevelopmentOfMTbiomarkerwerediscussed.Keywords:metallothioneins;heavymetal;homeostasis;detoxification;biomarker金属硫蛋白(metallothionein,MT)的化学名称为金属硫组氨酸三甲基内盐,是一类普遍存在于生物体内的低分子量(6—7kDa)、富含半胱氨酸、热稳定性、可诱导型非酶蛋白I”。
金属硫蛋白医学研究进展
收稿日期:2006-11-28作者简介:姚朝阳(1979-),男,助教,硕士,研究方向:从事生物化学与分子生物学研究。
金属硫蛋白医学研究进展姚朝阳1,朱文文2,牛敬媛1,郭伟云3,邵 强4,王天云1,杨保胜1(1.新乡医学院基础医学院,新乡453003;2.河南科技大学食品与生物工程学院,洛阳471003;3.新乡医学院生命科技系;4.河南师范大学生命科学学院:新乡453003)摘要:金属硫蛋白(M T )是一类广泛存在于生物界的金属结合蛋白,因其功能独特,近年来对M T 的研究日益受到重视。
对M T 的分子结构、性质、参与体内微量元素代谢、解除重金属的毒性、清除体内自由基、抗氧化损伤、防止机体衰老、应激能力等生物学功能进行了阐述,并对M T 与肿瘤和其它疾病的关系等方面的研究进行了综述,并提出了M T 研究中存在的问题及展望。
关键词:金属硫蛋白;重金属毒性;生物学功能;肿瘤中图分类号:Q51 文献标识码:A 文章编号:1005-5320(2007)03-0053-03The medical research progress of metallothioneinY AO Zhao -yang 1,ZH U Wen -wen 2,NI U Jing -yuan 1,et al(1.School of basic medicine Xinxiang medical college ,Xinxiang 453003;2.College of Food &Bioengineering Henan university of science and technology ,L uoyang 471003;3.Department of lif e and technique Xinxiang medical college;4.College of lif e science Henan normal university :Xinxiang 453003,China )Abstract :Metallothionein is a kind of metal binding proteins that widely exist in the whole biosphere.The study about MT is valued in all field in recent yeas because its function is unique.This article mainly discusses the molecular structure of MT and its unique feature and its biology functions such as participating in vivo trace element metabolism and relieveing toxicity of the heavy metal ,eliminateing free radical in vivo ,anti -oxidized damage ,preventing the organism senile function ,adaptive capacity ,and so on.The relations between MT and tumor and other diseases is also sumed up.And the questions that exist in the investgations is proposed and the future is forecasted.K ey Words :metallothionein ;toxicity of the heavy metal ;biology function ;tumor 金属硫蛋白(metallothionein ,MT )是一类低分子量、高金属含量、富含半胱氨酸、功能独特的小分子蛋白质。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白是一类富含半胱氨酸和硫氨酸的蛋白质,具有较高的结合亲和力,可以与多种金属离子结合形成金属硫蛋白络合物。
金属硫蛋白在生物体内起到调控金属离子代谢和解毒的重要作用。
本文将对金属硫蛋白的调控机制以及它在重金属解毒中的功能进行综述。
金属硫蛋白是一类具有高度保守性的蛋白质,广泛存在于真核生物、原核生物以及古菌等生物体中。
它们的特征在于含有一系列的硫氨酸和半胱氨酸残基,这些残基可以与金属离子形成蛋白金属硫蛋白络合物。
金属硫蛋白主要包括金属硫蛋白A(Metallothionein A, MT-A) 和金属硫蛋白B(Metallothionein B, MT-B)两个家族。
它们在不同物种中的表达量和功能可能有所不同,但都具有较高的亲和力和特异性,能够结合多种重金属离子,如锌(Zn)、铜(Cu)、镉(Cd)等。
金属硫蛋白的调控机制十分复杂,包括转录、翻译后修饰以及蛋白功能等多个层面的调控。
转录调控是金属硫蛋白表达的主要调控方式。
在金属离子浓度升高的环境下,金属硫蛋白基因的启动子区域会与一些转录因子结合,进而促进金属硫蛋白基因的转录。
翻译后修饰也对金属硫蛋白的表达和功能发挥起到重要作用。
一些研究发现,磷酸化、乙酰化、甲基化等修饰方式可以改变金属硫蛋白的结构和功能。
金属硫蛋白的还原状态和氧化状态也会影响其与金属离子的结合能力。
金属硫蛋白在重金属解毒中发挥着重要的作用。
由于金属硫蛋白具有高度的结合亲和力,它们可以与重金属离子结合形成金属硫蛋白络合物,从而减少重金属离子对细胞内的损害。
金属硫蛋白还可以结合一些重金属离子的还原态,如Cd2+被还原为Cd+,从而减少了重金属离子在细胞内的毒性。
金属硫蛋白还能够促进重金属离子的转运和排泄,从而减少了它们在体内的积累和毒性。
近年来,金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究取得了一系列重要的进展。
一些研究发现,金属硫蛋白不仅在细胞内发挥作用,在细胞外环境中也具有重要的功能。
金属硫蛋白的研究现状及进展
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]。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白是一类富含半胱氨酸和金属离子的蛋白质,可通过调控金属离子的稳定和转运参与多种生物过程。
金属硫蛋白也具有重金属解毒的功能。
本文将通过综述已有的研究,探讨金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的研究进展。
金属硫蛋白主要有金属硫蛋白A (MTA)、金属硫蛋白B (MTB)、金属硫蛋白M (MTM) 等亚型,它们分布在细胞质中,参与金属离子的稳定和转运过程。
研究表明,金属硫蛋白能够通过与金属离子的配位结合,提高金属离子的稳定性,减少其对生物体的有害效应。
金属硫蛋白还能够促进金属离子的转运,参与金属离子在细胞内的分布和运输。
金属硫蛋白的基因表达受到多种调控因子的影响。
研究发现,金属硫蛋白基因的表达受到金属离子浓度、氧化应激和细胞周期等因素的调控。
金属硫蛋白基因在金属离子浓度较高或氧化应激情况下的表达水平往往增加,从而增强金属硫蛋白对金属离子的稳定性和转运能力。
金属硫蛋白还具有重金属解毒的功能。
重金属是一类对生物体有害的物质,对细胞膜、DNA和蛋白质等生物大分子具有毒性。
金属硫蛋白能够与重金属结合,形成金属硫蛋白-重金属配合物,从而减少重金属离子对生物大分子的损害。
研究发现,金属硫蛋白的表达水平与重金属浓度呈正相关,说明金属硫蛋白在重金属解毒过程中发挥着重要的作用。
近年来,研究者对金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的研究取得了一系列的进展。
通过基因工程技术,研究人员成功构建了金属硫蛋白的转基因植物和动物模型,从而深入研究金属硫蛋白的生物学功能。
研究者通过基因敲除和过表达技术,探究金属硫蛋白在细胞内的调控机制。
一些研究还发现金属硫蛋白在抗氧化应激和细胞凋亡等生物过程中的作用机制。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展1. 引言1.1 金属硫蛋白的定义金属硫蛋白是一类含有硫原子和金属离子的蛋白质分子,广泛存在于生物体内,包括植物、动物和微生物等。
金属硫蛋白具有良好的金属结合能力和稳定性,能够与各种金属离子形成稳定的配合物。
其结构特征主要包括含有半胱氨酸、半胱胺酸和甲硫氨酸等硫氨基酸残基,这些残基能够与金属离子形成硫金键。
金属硫蛋白在生物体内扮演着重要的角色,参与了许多生物过程,如金属离子的运输、储存和代谢等。
金属硫蛋白还能够对抗重金属等有害物质的侵害,起到一定的解毒作用。
由于金属硫蛋白在生物体内具有重要的生物学功能,因此对其调控机制和作用机制的研究十分重要。
金属硫蛋白的研究不仅有助于深入了解生物体内金属代谢的调控机制,还有助于开发相关的环境修复和生物技术应用。
1.2 重金属污染及其危害重金属污染是指铅、镉、汞等重金属元素在环境中超过自然界背景含量,并对生物体造成危害的现象。
重金属污染主要来源于工业排放、农药使用、废水排放等活动。
重金属在生物体内无法被代谢、消除,会积聚在体内,引起一系列的毒副作用。
铅可影响中枢神经系统、肾脏、血液及神经系统;镉可导致骨骼疾病、肝脏损害、肾脏损伤等;汞则对神经系统造成严重损害。
重金属污染不仅危害人类健康,还对生态环境产生负面影响,对植物、动物、微生物造成毒害,破坏生态平衡。
1.3 金属硫蛋白在重金属解毒中的作用金属硫蛋白在重金属解毒中发挥着重要的作用。
随着工业化进程的加快,地球表面的生态环境受到了严重的污染,其中重金属污染已成为严重的环境问题。
重金属如镉、铅、汞等对生物体具有较强的毒性,会对细胞结构和功能造成严重的损害。
而金属硫蛋白则可以通过与重金属结合形成不活性化合物,从而减少重金属对生物体的毒性。
金属硫蛋白在细胞内的含量和活性对于细胞对重金属的抗性起着至关重要的作用。
研究发现,在受到重金属胁迫时,生物体会增加金属硫蛋白的合成,以应对外界环境的挑战。
植物金属硫蛋白的研究进展
生物化工 Biological Chemical Engineering
文章编号:2096-0387(2021)03-0170-03
Vol.7 No.3 Jun. 2021
植物金属硫蛋白的研究进展
邱颖胜 1,刘燕敏 1,魏超 2,董舒乐 1,刘骕骦 1*
(1. 湖州学院 生命科学与健康系,浙江湖州 313000;2. 肇庆学院 生命科学学院,广东肇庆 526061)
Biochemistry (Mosc),2016,81(6):565-573.
Expression and Induction During Senescence and in Response to [13] CHEN Y,ZHI J,LI X,et al.Diversity in Cadmium Accumulation and
积极的作用。Liu 等利用酵母双杂交和双分子荧光 互补(BiFC)实验发现大豆基质金属蛋白酶 Gm1MMP 与 GmMT4 存在互作关系,并推测 Gm1-MMP 与
的萌发有关。番茄中,SlMT1 在根中高表达,SlMT2 在叶片中高表达,SlMT3 在根、叶片和果实中高表达, SlMT4 主要在果实中高表达 [8]。瓜尔豆中,CtMT1 在
面的研究进展进行综述,以期为进一步阐明植物金属
因 类 型、物 种、组 织 和 器 官、生 长 发 育 时 期 和
硫蛋白的功能特征以及新种质的创新奠定基础。
环境因子的不同,植物 MTs 基因呈现出不同的表达
基金项目:浙江省自然科学基金(LQ20C130003);湖州学院大学生创新创业训练科研项目(2021CXCY06)。 作者简介:邱颖胜(2000—),男,浙江宁波人,本科在读,研究方向:种子生物学。 通 信 作 者:刘 骕 骦(1990—),男,黑 龙 江 绥 化 人,博 士,讲 师,研 究 方 向:植 物 耐 逆 分 子 生 物 学。E-mail:8387870552@ 。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白是一类在生物体内发挥重要功能的蛋白质。
它们含有大量的硫原子和金属离子,并在调控金属代谢和解毒方面起到关键作用。
近年来,对金属硫蛋白的调控机制和重金属解毒功能进行了广泛研究,取得了一系列重要的进展。
金属硫蛋白的调控机制是其发挥作用的基础。
传统上认为,金属硫蛋白通过结合金属离子来调控其在生物体内的分布和代谢。
最近的研究显示,金属硫蛋白的调控方式是多样的,既可以通过直接结合金属离子,也可以通过间接调控其他蛋白质的活性来发挥作用。
金属硫蛋白可以通过与金属载体蛋白结合,在细胞内运输金属离子;也可以通过与金属离子结合后作为信号分子参与调控细胞的基因表达。
金属硫蛋白的合成和降解也受到多种调控机制的影响。
金属硫蛋白的重金属解毒功能是其最为重要的特性之一。
重金属是一类对生物体有害的物质,会干扰细胞内的代谢过程,导致细胞损伤甚至死亡。
金属硫蛋白通过结合重金属离子,形成稳定的金属硫蛋白-金属离子复合物,从而减少重金属离子对细胞的毒性。
金属硫蛋白还可以与其他代谢物相互作用,促进重金属离子的转运和解毒。
研究发现,金属硫蛋白在重金属解毒过程中起到了关键的调控作用,对维持细胞内重金属离子的平衡具有重要意义。
近年来,研究人员在金属硫蛋白调控及重金属解毒功能方面取得了一系列重要的进展。
研究人员通过使用免疫技术和基因敲除技术,确认了一些金属硫蛋白的存在和功能,并对其在生物体内的调控机制进行了深入的研究。
研究人员还利用生物化学和分子生物学的方法,揭示了金属硫蛋白和重金属离子之间的结合方式和解离机制。
这些研究结果丰富了我们对金属硫蛋白的了解,为深入研究其调控机制和重金属解毒功能提供了重要的基础。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的研究取得了重要的进展。
未来的研究还需进一步揭示金属硫蛋白的调控机制和重金属解毒功能的细节,以及与其他生物过程的关联,从而为开发新的解毒药物和治疗重金属中毒提供理论基础和实践指导。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是一类富含半胱氨酸和半胱氨酸衍生物的小分子蛋白质,广泛存在于真核生物和原核生物中,具有重要的生物学功能和生物化学性质。
MT在细胞内参与对金属离子的调控和代谢,同时也具有较强的重金属解毒功能。
金属硫蛋白的调控机制是一个复杂的过程,涉及到多种信号通路和转录调控元件的参与。
在正常生理条件下,MT的表达水平受到多种信号通路的调控,如金属离子、氧化应激、细胞增殖等。
当细胞受到金属离子的刺激或者氧化应激等损伤时,细胞内的一种锌指蛋白MTF-1(Metal Regulatory Factor-1)被激活并结合到MT的启动子上,激活MT的转录,从而增加MT的合成。
MT的合成和降解也受到其他信号通路的调控,如Nrf2-Keap1通路、HIF-1α通路等。
金属硫蛋白在重金属解毒过程中起到重要的作用。
MT能够结合和螯合多种金属离子,如锌、铜、镉、汞等,从而限制这些重金属离子对细胞的毒性作用。
MT与金属离子的结合还能够减少这些金属离子的反应性,从而保护细胞免受氧化应激的损伤。
MT还能够参与细胞内金属离子的运输和分配,从而调控细胞内金属离子的平衡和代谢。
近年来,金属硫蛋白调控及其重金属解毒功能的研究取得了许多进展。
通过利用分子生物学、生化和遗传学的方法,已经鉴定和克隆出了多种MT基因,并对MT的结构、功能以及调控机制进行了深入研究。
对MT在重金属解毒过程中的作用机制和生物学功能也有了更加深入的了解。
研究人员通过构建MT基因敲除小鼠模型,揭示了MT在重金属解毒和抗氧化应激中的重要作用。
人们还发现MT在许多疾病中具有重要的生物学功能,如癌症、神经系统疾病、心血管疾病等。
对MT调控及其重金属解毒功能的研究对于理解人类健康和疾病发生发展具有重要的意义。
金属硫蛋白是一类重要的小分子蛋白质,在细胞内参与对金属离子的调控和代谢,并具有重金属解毒功能。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白是一类含有高浓度硫氨基酸残基的金属结合蛋白,其在细胞内起着重要的调控作用。
它能够与金属离子结合形成稳定的金属硫蛋白复合物,并参与到细胞内的多种生物过程中。
金属硫蛋白还具有重金属解毒功能,能够参与到细胞对有害重金属离子的清除和排出中。
经过多年的研究,我们对金属硫蛋白的调控机制有了初步的了解。
以人类为例,我们发现金属硫蛋白的合成受到多个因素的调控,其中包括细胞内金属离子水平的变化、氧化应激等。
在金属硫蛋白的合成过程中,包括一系列的转录调控、翻译调控和修饰修复调控等。
这些调控机制的破坏可能导致金属离子的异常积累,从而导致细胞功能紊乱。
金属硫蛋白在重金属解毒中起着重要作用。
重金属是指具有较高密度和毒性的金属元素,如铅、汞、镉等。
这些重金属离子可以进入细胞内,与细胞内的各种生物分子结合,干扰细胞功能并导致疾病的发生。
金属硫蛋白能够通过与重金属离子结合形成稳定的金属硫蛋白-重金属离子复合物,从而将重金属离子转移至细胞内的体内质网或高分子物质中,减少重金属离子对细胞内其他生物分子的干扰。
金属硫蛋白还能够和细胞内的氧化还原系统相互作用,抵御氧化应激,减少重金属引发的生物氧化损伤。
近年来,金属硫蛋白的研究取得了一系列重要的进展。
通过利用生物技术方法,我们成功克隆了多个金属硫蛋白基因,解析了其基因结构和调控机制,并利用基因工程手段成功构建了突变金属硫蛋白基因的模式生物体。
我们还发现金属硫蛋白在细胞内的定位和分布具有时空特异性,与其功能密切相关。
金属硫蛋白的结构与功能研究也取得了突破,揭示了其在金属结合和解毒过程中的分子机制,并发现了与多种疾病相关的突变金属硫蛋白。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能的研究进展为我们深入了解其生物学功能和作用机制提供了重要线索。
虽然目前我们对金属硫蛋白的功能和调控机制还了解尚浅,但相信随着科技的进步和研究的不断深入,我们将进一步揭示金属硫蛋白的功能和应用价值,为重金属污染的防治提供理论依据和技术支持。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白是一类富含硫氨基酸残基(如半胱氨酸和甲硫氨酸)的蛋白质家族,其主要功能是参与金属离子的结合和转运,同时也起到了重金属解毒的作用。
这些蛋白质在细胞内起到了重要的调控作用,控制了金属离子的浓度和在细胞内的分布,并参与了许多重要的生理过程。
对金属硫蛋白的调控机制的研究表明,其转录和翻译水平是最主要的调控方式。
在转录水平上,研究发现许多转录因子可以结合到金属硫蛋白基因的启动子区域,调控其基因表达。
金属响应元件(MREs)是一类可以与金属响应转录因子结合的DNA序列,这些转录因子可以受金属离子的浓度和种类的影响,来调控金属硫蛋白基因的转录。
一些转录因子还可以受其他信号通路的调控,如氧化应激等,来影响金属硫蛋白的表达。
在翻译水平上,研究发现金属硫蛋白的合成受一系列转录因子和转化因子的调控。
这些因子可以通过不同的机制来选择性地增加或降低金属硫蛋白的合成速率。
金属硫蛋白的调控机制对于维持细胞内金属离子平衡和解毒具有重要的意义。
金属离子是细胞内许多重要酶的辅助因子,也是许多代谢途径中必需的成分。
过量的金属离子会对细胞造成严重的损伤,甚至导致细胞死亡。
金属硫蛋白通过结合和转运金属离子,调控其在细胞内的浓度,从而避免了金属离子对细胞的损伤。
金属硫蛋白还可以结合一些重金属离子,如汞、铅等,形成稳定的络合物,从而减少了重金属的毒性。
金属硫蛋白还可以与其他金属离子之间发生相互作用,调控其在细胞内的分布和代谢。
最近的研究还发现,金属硫蛋白可能参与调控细胞的凋亡和抗氧化应激能力。
许多研究表明,金属硫蛋白的表达水平在氧化应激条件下会显著增加,从而增强了细胞对氧化应激的抵抗能力。
金属硫蛋白还可以通过调节一些凋亡相关分子的表达,参与细胞凋亡的调控。
这些研究为金属硫蛋白在抗氧化应激和细胞生存中的作用提供了一些新的线索。
金属硫蛋白是一类重要的蛋白质家族,参与了金属离子的结合和转运、重金属解毒以及细胞凋亡和抗氧化应激等生理过程。
金属硫蛋白研究进展
金属硫蛋白研究进展【摘要】金属硫蛋白(metallothionein, MT)是近来发觉的人类肿瘤细胞表面表达的一个生物学标记。
本文就MT与肿瘤的关系等方面的研究进行了综述,并对MT研究中存在的问题进行探讨及展望。
【关键词】金属硫蛋白;肿瘤;进展金属硫蛋白(metallothionein, MT)于1957年由哈佛大学的Margoshes和Valee从马的肾脏中第一次分离出来,发觉其相对分子质量低,富含半胱氨酸,具有丰硕的金属蛋白结合位点及独特的分子生物学结构。
大部份哺乳动物细胞的生长、繁衍都需要基础水平的MT 来完成金属调剂进程。
目前MT在肿瘤的发生、进展及预后医治中的作用愈来愈受到各国学者的关注。
而且有研究报导高水平MT表达与肿瘤进展进程中的基因产物甲胎蛋白相似[1]。
1 MT的分类及大体特性哺乳动物MT有61个氨基酸,相对分子质量为6~7 kD,其中20个氨基酸为半胱氨酸,如此每一个MT分子就能够够结合7~12个金属离子(要紧为+2价金属离子)。
MT的生理作用主若是参与微量元素的贮存、转运和代谢;拮抗电离辐射;清除自由基、拮抗脂质过氧化作用,对生物膜具有爱惜作用;对重金属具有解毒作用;与机体的生长发育、延缓衰老、中枢神经系统修复及某些疾病的发生有关[2-3]。
2 MT基因结构及其调控动物的MT基因属多基因类,具有大体相似的结构。
MT基因分为5侧翼区(5′-UT)、5′非翻译区(5′-UTR)、3个外显子、2个内含子、3′-UTR和3′端。
3个外显子被2个内含子所分隔。
MT基因在3′非翻译区均有一个典型的多腺苷酸信号序列AATAAA。
比较人和鼠的MT基因发觉密码区相当保守,而内含子和旁侧序列那么存在明显不同。
MT能够被多种因素诱导表达,包括重金属离子、甾体激素、细胞因子、氧化应激等。
MT的诱导作用发生在转录水平上,MT基因的上游调剂序列内存在多种转录调剂元件,如金属应答元件(MRE)、上游刺激因子/抗氧化效应复合元件(USF/ ARE)、晚期转录因子/抗氧化效应复合元件(MLTF/ARE)、糖皮质激素效应元件(GRE)、白细胞介素-6 (IL-6)效应元件、转录因子Sp1结合位点等。
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展
金属硫蛋白调控及重金属解毒功能研究进展金属硫蛋白是一类富含硫氨基酸的蛋白质,广泛存在于各种生物体中,起到重要的调控和解毒功能。
金属硫蛋白可以稳定金属离子,调节其参与的生物过程,同时还能与重金属形成络合物,减少其毒性。
金属硫蛋白主要包括金属硫蛋白MT和金属硫囊蛋白MCA。
金属硫蛋白MT广泛存在于植物、动物和微生物中,能够紧密结合金属离子,起到贮存和调控金属离子的作用。
研究发现,金属硫蛋白MT与一些重金属,如汞、铅等形成络合物,能够减少这些重金属对生物体的毒性。
金属硫囊蛋白MCA主要存在于细菌中,具有类似于MT的功能。
近年来,研究人员对金属硫蛋白调控及重金属解毒功能进行了深入的研究。
一方面,研究人员通过对金属硫蛋白基因的克隆和表达,进一步了解了金属硫蛋白在调控金属离子和抗氧化应激等方面的机制。
研究人员还通过体外和体内实验,验证了金属硫蛋白与重金属形成络合物后,能够降低重金属的毒性。
研究发现,金属硫蛋白对重金属的解毒作用主要通过两种方式实现。
一方面,金属硫蛋白能够与重金属形成络合物,使得重金属的生物可利用性降低,从而减少其对生物体的毒性。
金属硫蛋白还能够通过与重金属的氧化还原反应,将重金属从高价态还原为低价态,减少其毒性。
除了对重金属的解毒作用外,金属硫蛋白还参与了许多其他生物过程的调控。
金属硫蛋白能够调节细胞内金属离子的平衡,并参与DNA的合成和修复等过程。
金属硫蛋白还能够与抗氧化酶和其他抗氧化分子相互作用,协同发挥抗氧化作用。
金属硫蛋白在生物体中起着重要的调控和解毒功能。
进一步深入研究金属硫蛋白的调控机制和解毒作用,将有助于揭示其在生物体内的重要功能,并为开发新型的重金属解毒剂提供理论基础。
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金属硫蛋白研究进展
【摘要】金属硫蛋白(metallothionein,MT)是近来发现的人类肿瘤细胞表面表达的一个生物学标记。
本文就MT与肿瘤的关系等方面的研究进行了综述,并对MT研究中存在的问题进行探讨及展望。
【关键词】金属硫蛋白;肿瘤;进展
金属硫蛋白(metallothionein,MT)于1957年由哈佛大学的Margoshes和Valee 从马的肾脏中首次分离出来,发现其相对分子质量低,富含半胱氨酸,具有丰富的金属蛋白结合位点及独特的分子生物学结构。
大部分哺乳动物细胞的生长、繁殖都需要基础水平的MT来完成金属调节过程。
目前MT在肿瘤的发生、发展及预后治疗中的作用愈来愈受到各国学者的关注。
并且有研究报道高水平MT 表达与肿瘤发展过程中的基因产物甲胎
蛋白相似[1]。
1 MT的分类及基本特性
哺乳动物MT有61个氨基酸,相对分子质量为6~7 kD,其中20个氨基酸为半胱氨酸,这样每一个MT分子就可以结合7~12个金属离子(主要为+2价金属离子)。
MT的生理作用主要是参与微量元素的储存、转运和代谢;拮抗电离辐射;清除自由基、拮抗脂质过氧化作用,对生物膜具有保护作用;对重金属具有解毒作用;与机体的生长发育、延缓衰老、中枢神经系统修复及某些疾病的发生有关[2-3]。
2 MT基因结构及其调控
动物的MT基因属多基因类,具有基本相似的结构。
MT基因分为5侧翼区(5′-UT)、5′非翻译区(5′-UTR)、3个外显子、2个内含子、3′-UTR和3′端。
3个外显子被2个内含子所分隔。
MT基因在3′非翻译区均有一个典型的多腺苷酸信号序列AATAAA。
比较人和鼠的MT基因
发现密码区相当保守,而内含子和旁侧序列则存在明显差异。
MT可以被多种因素诱导表达,包括重金属离子、甾体激素、细胞因子、氧化应激等。
MT的诱导作用发生在转录水平上,MT基因的上游调节序列内存在多种转录调节元件,如金属应答元件(MRE)、上游刺激因子/抗氧化效应复合元件(USF/ ARE)、晚期转录因子/抗氧化效应复合元件(MLTF/ARE)、糖皮质激素效应元件(GRE)、白细胞介素-6 (IL-6)效应元件、转录因子Sp1结合位点等。
3 MT在肿瘤组织中的表达
MT参与肿瘤的分化和增生。
MT表达缺陷是肿瘤发生的症状之一,而有些时候在肿瘤患者体内MT又出现过量表达。
研究表明,MT高表达是食管癌黏膜上皮增生和角质型鳞癌转移的一个生物学标志。
在许多肿瘤组织,如乳腺癌、甲状腺癌中MT含量丰富,说明MT可能与细胞增殖能力有关。
但也有实验显示,MT在肝癌细胞中表达水平很低。
一系列研究表明,在正常增殖细胞和肿瘤细胞中,MT的合成能力显著增强。
MT的高表达与肿瘤细胞生长有关。
用免疫组织化学法在组织中检测到MT-1、MT-2亚型,发现在恶性程度高,肿瘤级别高的肿瘤中表达高,例如分化高的头颈部肿瘤[4]。
然而在一些低分化肿瘤表达也高[5]。
在绝大多数肿瘤组织中均有MT含量的变化,说明MT参与了肿瘤的发生过程。
致癌过程中MT的产生与肿瘤的迅速生长,致癌物质的刺激,癌基因的激活有关。
4 MT作为致癌作用的标记
在正常细胞内,MT的表达量与对重金属离子的解毒量、细胞内微量元素的含量以及清除自由基有关。
已有研究发现肝脏微量元素的变化以及MT、ki-67蛋白的表达量,可以作为致癌进程中重要的先导性标记物。
在无癌变的大鼠肝脏中,钒可以抑制MT、ki-67表达。
钒在鼠肿瘤形成的实验模型中可致p53基因表达并诱导凋亡,这已成为关注焦点。
另外MT、ki-67的过量表达与致癌进程有关。
目前对MT的含量及过量表达的意义和功能并不十分清楚。
由于在肿瘤的发生和生长过程中,肿瘤组织在不间断地从宿主汲取营养成份的同时,还释放各种能诱导MT产生的细胞因子;同时,不断增大的肿瘤组织对周围组织和器官的挤压作用也使机体处于应激状态,从而使体内MT含量发生变化。
目前还无直接证据证明MT与癌症的发生有直接关系,但至少已证明MT参与了癌症的发生过程。
MT已被作为乳房浸润性导管癌、大肠癌、宫颈癌、胰腺癌的潜在预测标志。
5 MT对抗细胞癌变和肿瘤
MT与某些抗肿瘤化学药物之间的相互作用是人们研究的重点。
MT可消除自由基、重金属、烷剂、电离辐射以及紫外线对DNA、RNA、酶、蛋白质以及细胞膜的损伤,从而防止它们致癌、致突变作用,以维持细胞正常代谢和分裂;另外还可以激发机体免疫力,增强机体
抗癌防癌能力。
有报道肿瘤中MT的水平与抗癌剂诱导有关[6]。
国外有人对消化道肿瘤患者的病理标本中MT、GST-Pi、及P糖蛋白的表达与患者的转归进行了研究。
结果表明:药物的疗效与上述3种蛋白的高效表达成反比; MT 表达越高,患者预后越差。
MT具有防止细胞癌变和抗肿瘤作用。
6 MT与肿瘤耐药性的关系
体外研究表明MT高表达在卵巢癌可能引起化疗耐药性,降低了化疗药物的疗效。
卵巢癌最初对化疗药物敏感,其耐药的复发也可以用药物耐药性蛋白如MT过度表达来解释。
铂类化疗药物顺式和反式结构都可以和MT分子结合,同时置换出其他金属离子。
有研究发现肿瘤化疗中耐药性问题与细胞内MT表达增高有关。
在乳腺癌的研究中发现MT 的金属解毒、清除自由基等作用会对抑制肿瘤细胞生长的药物如他莫昔芬产生耐药性,顺铂作为广泛用于临床化疗恶性肿瘤的药物,细胞耐药性将减弱其临
床治疗效果,将C3H小鼠接种MBT-2鼠的膀胱癌细胞,之后注射顺铂,C3H 小鼠瘤体内MT含量增加了2倍,并产生了明显的顺铂耐药性。
越来越多的实验证明,MT与肿瘤细胞的耐药性密切相关。
有研究发现,在MT过量表达的肿瘤细胞内可显示出对烷化剂和氯氨顺铂(CDDP)的耐药性。
诱导细胞使其获得对CDDP的抗性,伴随的是MT含量增加。
而当细胞抗药表型逆转时,MT水平随之下降。
在肿瘤的预防和治疗中,MT可保护细胞抵抗重金属和烷化剂的致癌、致突变作用,还可用于肿瘤的临床辅助治疗和肿瘤标志物,这些都是目前学者感兴趣的课题。
另外还有一些观点认为,生长因子有可能激活控制耐药性的酶和蛋白的表达,从而使肿瘤产生耐药性。
然而,人们仍没能发现肿瘤的耐药性和某些蛋白过度表达的必然关系[1]。
7 结语
MT在肿瘤的发生、发展中具有重要的作用,检测MT不仅可以提示肿瘤细胞的增殖活性,还可以提供预后的相关信息,同时还可作为肿瘤化疗耐药的标志物,但关于MT在致癌过程中发挥着怎样的作用及具体的机制,还有待于进一步研究。
另外,MT各亚型在肿瘤发生、发展中的作用尚未阐明,如何利用MT 的功能特点逆转金属性化疗药物的耐药性及降低化疗药物的毒副作用,都未被明确证实。
MT具有广阔的临床研究前景,为肿瘤的早期发现及肿瘤的预后治疗提供新思路、新方法。
【参考】
[1] Tan Y, Sinniah R, Bay BH, et al. Metallothionein expression and nuclear size in benign, borderline, and malignant serous ovarian tumours[J]. J Pathol 1999,189(1): 60-65.
[2] Mocchegiani E, Giacconi R, Muti E, et al. Zinc, immune plasticity, aging, and successful aging:role of
metallothionein[J].Ann N Y Acad Sci, 2004,1019:127-134.
[3] Romero-Isart N, Jensen LT, Zerbe O, et al. Engineering of metallothionein-3 neuroinhibitory activity into the inactive isoform Metallothionein-1[J]. J Biol Chem,2002,277(40):37023-37028.
[4] Raleigh JA, Chou SC, Calkins-Adams DP, et al. A clinical study of hypoxia and metallothionein protein expression in squamous cell carcinomas[J]. Clin Cancer Res, 2000,6(3):855-862.
[5] Kondo Y, Woo ES, Michalska AE, et al. Metallothionein null cells have increased sensitivity to anticancer drugs[J]. Cancer Res, 1995, 55(10): 2021-2023.
[6] Hishikawa Y, Koji T, Dhar DK, et al. Metallothionein expression correlates with metastatic and proliferative potential in squamous cell carcinoma of the oesophagus[J]. Br J Cancer,1999, 81(4): 712-720。