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
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。
金属硫蛋白及其在动物养殖中的应用前景
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
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(含解析)
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。
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。
金属硫蛋白提取工艺的研究进展
硒代 Ｍ Ｔ做 出研 究报 道 。 １ ， ２激 素 对 ＭＴ的诱 导 激素 （ 包括糖皮质激素 ， 胰 高血 糖 素 和 肾 上 腺 素 等 ） 和 ｃ Ａ Ｍ Ｐ可 诱 导 Ｍ Ｔ的台 成 。 它们 都 能 增加 肝脏 Ｍ Ｔ — ｍ Ｒ Ｎ Ａ水 平 ， 从 而 引起 肝 脏 Ｍ Ｔ合成 的增 加 。胰 高 血 糖 素 、 肾上 腺素 等 引 起的 Ｍ Ｔ — ｍ Ｒ Ｎ Ａ的积 累 可 用 放 线 菌 Ｄ阻 断 ，这 表 明它 们 是 通 过转 录 的凋控 而 起 作 用 的 。通 过 用大 鼠肝 脏 分 离 出 的细 胞
一
核进 行 实 验 已证 实 ｃ Ａ Ｍ Ｐ能增 加 Ｍ Ｔ基 因转 录 速 率 ，因 而 认
为是 胰 高血 糖 素 或 肾 上 腺 素 诱 导 Ｍ Ｔ基 因 转 录 的 细胞 内 的 种调控 因子 。王秀萍 等测得 正常家兔 肝脏 含量 为 １ ５ ． ４ ７±４ ． ５ ７ ｕ ｇ ／ ｇ ， 徐 丽 霞 等 实验 证 明 ， 硫 酸锌 和 地 塞 米 松 磷
用， 这 可 能与 其 调控 序 列 具 有较 大 的差 异 性 有 关 ， 同 时 也提
示， 镉作用于 Ｐ Ｃ 一 ３细 胞 的 过 程 中 ， 不 同亚 型 Ｍ Ｔ在 与 镉 不 同
接 触程 度 下 协调 作 用对 抗 镉 对 细胞 的毒 性作 用 。 另一 方 面 ，
机 体接 触 的镉 经 代 谢和 吸 收 后 ， 诱发 Ｍ Ｔ的产 生 。
１ ． １ ． ３硒对 Ｍ Ｔ的 诱 导
利 用 金 属硫 蛋 白的 易 被诱 导 的特 点 ，郭 军华 等 曾筛 选
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@ 。
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金属硫蛋白(MT)分离纯化技术进展王 翔1,张大成1,李 婷1,王 玮1,任宏伟2,韩铁钢2,俞梅敏2 (11北京大学微电子学系,北京100871;21北京大学生命科学学院,北京100871)E2mail:wxiang@摘要:较全面地总结了近几年来金属硫蛋白最常见的分离纯化方法,并较详细地介绍了磁法分离纯化、芯片检测等新技术。
关键词:金属硫蛋白;分离纯化;蛋白质芯片中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:167124776(2003)07/0820335203 Development of the purif ication for metallothionein(MT)WAN G Xiang1,ZHAN G Da2cheng1,L I Ting1,WAN G Wei1,Ren Hong2wei2,Han Tie2gang2,Yu Mei2min2(1.Instit ute of Microelect ronics,Peki ng U niversity,Beiji ng100871,Chi na;2.School of L if e Science,Peki ng U niversity,Beiji ng100871,Chi na)Abstract:Several purification methods of metallothionein(M T)used at present have been listed and compared.A new method of magnetic purification and protein chip analyze has also been in2 troduced.K ey w ords:metallothionein;purification;protein chip1 引 言金属硫蛋白(Metallothionein,M T)是一类低分子量、富含半胱氨酸的金属结合蛋白。
人体内、动物、植物以及微生物均含M T,而且含量还随发育进程而变化,与组织或器官的功能需要相适应。
它涉及许多生理和病理学过程,对体内细胞分化、代谢癌变等许多方面有重要影响[1～6]。
M T的生物学功能主要涉及:(1)体内必需金属元素的储运、代谢和精细调节,使机体达到最佳生理状态;(2)体内重金属解毒;(3)清除体内的自由基、防止机体衰老并减轻辐射对细胞的损伤;(4)调控金属酶或转录因子的活性,增强机体对各种不良状态的适应能力;(5)参与调控细胞分化和信号传导;(6)调控细胞代谢,防止癌变。
自从M T被发现以来,它已成为分子生物进化和蛋白质结构功能等基础科学研究的热点之一,研究它在各进化水平生物中都存在的可能的原因。
并且各国科学家也在努力开发M T的新用途,大量的科学实验和临床结果表明,M T在抗电离辐射、抗紫外线照射、解除金属毒素(贵重金属回收)、治疗消化道溃疡、心肌梗塞、各种炎症、某些癌症、美容护肤、减轻吸烟及环境污染对人体的危害及抗过敏等方面均有显著疗效。
由此可见,研究金属硫蛋白的高效分离和纯化方法的的紧迫性、理论意义和良好的市场前景。
本文将就目前使用和正在研究开发的分离纯化方法进行简要综述。
2 几种分离纯化技术目前最常用的和正在研究开发的金属硫蛋白的分离和纯化方法,主要有如下几种: 1)层析法:目前最常用的方法是凝胶过滤和离子交换技术相结合的层析法,还有吸附层析、亲和层析法。
吸附层析包括吸附柱层析、薄层层析和聚酰胺薄膜层析。
亲和层析法亦称特异性配体亲和层析收稿日期:2003205215533Micro nano ele ctro nic F e ch no lo gy/J uly～Augus t2003 微纳电子技术 2003年第7/8期法。
除此之外,还有一种亲和层析法叫通用性配体亲和层析法。
这两种亲和层析法相比,前者的配体一般为复杂的生命大分子物质(如抗体、受体和酶的类似之物等),它具有较强的吸附选择性和较大的结合力。
而后者的配体则一般为简单的小分子物质(如金属、染料以及氨基酸等),它成本低廉,具有较高的吸附容量,通过改善吸附和脱附条件可提高层析的分辨率。
层析在目前相当重要,也是相当常见的一种技术,其原理较为复杂,对人员技术的要求也相对较高。
2)HPLC法:微量分离也可采用HPLC法。
1983年Kagi和K lauser等人建立了反向HPLC法。
后来K laassen和Lehman又建立了阴离子交换的HPLC2AAS法,用以分离纯化了大鼠肝脏的金属硫蛋白。
3)DEAE2Sepharose Fast Flow法:该凝胶流速快、容量大,而且溶涨体积不受缓冲液离子强度变化的影响,所以每次用完后不需重新装柱。
铁氏[7]等人将二价铜离子螯合在Chelating Sepharose Fast Flow凝胶上,制成亲和层析柱,锌诱导兔肝和镉诱导小鼠肝,经匀浆、乙醇处理后上柱,用p H4.0的醋酸盐缓冲液平衡,再用p H5.2不同浓度的醋酸盐缓冲液洗脱,可得M T21和M T22两个洗脱峰,此法比传统的凝胶过滤2离子交换法简单、省时,非常适用于实验室规模分离纯化。
4)郭氏法:郭祥学等人[9]用镉诱导蓝藻,经凝胶过滤、离子交换层析和反向HPLC法纯化得到类金属硫蛋白。
此法为在植物和真菌中提取非典型M T建立了一种有效的提取方法。
Norio M等人在小鼠肝脏M T的分离纯化过程的离子交换层析后的洗脱液使用了超滤浓缩。
5)微磁分离纯化:北京大学微电子学研究院王翔和生命科学院任宏伟、俞梅敏教授等正在合作研究开发一种新型的磁法分离纯化技术,即为本课题组提出的并已展开研究的生物电磁学方法。
该金属硫蛋白微磁分离纯化及检测芯片方法,是在微电极磁场作用下,依靠磁性粒子定向迁移的原理分离纯化金属硫蛋白。
由于不同的金属离子与脱金属的M T的亲合力不同[8],可通过采用磁性金属离子在电磁场作用下迁移的方法来纯化金属硫蛋白。
3 磁法纯化技术特点金属硫蛋白磁法分离纯化新技术是在特定的磁场作用下,依靠磁性粒子定向迁移的原理分离纯化金属硫蛋白的。
该法主要是运用金属硫蛋白在酸性条件下,容易脱去金属而形成脱金属硫蛋白,不同的金属离子与脱金属的M T的亲合力不同以及磁性金属离子在磁场下定向迁移原理而开发地一种新型技术。
具体纯化过程是:先使金属硫蛋白溶液的p H 值降低到某一值以下,使之脱金属;进一步测试并选中最佳的p H值;之后加入特定的纳米级磁性金属颗粒,调整到合适的p H值,使磁性金属离子在最优的条件下结合金属硫蛋白;最后在优化磁场作用下,将结合了的金属硫蛋白分离出来。
纯化的M T将进行原子吸收光谱定量检测和EL ISA酶联免疫定性测定法检测。
其任务包括研究特定磁性分离纯化装置、M T分离纯化机制以及在特定磁场作用下的动力学模型。
这种分离纯化方法能进行大规模制备和纯化金属硫蛋白,具有简便、纯化效率高、成本低等诸多优点,为大规模制备和纯化金属硫蛋白打下基础。
由于金属硫蛋白涉及许多生理和病理学过程,对体内细胞分化、代谢癌变等许多方面有重要影响。
高效的纯化方法将对金属硫蛋白的作用机理和应用前景研究有重要意义。
近来,一些文献[1,2]相继报道了金属硫蛋白在电磁场作用下的一些结构检测,从这些报告中可以看出,由于金属硫蛋白中金属离子的存在,使我们联想到合适的电磁场对其金属离子的作用。
如果将金属硫蛋白中的金属离子置换成可在合适强度的电磁场作用下定向移动的磁性金属离子,那么金属硫蛋白就可以在磁场作用下,实现简单、快速高效的分离纯化方法。
要想螯合磁性金属离子的金属硫蛋白大分子在电磁场作用下定向迁移,就必须调整好磁场强度的大小极其分布,以使得金属硫蛋白的分离纯化过程得以顺利的进行。
关于金属硫蛋白的分离纯化研究和M T的特性研究,本课题组成员已经完成了一系列的研究工作[1～13]。
金属硫蛋白作为内源性活性氧清除剂,对D2半乳糖的致衰老效应有很好的对抗作用。
M T还能有效地表征水体中重金属对生物的影响,通过对不同组织M T含量的测定,研究了不同组织对重金属的积累能力,也可以对不同水体中鱼类M T的测量来确定水资源的污染源和污染程度。
采用蛋白质芯片,用酶联免疫吸附法测定鱼体内的金属硫蛋白,以确定水源的质量。
进一步研究了M T23在人体、典型动物模型中不同发育时期的分布、M T23的蛋白质结构、它的基因调控方面等的特点、它在中枢系统中的功能及其与老年痴呆症的可能关系。
初步认定M T23是一种对神经元或特异神经细胞生长具有抑制功能的蛋白,并比较了抑制活性大小。
利用蛋633微纳电子技术 2003年第7/8期 Micro nano ele ctro nic F e ch no lo gy/J uly～Augus t2003白质芯片进行大量的、及时的分析,可为现代神经生物学发展及研制出预防和治疗老年痴呆症的新药打下极为良好的基础。
4 结 语近几年来,金属硫蛋白最常见的分离纯化方法在不断地发展和创新。
几种纯化方法也出现交叉应用。
新型的磁法分离纯化方法及蛋白质芯片检测等新技术也正在得到积极研究和开发。
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