ZN2+和金属硫蛋白在细胞内表达的关系
微量元素锌的吸收、代谢及金属硫蛋白基因表达
Ｔｈ ｌ ｔ ｎ ｈ ｐ Ｂｅ ｗｅ ｎ ｔ ｂ ｏ ｐ ｉ ｎ ａ ｄ Ｍ ｅ ａ ｏ ｉｍ ｆ Ｚｉ ｃ ａ ｄ Ｍ Ｔ ｎ ｐ ｅ ｓｏ ｅ Ｒｅ ａ ｉ ｓ ｉ ｔ ｅ ｈｅ Ａ ｓ ｒ ｔｏ ｎ ｏ ｔｂ ｌ ｓ ｏ ｎ ｎ Ｇｅ ｅ Ｅｘ ｒ ｓ ｉ ｎ
摘 要 ： 文 通 过 分析 锌 吸 收 、 谢 与 金 属 硫 蛋 白 （ ） 关 系， 明 锌 可 以 直接 调 控 空 属 硫 蛋 白基 因表 达 ， 金 属 本 代 ＭＴ 的 表 而
硫蛋 白的生物合成谤导也将调节体 电锌的吸收 、 Ｉ， 代＿ 维持 雄内锌的穗态， ｊ ｝ 为从 分子 水平研究锌的营养挺供参考 。 关键词 ： 锌；奎属琉蛋 白（Ｉ ） ／Ｔ ；基因表达 ＇ ，
传统营养研究中所使用的营养指标几乎都是黑箱指标。如 何打破黑箱 ． 进一步揭示体内的动态变化 ． 明确养分 的吸收、 代 谢 规 律 等 就 迫 切 需 要 利 用 分 子 生 物学 技 术 来 解 决 营 养 学 上 的 相美问题 。微量元素锌 是人和动 物所必需 的一种微量元 素 ， 锌 几乎涉及新陈代谢 的每 一方 面 ， 因此对锌 的吸 收 、 谢机制研 代 究极其重要 有关锌 的研究报道较多 ， 在深人探讨锌 的吸 收、 代
两种基于Mg(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的新型金属配合物的合成、晶体结构及抗肝癌活性研究
两种基于Mg(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的新型金属配合物的合成、晶体结构及抗肝癌活性研究背景:肝癌是当今世界上死亡率极高的一种癌症,临床上常用的治疗方法包括手术切除、肝移植、化学疗法和放射疗法等。
由于肝脏手术治疗仅仅适用于处于肝细胞肝癌早期的很小一部分患者,因此传统的化疗仍然是肝癌的一个重要治疗策略。
在化学疗法中所使用的药物中,顺铂抗癌活性的发现具有重要意义,并且在临床治疗上取得了较为理想的效果,但是目前顺铂的临床疗效因为其自身的耐药现象和毒副作用受到较大的限制。
为了克服顺铂类药物所存在的这些缺陷,并且获得更加广谱、毒副作用更小的抗癌药物,这极大的推动了新型金属抗肿瘤药物的设计合成及应用。
金属配合物的重要组成部分配体的种类繁多,其中含有氧原子多齿结构的羧酸类配体和含有氮原子多齿结构的含氮杂环类配体因为具有丰富多变的配位模式和较强的配位能力,易于形成结构新颖多样,性能独特的三维拓扑结构,因此是最常用的合成金属有机配合物的配体。
应用这两类配体合成的金属配合物的研究以气体吸附性能、发光性能和磁性等居多,在抗肿瘤活性方面的应用研究还不是很充分,特别是对于碱土金属羧酸配合物以及芳香羧酸类与氮杂环类混合配体合成的过渡金属配合物在抗肿瘤活性方面的研究比较少。
目的:本文首先简要介绍肝癌现状及其治疗方法,金属配合物结构、合成方法、分类、性能,尤其是抗肿瘤活性,并对抗癌金属配合物的分类和抗癌机理进行了介绍,在此基础上介绍了本论文的立题依据和研究内容。
本文使用溶剂热法合成了两种新型金属配合物,第一种金属配合物是以1,3,5联苯三甲酸为配体的三核镁金属配合物,第二种是以1,3,5联苯三甲酸和咪唑为混合配体的三核锌金属配合物。
用元素分析和红外光谱等分析手段对配合物的组成和结构进行了表征,并用X-射线单晶衍射分析法测定了两种配合物的晶体结构。
继而研究了这两种金属配合物的体内体外抗肿瘤活性。
首先在细胞水平上利用MTT法研究这两种金属配合物对肝癌细胞的细胞毒性,用流式细胞术研究了金属配合物对细胞凋亡的影响;然后在小鼠肝癌原位植瘤模型上分析金属配合物的毒性和抗癌活性,并利用蛋白免疫印记技术检测了这些金属配合物对凋亡相关蛋白表达情况的影响。
硫酸锌诱导金属硫蛋白2表达对脓毒症小鼠脏器损伤的保护作用
硫酸锌诱导金属硫蛋白2表达对脓毒症小鼠脏器损伤的保护作用李家丽;杨汀;刘海荣;樊元春;王晓燕;刘月明【期刊名称】《成都医学院学报》【年(卷),期】2017(012)002【摘要】Objective To investigate the inductive effect of zinc sulfate on the metallothionein-2 (MT2) expression and the protective effect of the MT2 expression on the multiple organ damage in mice with sepsis.Methods Thirty-six healthy male C57/6 mice with the age of 6 to 8 weeks were randomly divided into three groups including the sham surgery group, sepsis group and intervention group, and each group consisted of 12 mice.The basic situations of the mice in the three groups were observed after they were given different treatments.ELISA was used to detect the levels of MT2, TNF-α, IL-6, IL-10, MDA, SOD and MDA in serum.Western blotting was employed to observe the levels of MT2 in liver.HE staining was adopted to examine the morphologic changes of multiple organs.The lesions in lung, liver and intestine were detected and their apoptosis indexes were calculated by TUNEL.Results The mortality rate of the mice in the intervention group was lower than that of the sepsis group, while the expression levels of MT2 and SOD in the intervention group were significantly higher than the those in the sepsis and sham operation groups respectively (P<0.05).The levels of inflammatory cytokines andMDA in the sepsis group were significantly higher than those in the other two groups (P<0.05).Meanwhile, The levels of cell degeneration, necrosis and apoptosis in the intervention group were lower than those in the sepsis group in the microscope.Conclusion Zinc ions could induce the expression of MT2, reduce release of the inflammatory factors and the content of MDA in serum, increase the SOD activity, reduce the pathological damage of organs in mice, and increase the survival rate of mice with sepsis.%目的研究硫酸锌对金属硫蛋白2(MT2)表达的诱导效应及其对脓毒症小鼠脏器损伤的保护作用.方法选取健康的6~8周龄雄性C57/6小鼠36只,随机分成假手术组、脓毒症组及硫酸锌干预组,每组12只,观察3组小鼠经不同方法处理后的基本情况.使用ELISA法检测每组小鼠血清中MT2、TNF-α、白介素6(IL-6)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)浓度,肝组织蛋白质印迹法观察MT2表达量,显微镜下观察肺、肝、小肠组织的病变情况,TUNEL法计算各器官细胞凋亡指数.结果硫酸锌干预组小鼠死亡率低于脓毒症组;MT2表达量及SOD浓度明显高于脓毒症组及假手术组,差异有统计学意义(P<0.05);脓毒症组小鼠血清炎症因子及MDA水平明显高于其他两组,差异有统计学意义(P<0.05);显微镜下观察显示:硫酸锌干预组各脏器细胞变性坏死及凋亡程度均轻于脓毒症组.结论锌离子可以诱导C57/6小鼠MT2的表达,降低血清炎症因子的水平,降低血清MDA含量、提高SOD活性,减轻各脏器组织病理性损伤,降低脓毒症小鼠死亡率.【总页数】6页(P133-138)【作者】李家丽;杨汀;刘海荣;樊元春;王晓燕;刘月明【作者单位】成都医学院基础医学院成都 610500;益阳市中心医院益阳 413000;成都医学院第一附属医院成都 610500;成都医学院第一附属医院成都 610500;成都医学院第一附属医院成都 610500;成都医学院基础医学院成都 610500【正文语种】中文【中图分类】R459.7【相关文献】1.右美托咪定可能通过抑制 TLR4通路对 LPS 诱导的脓毒症小鼠急性肺损伤起保护作用 [J], 刘海萍;郭红;王东伟;高骞皓;晋学飞2.N-乙酰半胱氨酸上调细胞FLICE抑制蛋白表达对脓毒症小鼠急性肾损伤的保护作用及其机制研究 [J], 樊恒;乐健伟;孙敏;陈国栋;朱永定;叶继辉;朱建华3.褪黑素对miRNA-223表达的影响及对脓毒症小鼠心肌损伤保护作用的机制 [J], 刘铭传;李林成;曹梦远;张家宁;刘洋;何亭4.褪黑素对miRNA-223表达的影响及对脓毒症小鼠心肌损伤保护作用的机制 [J], 刘铭传; 李林成; 曹梦远; 张家宁; 刘洋; 何亭5.金属硫蛋白对NMDA诱导小鼠大脑皮层神经细胞损伤的保护作用 [J], 于小倩;彭双清;方厚华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
细胞Zn_2_荧光探针研究进展
锌是一种重要的人体必需的微量元素（日需要量是１０～１５ｍｇ），广泛的分布于人体的细胞和体液之中。
Ｚｎ２＋是人体内２００多种酶的组成成份，直接参与体内细胞生长发育，生殖、组织修复等各种生命代谢过程。
Ｚｎ２＋在细胞的生命活动中起着非常重要的作用，在基因转录，金属酶的一些功能中，在神经传递中等等都必须有Ｚｎ２＋的参加［１］。
若缺少了Ｚｎ２＋的参与，就会导致一些疾病的产生如：免疫系统受损，免疫功能缺陷等。
随着人们对锌在生命活动中的作用的认识越来越深，细胞内Ｚｎ２＋的研究已成为化学，生物学和临床医学等学科重要的前沿热点研究课题。
近年来，人们开始研究测定细胞内Ｚｎ２＋的方法和技术，先后建立和发展了多种方法，如锌离子传感器法，Ｚｎ２＋荧光探针法，核磁共振法和微电极法等，其中Ｚｎ２＋荧光探针法是目前最常用的一种方法。
其主要特点是选择性好、灵敏度高、简便快捷。
本文主要就近年来该领域的研究进展作了一个比较系统的回顾。
１Ｚｎ２＋荧光探针１．１喹啉类荧光探针喹啉及其衍生物已经被广泛用来作为一个荧光试剂对锌和其他一些离子进行一些定量的测定。
其中８－氨基喹啉和８－羟基喹啉是最具代表性的种类［２］。
在他们之中，８－氨基喹啉作为基体更为广泛一些．下面我们具体介绍几种以８－氨基喹啉为基体的探针．主要有以下几种，分别是：ＴＳＱ、ＺｉｎｑｕｉｎＡ、ＴＦＬＺｎ、Ｄａｎｑｕｉｎ等。
ＴＳＱ［３］是１９８７年由Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋｓｏｎ等发展起来的。
它首先用于二价锌离子的成像，这个工作被认为在生物锌荧光探针发展上一个里程碑式的工作。
它和Ｚｎ２＋结合后，吸收波长和发射波长分别位于３３４ｎｍ和４９５ｎｍ。
在４９５ｎｍ，它能够发出很强的荧光，量子产率达到了０．１。
作为一个中性ｐＨ值的荧光探针，它已经被证明是一个具有很好的选择性，无毒的荧光探针。
当然它也有很多的局限性，ＴＳＱ虽然可以用于在生理条件下较高浓度的Ｃａ２＋和Ｍｇ２＋存在时Ｚｎ２＋的检测，但是ＴＳＱ－Ｚｎ２＋合物的结构和稳定常数尚不清楚，ＴＳＱ－Ｚｎ２＋可能以１：１或２：１的形式结合，并且荧光强度在不同的介质中变化较大，所以用ＴＳＱ进行定量分析Ｚｎ２＋还有待于进一步研究，另外它的水溶性不好，就使它不适合在活组织中对锌进行测定和成像。
蛋白结合锌-概述说明以及解释
蛋白结合锌-概述说明以及解释1.引言1.1 概述蛋白结合锌是指锌离子与蛋白质分子之间形成稳定的结合。
锌是一种重要的微量元素，它参与了多种生物化学过程并对生物体起着重要作用。
蛋白结合锌广泛存在于生物体的各个组织和器官中，对细胞的正常功能和生理过程至关重要。
蛋白结合锌的特点是其结合方式多样且具有高度的选择性。
锌离子可以通过与蛋白结合形成稳定的配位键，从而调节蛋白的结构和功能。
蛋白质通过特定的结构域或蛋白质序列与锌离子进行相互作用，形成具有特定功能的复合物。
蛋白结合锌在生物体中具有多种功能和作用。
首先，它参与了蛋白质的折叠和稳定化过程，促进蛋白质的正确折叠并保持其功能活性。
其次，蛋白结合锌参与了许多重要的生化反应，如酶的活性调控、DNA的结合和修复、信号转导等。
此外，蛋白结合锌还在基因表达调控、免疫应答和细胞凋亡等生理过程中发挥着重要作用。
蛋白结合锌在生物体中的重要性不可忽视。
它不仅影响了细胞的正常功能和代谢过程，而且对于维持机体的健康和稳定也是必不可少的。
许多疾病和病理状态与蛋白结合锌的异常调节有关，如某些癌症、免疫系统疾病和神经系统疾病等。
因此，对于蛋白结合锌的研究具有重要的理论和实际意义。
总之，蛋白结合锌作为一种重要的生物分子，具有多种功能和作用。
它不仅参与了生物体的正常生理过程，还对于维持机体的健康和稳定也具有重要性。
进一步的研究和深入了解蛋白结合锌的机制，有助于揭示它对生物体的影响，并为未来的治疗和疾病预防提供新的思路和方法。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：本文将以蛋白结合锌为主题，介绍蛋白结合锌的定义、特点、功能和作用，以及其在生物体中的重要性。
文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将对蛋白结合锌进行概述，简要介绍蛋白结合锌的背景和研究现状。
同时，介绍本文的结构安排和目的，以引起读者的兴趣和注意。
正文部分将详细探讨蛋白结合锌的定义和特点，包括它是什么以及具有哪些特殊的结构或性质。
蛋白结合锌
蛋白结合锌全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：蛋白结合锌是一种常见的生化反应，它在人体内起着重要的作用。
锌是一种必需的微量元素，对于人体的生长和发育、免疫功能、神经系统、生殖系统等方面都有重要的影响。
而蛋白结合锌则是指锌与特定的蛋白质结合形成复合物，这种结合可以调节蛋白质的功能，从而影响细胞内的生物活动。
锌是人体内含量第二多的微量元素，仅次于铁。
它被广泛应用于各种生物学过程中，如酶活性的调节、细胞信号传导、DNA合成等。
而蛋白结合锌的形成则能够增强锌的生物利用率，进一步提高细胞内的功能。
锌结合蛋白质通常会通过特定的结构域与锌离子结合，形成稳定的复合物。
在人体内，蛋白结合锌的例子有很多。
最为典型的就是代表性的锌结合蛋白类一和锌指物类。
锌结合蛋白类一是一类具有结构域的蛋白质，它们能够通过特定的结域与锌结合，形成稳定的复合物。
这些蛋白在人体内起着重要的作用，如调节基因表达、细胞凋亡、DNA修复等。
最为著名的锌结合蛋白类一是锌指蛋白。
它们通过锌结合的方式，可以与DNA结合，调节基因的转录和翻译，从而影响细胞的生物活动。
蛋白结合锌还能够通过调节酶活性来影响细胞的生物过程。
锌结合蛋白类一中的一些蛋白质就是具有酶活性的蛋白，它们在锌的参与下才能够发挥其酶活性。
这种方式能够有效地调节细胞内生化途径的进程，维持细胞内的平衡。
第二篇示例：蛋白结合锌是一种具有重要生物学功能的复合物，它在人体中起着多种重要作用。
锌是人体所需的微量元素之一，它参与了许多生物化学反应，包括蛋白质合成、DNA合成、细胞分裂等。
而蛋白结合锌则是锌在体内的主要形式之一，通过与蛋白质结合形成复合物，实现对锌的存储、传递和调控。
蛋白结合锌的功能主要包括两个方面：一是在细胞信号传导过程中的调控作用，二是在生物分子的合成和代谢过程中的催化作用。
在细胞信号传导中，一些锌结合的受体蛋白可以通过与其他蛋白质相互作用，参与细胞内外信号传导通路的调控，从而调节细胞的生长、增殖和分化。
植物耐受和解除重金属毒性研究进展
1.2细胞壁和根系分泌物
细胞壁像一吸附过滤器可结合一定数量的重金属。Bringezu等报道耐性植物（Silene vulgaris）可在表皮细胞壁中积累一系列重金属，这些重金属或是结合在蛋白质上，或是以硅酸盐的形式存在[18]。在虎杖（Polygonum Cuspidatum）中，约90% Cu, Zn, Cd存在于根细胞壁中[19]；禾秆蹄盖蕨（Athyrium yokoscense）根细胞中，约70%~90%的Cu, Zn, Cd在细胞壁中[20]。在啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）细胞壁中，Hg2+主要通过SH组结合在细胞壁上[21]。Ana等研究表明Zn主要存在于根组织的胞间隙和细胞壁中[9]。
锌对水稻金属硫蛋白基因家族的表达以及重组酵母细胞耐受性的影响.pdf
!第!"卷!第"期!#$$"年"月锌对水稻金属硫蛋白基因家族的表达以及重组酵母细胞耐受性的影响"徐玉凤!周功克!李一勤!刘进元""清华大学生命科学与技术系分子生物学与蛋白质科学实验室!北京&’’’%(!!’’*$&’$!(收稿!!’’*$&!$!#收修改稿!"国家重点基础研究发展计划"批准号#!’’*H 9&’&"’*$和国家自然科学基金"批准号#)’!"’"#)!)’)"’%’($资助项目!""通信作者!+$,-./#/.@1]!,-./4C <.78^@-4?[@457!摘要!!采用>6:C ^?:7杂交和酵母功能互补实验!分析了&’个水稻I 类金属硫蛋白基因%_:8W 1?:&在水稻幼苗和重组酵母细胞中与‘7!U 的应答反应4‘7!U处理后样品的杂交结果显示"在幼苗的地上部分!除了)个(型_:8W 1?基因%_:8W 1?1‘G !_:8W 1?1‘L !_:8W 1?1‘2&的表达不受‘7!U的影响外!其余*个基因的表达都有不同程度的增加#而在根中!‘7!U 明显增加了_:8W 1?1X L 和_:8W 1?1a 2的转录!但_:8W 1?1X G 和_:8W 1?1[G 的转录却受到了抑制4将_:8W 1?:转化‘7!U敏感酵母突变体并获得异源表达后!&’个成员都可以在一定程度上提高酵母细胞的‘7!U耐受力!而且表现出重组酵母体内‘7!U 积累的增加4上述结果表明a <AP $I 家族的成员均能够对外加的‘7!U 产生反应!可能是通过螯合‘7!U 来增加了生物体对‘7!U 耐受性4关键词!!水稻!金属硫蛋白!诱导表达!锌离子!耐受性!!锌是生物体所必需的微量元素!是许多酶的辅因子!也是许多蛋白质活性的构成要素&&’4在缺乏锌的培养基上!当细胞内的‘7!U水平下降到每个细胞约为’4!0,6/时!细胞就会停止生长&!’4但如果细胞内游离的‘7!U 浓度过高!它又会造成对细胞的毒性4一般认为锌的毒性机理可能是由于抑制了关键代谢酶的活性!或干扰了蛋白质的正常折叠&&’4体内过量的游离‘7!U 必须被隔离或者储存起来!直到能被新合成的锌结合蛋白所利用!这样才不会造成对生物体的伤害4因此!生物在进化过程中!已经形成了一整套平衡体系来严格控制体内‘7!U 水平4生物体内普遍存在的金属硫蛋白",?C -//6C ^.6$7?.7!AP $是一类低分子量-富含半胱氨酸-具有金属结合能力的蛋白质4研究表明这类小分子蛋白质在哺乳动物控制‘7!U动态平衡中起重要作用&)’4当细胞内‘7!U 过量时!AP 能与‘7!U 结合从而解除‘7!U 的毒性%而当细胞内‘7!U 缺乏时!AP 又可作为锌的储存库释放出‘7!U或者作为锌的供体!释放给其他锌结合蛋白如锌指蛋白利用&)’4对植物AP 的研究则相对比较落后4第一个植物AP 于&3%"年才从小麦中分离出来!是一种‘7!U结合蛋白"+5$&(’4此后随着分子克隆技术的进步!从许多植物包括单子叶!双子叶植物中都克隆到了AP 基因&#(&%’4并且发现这类AP 基因的表达受到金属离子-氧化胁迫-植物激素等因子以及发育时期的调控!其表达特征随着植物的种类-AP类型的不同而表现出特异性&#(&%’4例如!‘7!U 对香蕉8W [基因表达有明显的诱导作用&%’!菊芋F 518W a 基因表达受到‘7!U 的抑制&&&’!而豌豆AP 的表达则不受‘7!U 的影响&#’4虽然植物AP 的研究大都集中在其表达特征的分析方面!但是也有一些研究发现将植物AP 转化微生物细胞!异源表达的植物AP 具有提高重组细胞对重金属离子如H @或H [的耐受性&&*(&%’4但是在植物‘7!U的动态平衡和耐33%受过程中植物AP所起作用的报道却很少!尤其是还未见有关于同一植物AP家族的各成员在‘7!U的代谢过程中所起作用的报道4在水稻基因组中!我们发现了一个由&&个AP 基因组成的AP基因家族!其中的&’个基因属于I 类AP&&(’4序列比对与表达特征分析结果表明这些基因不仅有不同的氨基酸序列!而且表达的组织特异性也不相同!暗示这些基因可能在不同的组织中行使不同的功能&&(!&#’4由于I I类AP基因"_:8W1 ??1X G$不受金属离子的诱导!在本文中我们重点研究了‘7!U对I类AP基因各成员"_:8W1?:$表达的诱导特征!并且将&’个水稻I类AP基因转化‘7!U敏感的酵母突变体!测定了表达_:8W1?:的重组酵母细胞对过量‘7!U的耐受性及其体内的锌含量4结果表明水稻I类AP基因不但受‘7!U诱导表达!而且能赋予转化酵母细胞一定程度的‘7!U耐受性!其结果将有助于更好地了解水稻AP家族不同成员在锌离子的平衡和耐受过程中的作用4!!材料与方法!"!!植物材料$生长条件和胁迫处理水稻"_"E U G:G54<H T45=4中花&’号$种子经表面消毒后!浸入稀释的A@:-<^.8?和D Y668液体培养基"&.!nA D$中!在光照培养箱中培养&![4水稻幼苗的生长条件为#&(^光照.!#h H!&’^黑暗.!’h H循环4进行‘7!U处理时!将&![的水稻幼苗的根浸泡在不同浓度的‘7H/!水溶液中!(^!然后分别收集根和地上部分!液氮速冻!贮存于G"’h H4!"’!酵母菌株$培养基和转化本研究所用的酵母菌株分别是野生型9d("(& "AF P-F4:[-X A H I a-Q$H5X Z-QI"G[-Q$和‘N H X$缺失的突变体-U"2X"AF P-F4:[-X A H I a-Q$H5X Z-Q I"G[-Qb J.X###G%8Y‘$+培养酵母细胞的培养基为d L M或含有!f葡萄糖或半乳糖的D M"<]7$ C^?C.5[?0.7?[$培养基!并根据需要补充所需营养成分&&3’4一种含有@’-X启动子"受半乳糖诱导$的穿梭载体R d+D!"I7=.C:68?7!D-7M.?86!K D F$用作目标基因在酵母中表达的载体!携有该质粒的酵母细胞可在缺乏尿嘧啶的D M固体培养基"D M$K:-)$上生长4!"(!水稻总B3C的分离与3A D P F N D@杂交使用N>?-<]L/-7C A.7.试剂盒"W.-8?7! J./[?7!V?:,-7]$提取水稻组织的总N>F!具体操作按试剂盒的说明书进行4>6:C^?:7杂交按文献&&(!&#’所述方法进行4!",!酵母功能互补实验&’个水稻I型AP基因&&(’由本室保存4为了将_:8W1?基因插入表达载体!采用外加;G$J I和M2K N I酶切位点"其中对_:8W1?1a G引入的酶切位点为c4%[I I I$的引物对克隆基因进行L H N扩增4扩增产物克隆到R d+D!载体的相应酶切位点!经测序验证后采用常规方法转化酵母细胞4转化后的酵母细胞在含有!f葡萄糖缺乏尿嘧啶的D M固体培养基"D M$K:-)$上进行选择性培养!!()[后挑取克隆!提取质粒进行L H N验证!正确的重组菌株于G"’h H保存备用4为了对重组菌株进行‘7!U耐受性测定!将重组酵母菌株在含!f葡萄糖的D M$K:-)液体培养基中培养至_B*’’S&4’!经梯度稀释后取!4#%T点样于含有不同浓度‘7!U的D M$K:-)"含!f半乳糖$固体培养基上!于)’h H培养)(([!观察菌落生长状况并照相4在用液体培养基进行测定时!将重组酵母细胞在D M"!f半乳糖$液体培养基中培养至_B*’’S’4!#!加入不同浓度‘7!U!并选取不同时段测量培养液的_B*’’值!以观测‘7!U对重组酵母细胞生长的影响4!"5!酵母细胞中R@’S含量的测定重组酵母细胞在!f半乳糖D M$K:-)液体培养基上培养到_B*’’S’4!#!加入‘7H/!到最终浓度",,6/5T G&!!(^后收集细胞!用冰冷的#’",,6/5T G&P:.<$J H/"R J*4#$!&’,,6/5T G& +M P F洗#次菌体细胞!最后用去离子水洗一次!然后用体积比#m!的硝酸#高氯酸!’’%T在%’h H 消化菌体细胞&^4消化后的样品用灭菌的去离子水稀释成&4’,T!使用质子偶联的原子发射光谱仪"I H L$F+D#a R C.,-))’’N T%T F9D!J@[<67! K D F$进行样品中‘7!U含量的测定4取)个独立的酵母样品进行检测并取平均值4’’3!第!"卷!第"期!#$$"年"月’!结果与讨论’"!!R@’S对45(678基因在水稻幼苗中表达的影响为了分析‘7!U对_:8W1?基因家族成员表达的影响!将培养&![的水稻幼苗用不同浓度"’!’4!#!’4#!&4’!!4’,,6/5T G&$‘7!U的水溶液处理!(^!然后分别提取根和地上部分的总N>F进行>6:C^?:7杂交分析4‘7!U的最高浓度的选择是依据植物研究中常用的‘7!U处理浓度&&&!!’’来确定的%而选择_:8W:基因的)e末端的非翻译序列作为基因特异性的探针4>6:C^?:7杂交结果如图&所示4在水稻幼苗的地上部分!除了(型_:8W1?基因的)个基因"_:8W1?1‘G!_:8W1?1‘L!_:8W1?1‘2$的表达不受‘7!U的影响外!_:8W1?基因家族其他*个成员的表达水平都有不同程度的上调!特别是_:8W1?1X L和_:8W1?1a G的表达还呈现出‘7!U浓度依赖的上调模式4_:8W1?1[G是在地上部分中响应‘7!U胁迫应答最强的基因!在!#’%,6/5T G&‘7!U处理!(^后即被强烈诱导4虽然‘7!U对于地上部分(型_:8W1?基因,N>F的水平没有影响!但是在根中(型_:8W1?基因的表达在!#’%,6/5T G&‘7!U处理!(^后也被诱导表达4在根中‘7!U处理还明显增加了_:8W1?1X L和_:8W1?1a2的转录!但却明显抑制了_:8W1?1X G和_:8W1?1[G的转录4而‘7!U对_:8W1?1a G!_:8W1?1a L和_:8W1?1[L 基因在根中的表达要么没有影响要么仅有轻微影响4这些结果一方面揭示了‘7!U对_:8W1?:基因的表达调控是一个复杂的过程!也说明了家族成员之间在水稻不同组织‘7!U的动态平衡和耐受过程中!所起的作用既有差别!又有重叠4在水稻幼苗的地上部分!‘7!U可以增加大部分_:8W1?家族成员的表达!说明它们可能参与水稻‘7!U的耐受!储存和地上部分组织之间的转运过程4而在根中! _:8W1?1X G和_:8W1?1[G在根中的表达受‘7!U的下调!表明它们可能参与‘7!U从土壤中的吸收!而其他的_:8W1?:"除了_:8W1?1[L外$!在根中的表达受‘7!U的正向调控!暗示它们可能参与了根中‘7!U的贮存和耐受过程4图!!R@’S对45(678基因家族成员表达的影响每泳道上样量为!’%8总N>F%所用探针分别为&’个_:8W1?基因的)e末端特异序列4溴化乙锭"+9$染色的凝胶":N>F$作为指示上样量的对照’"’!水稻45(678基因互补酵母R@’S敏感细胞的功能研究基因功能的方法通常是制作基因缺失或过量表达的稳定转基因株系或者植物细胞来进行的!然而单个AP基因缺失的重组植物与野生型植物之&’3 !第!"卷!第"期!#$$"年"月间在表型上并没有差别&"’!给a<AP功能的检测带来了困难4在已经获得了许多金属离子敏感的酵母突变体的基础上!人们常常用酵母作为分析金属离子平衡和耐受相关基因功能的模式系统&!&’4b J.X 编码了一个阳离子转运蛋白!参与酵母细胞‘7!U向图’!重组酵母菌株所含质粒的%7B验证经营养缺陷筛选出的酵母菌株中的重组质粒和空载体R d+D!"依次标记为a<A P$I$&-!&;!!-!!;!!5!)-!);!(-!(;!(5!d+D!$的扩增产物的琼脂糖凝胶电泳图4引物采用材料与方法中所述的各基因的特异引物4A为M T!’’’M>F标准图(!转化45(678基因的重组#9"0:酵母突变体细胞对R@!U耐受性&’个_:8W1?基因分别插入载体R d+D!!并转入-U"2X突变体细胞4野生型"9d("(&$细胞和转化R d+D!空质粒的-U"2X重组细胞作为对照4当细胞生长到_B*’’S&4’时!经系列稀释!分别取!4#%T点到含有!f半乳糖且缺失尿嘧啶的D M平板上!并加入&’,,6/5T G&的‘7H/!!于)’h H培养([后照相4每个重组质粒选取两个独立的转化子重复)次进行锌耐受性实验液泡运输的过程&!!’%而缺失b J.X基因会导致酵母突变体对‘7!U敏感!其原因可能是敲除‘N H&后使细胞内游离的‘7!U增多!从而对酵母突变体细胞产生毒性!使其生长受阻&!&’4在本研究中!我们分别将_:8W1?克隆到受半乳糖诱导表达的酵母R d+D!载体上!经序列分析确定插入序列的正确性4然后将确认插入正确序列的重组载体导入‘7!U敏感的酵母突变株-U"2X中!在添加!f葡萄糖并缺乏尿嘧啶的D M固体培养基上行选择性培养!对长出来的克隆提取质粒并进行L H N鉴定!结果如图!所示!所有扩增片段与目标片段的长度一致4最后将得到确认的重组菌株在添加不同浓度‘7!U的D M$K:-)固体培养基"!f半乳糖$上进行了功能互补实验4结果在添加&’,,6/5T G&‘7!U的培养基上!转化_:8W1?:的突变体细胞比只转化空载体R d+D!突变体细胞生长状况要好"图)$!说明所有a<AP$I<可以在一定程度上提高细胞锌的耐受能力4在‘7!U 浓度超过&#,,6/5T G&的培养基上!野生型酵母能够生长!突变体细胞则不能生长!而转化有_:8W1?的突变体在这种条件下也不能生长!说明a<AP$I<只能在一定程度上提高细胞‘7!U的耐受性"结果未显示$4这一结果与另一种植物AP"P5AP)$也只能部分缓解‘7!U对酵母细胞的毒性&!)’的报道是一致的4为了进一步验证互补实验!我们对重组细胞在添加不同浓度‘7!U的液体培养基中的生长速率和细胞内锌的含量也进行了测定4因为_:8W1?:不同家族成员表达的酵母细胞在固体培养基上的表型相似!所以本实验只选取了_:8W1?1X G和_:8W1?1X L 作为代表进行了分析4在添加有#,,6/5T G&‘7!U 的液体培养基中!-U"2X细胞生长良好!不同重组酵母之间的生长并没有差别4但是当‘7!U浓度提高到",,6/5T G&时!可以明显地观察到含有_:8W1 ?1X G和_:8W1?1X L的-U"2X重组细胞生长明显好于转化空载体的-U"2X对照细胞!这个结果和固体培养基的结果一致"图("-$$4同时对细胞内锌含量的测定结果表明含有_:8W1?1X G或者_:8W1?1X L的重组细胞内的锌浓度!比对照细胞有略微的增加"图(";$$4这些暗示出表达a<AP$I<酵母细胞的‘7!U耐受性的提高可能是由于AP蛋白螯合了细胞内游离‘7!U的结果!或者参与了‘7!U向细胞器比!’3!第!"卷!第"期!#$$"年"月如液泡的区域化隔离过程!而不是促进了‘7!U的外排4另外!有研究报道豌豆中的&型AP"7:8W’$基因和拟南芥的!型AP"8W a$基因在细菌中与@>W基因融合表达时能以不同的亲和力与锌离子结合&!(!!#’%我们对水稻&&个成员的蛋白序列进行了生物信息学分析!并没有找到它们含有定位于亚细胞器的信号肽4这个预测结果和B678等通过实验将a<AP!;"a<AP$I$!;$定位于植物细胞的细胞质的结果一致&!*’4T??等人将拟南芥F C AP)和V X L 融合在保卫细胞中表达!证明F C AP)也定位在细胞质中&&"’4这些都暗示AP有可能在植物的细胞质中与锌离子结合4因此我们相信a<AP$I<与细胞质中‘7!U的结合可能是其参与水稻体内锌的动态平衡和耐受的机制之一4但是_:8W1?:家族成员在水稻‘7!U动态平衡中的确切生理学和生物化学机制还需要做进一步研究4图,!45(678基因对#9"0:酵母突变体细胞中积累R@’S的影响不同转化细胞在添加",,6/5T G&‘7!U"黑柱$和不添加‘7!U"白柱$的D M$K:-)液体培养基"!f葡萄糖$中培养到_B*’’S&4’!随后用D M$K:-)"!f半乳糖$稀释这些细胞以达到起始密度约为_B*’’S’4!#!然后培育!(^后!检测_B*’’"-$和用I H L$F+D测量酵母内‘7!U的含量";$!!近年来!分析基因家族内成员之间的功能差异已成为解析基因功能研究的热点4本文分析了_:1 8W1?基因家族各成员在水稻幼苗应答‘7!U的表达特征!虽然_:8W1?家族成员之间的序列高度相似!但家族各成员的表达不仅具有不同的组织特异性&&(’!而且对‘7!U的应答反应也有所不同"图)$4但有意思的是这些基因在酵母中的异源表达却表现出相似的‘7!U耐受性4这些结果进一步提供了植物AP蛋白在应答‘7!U和提高生物体‘7!U耐受性的证据!也为进一步研究a<AP$I<参与了水稻体内‘7!U的平衡和耐受的过程的分子机理打下了坚实的基础4致谢!作者感谢法国J?7:.L6.75-:?大学的A.5^?/H^-/6C博士为本实验提供酵母菌株%9d("(&野生型!U"2X突变体&!感谢清华大学分子生物学实验室的部分成员所给予的帮助与有意义的讨论4参!考!文!献&!9?:8\A!D^.d4P^?8-/=-7.E-C.6760;.6/68]#F8:6Z.78-R R:?$5.-C.6706:C^?:6/?<60E.754D5.?75?!&33*!!"&#&’%&(&’%#!!L-/,.C?:N M!X.7[/?]D M4H/67.78-7[0@75C.67-/5^-:-5C?:.E-$C.6760-,-,,-/.-7E.75C:-7<R6:C?:C^-C5670?:<:?<.<C-75?C6E.754+A9a\!&33#!&(#*)3(*(3)!H6]/?L!L^./56Q\H!H-:?]T H!?C-/4A?C-//6C^.67?.7#P^?,@/C.R@:R6<?R:6C?.74H?//A6/T.0?D5.!!’’!!#3#*!"(*(" (!T-7?9V!b-1.6Y-N!b?77?[]P M4P^?Z^?-C8?:,+5R:6C?.7 .<-E.75567C-.7.78,?C-//6C^.67?.749.65^?,H?//9.6/!&3%"!*##&’’&(&’’##!X6:[^-,$D Y?/C67F L!T.//?]H!K:Z.7L+!?C-/4V K D?Q R:?<$ <.67.7’"G L4!K C:4:[.:?5C?[;]#e:?8.67<60C^?R?-,?C-//6C^.6$ 7?.7$/.Y?8?7?L<AP F4L/-7CA6/9.6/!&33"!)(#*#3(**%*!N-@<?:B+4D C:@5C@:?-7[0@75C.6760,?C-/5^?/-C6:<R:6[@5?[ ;]R/-7C<#P^?5-<?606:8-7.5-5.[<!-,.76-5.[<!R^]C.7-7[ ,?C-//6C^.67?.7<4H?//9.65^?,9.6R^]<!&333!)&#&%((%"!H6;;?C C H!V6/[<;:6@8^L4L^]C65^?/-C.7<-7[,?C-//6C^.6$ 7?.7<#N6/?<.7^?-=],?C-/[?C6Q.0.5-C.67-7[^6,?6<C-<.<4F7$ 7@N?=L/-7C9.6/!!’’!!#)#(&%!%!T.@L!V6^H\!T6^H D!?C-/4M.00?:?7C.-/?Q R:?<<.67-7[5^-:$)’3 !第!"卷!第"期!#$$"年"月-5C?:.E-C.6760C^:??,?C-//6C^.67?.7$/.Y?8?7?<.75-=?7[.<^;-$ 7-7-"8I:G G2I$4%G5G$4L^]<.6/L/-7C!!’’!!&&(#!(&(!#’3!H^?7J\!J6@B H!d-78H d!?C-/4A6/?5@/-:5/67.7860C Z6 ,?C-//6C^.67?.7$/.Y?R:6C?.78?7?<Z.C^[.00?:?7C.-/?Q R:?<<.67 R-C C?:7<0:6,<Z??C R6C-C6"?C K$K H GL G5G5G:$/?-=?<4\L/-7C L^]<.6/!!’’)!&*’##("(###&’!A-A!T-@L D!\.-d P!?C-/4P^?.<6/-C.67-7[5^-:-5C?:.E-C.67 60C]R?&,?C-//6C^.67?.7"AP$5M>F0:6,-^?-=]$,?C-/$C6/?:$ -7C R/-7C!P H:5I2G"I L"G5=4$H"A4%4L/-7CD5.!!’’)!&*("&$# #&(*’&&!H^-78P!T.@_!_@J!?C-/4F,?C-//6C^.67?.7$/.Y?8?7?^C$A P!<C:678/]?Q R:?<<?[.7.7C?:76[?<-7[76[?<60c H A4G%5F I:5I L H"K:I:-7[?00?5C<60,?C-/.67C:?-C,?7C67.C<?Q R:?<<.674 L/-7C-!!’’(!!&%#((3((##&!!A.:V!M6,?7?5^\!J@8@?CV!?C-/4F R/-7C C]R?!,?C-//6$ C^.67?.7"A P$0:6,56:YC.<<@?:?<R67[<C66Q.[-C.=?<C:?<<4\ +Q R96C!!’’(!###!(%)(!(3)&)!A@:R^]F!‘^6@\!V6/[<;:6@8^L!?C-/4L@:.0.5-C.67-7[.,$ ,@76/68.5-/.[?7C.0.5-C.6760,?C-//6C^.67?.7<&-7[!0:6,’"G1 L4!K C:4:5F G A4G%G4L/-7C L^]<.6/!&33"!&&)#&!3)(&)’&&(!‘^6@V!_@d!T.\!?C-/4A6/?5@/-:-7-/]<?<60C^?,?C-//6$ C^.67?.78?7?0-,./].7:.5?"_"E U G:G54<G T4$4\9.65^?,A6/9.$ 6/!!’’*!)3##3#(*’*&#!‘^6@V b!_@d X!T.@\d4H^-:-5C?:.E-C.6760-:.5?5/-<<I I ,?C-//6C^.67?.78?7?#P.<<@??Q R:?<<.67R-C C?:7<-7[.7[@5C.67.7 :?<R67<?C6-;.6C.50-5C6:<4\L/-7CL^]<.6/!!’’#!&*!#*%*( *3*&*!=-7J660>F T A!J-<<.7?7O J!J-Y=66:CJ!?C-/4+7^-75?[ 56R R?:C6/?:-75?.7>4A H%H<I A0G"4:"A6?75^$0G"2#H R6R@/-C.67< 0:6,56R R?:,.7?<.<-<<65.-C?[Z.C^.75:?-<?[C:-7<5:.R C/?=?/<60 -!;$C]R?,?C-//6C^.67?.78?7?4L/-7C L^]<.6/!!’’&!&!*#&#&3$ &#!"&"!T??\!D^.,M!D678Bd!?C-/4F:-;.[6R<.<,?C-//6C^.67?.7<!--7[)?7^-75?:?<.<C-75?C65-[,.@,Z^?7?Q R:?<<?[.7\424G/G1 L G8@-:[5?//<4L/-7CA6/9.6/!!’’(!#(#%’#(%&#&%!N66<?7<>J!9?:7-:[H!T?R/-?N!?C-/4+=.[?75?06:56R R?: ^6,?6<C-<.<0@75C.6760,?C-//6C^.67?.7"AP)$.7C^?^]R?:-55@$ ,@/-C6:W F A G:C42G H"I A H:2H%:4X+9DT?C C!!’’(!#""#3(&*&3!D^?:,-7X4V?C C.78<C-:C?[Z.C^]?-<C4A?C^6[<+7E],6/!&33&!!%#)(!’!’!T.7H B!H^-78J9!J@-78J\4‘.75.7[@5?<,.C68?7$-5C.=-C?[ R:6C?.7Y.7-<?-5C.=-C.67,?[.-C?[;]:?-5C.=?6Q]8?7<R?5.?<.7 :.5?:66C<4L/-7C L^]<.6/9.65^?,!!’’#!()#3*)(3*%!&!M?X:?.C-<\!B.7C EJ!b.,\J!?C-/4d?-<C!-,6[?/6:8-7.<, 06:.:67-7[56R R?:,?C-;6/.<,<C@[.?<9.6,?C-/<4!’’)!&*# &%#(&3"!!!A-5M.-:,.[H B!A./-7.5YAF!+.[?M\49.65^?,.5-/R:6R?:C.?< 60=-5@6/-:E.75C:-7<R6:C<]<C?,<60>G22F G"K$E2H:2H"H<4:4G H4\9.6/H^?,!!’’!!!""#)3&%"()3&3(!)!N66<?7<>J!9?:7-:[H!T?R/-?N!?C-/4+=.[?75?06:56R R?: ^6,?6<C-<.<0@75C.6760,?C-//6C^.67?.7"AP)$.7C^?^]R?:-55@$ ,@/-C6:W F A G:C42G H"I A H:2H%:4X+9DT?C C!!’’(!#""#3(&*!(!N6;.7<67>\!B./<67\N!P@:7?:\D4+Q R:?<<.6760C^?C]R?!,?C-//67C^.67?.7$/.Y?8?7?AP!0:6,’"G L4!K C:4:5F G A4G%G.7‘7!U$,?C-//6C^.67?.7$[?0.5.?7C>E%H2F K2K22I:L H H"3(!#L@C-$C.=?:6/?06:A P!.7‘7!U,?C-;6/.<,4L/-7C A6/9.6/!&33*!)’#&&*3(&&"3!#!P6,,?]FA!D^.\!T.7[<-]B L!?C-/4+Q R:?<<.6760C^?R?-8?7?L<A P-.7M+2K A4,?C-/;.7[.78R:6R?:C.?<60C^??Q R:?<<?[ R:6C?.74X+9DT?C C!&33&!!3!#(%(#!!*!B678J T!D-Y-,6C6P!b-Z-<-Y.P!?C-/4M6Z7$:?8@/-C.6760 ,?C-//6C^.67?.7!-:?-5C.=?6Q]8?7<5-=?78?:!;]C^?<,-//V P$ L-<?_:J G2X.7:.5?4L/-7CL^]<.6/!!’’(!&)##&(("(&(#*(’3!第!"卷!第"期!#$$"年"月。
Zn2+对大肠杆菌蛋白表达的影响
Zn2+对大肠杆菌蛋白表达的影响摘要：随着社会的发展，环境污染越来越严重。
现在，人们已经把它提升到了一个重要的高度。
环境污染包括许多方面，其中很重要的一项就是重金属盐的污染。
本文中重点介绍了不同浓度重金属盐离子（Zn2+）对大肠杆菌的影响，以及对大肠杆菌蛋白表达的影响。
希望可以通过研究它对大肠杆菌的影响，大致了解其对自然环境中各种生物的影响。
关键词：大肠杆菌；Zn2+浓度；蛋白表达；电泳；灰度扫描；色谱分析1 引言随着人类社会的进步与发展，人类的活动空间逐渐增大，对环境的影响也越来越大，环境就随着人类活动的增加而逐渐的衰退。
目前，环境污染已经是一个很重要的话题，当然，它也包括很多方面，例如，空气污染、水资源污染、噪音污染、土地污染等。
污染源也是方方面面的，如我们都知道的气体（主要是H2S、SO2、NO、NO2、CO等）污染、农药化肥污染以及粉尘飞沫污染等等。
然而，还有一项比较重要的污染一直被大家给忽略了，那就是重金属污染。
目前，对于重金属污染的研究比较少，这方面的研究成果也都不太完善。
现在，在国外有些实验室已经致力于这方面的研究，国内的现状却令人担忧。
本项目就是在此基础上随之而生的。
本项目选用了经济实用的锌离子来进行这次实验，它具有性质简单、容易得到、结果容易分析等特性，【1】这些使本次实验变得简单易行。
本项目中所有的实验都是研究重金属盐离子（Zn2+）对生物生长的影响，重点研究的是微生物（大肠杆菌）的生长。
通过不同浓度的Zn2+的对比试验，我们可以直观的发现微生物生长的变化，得到Zn2+对其生长的影响。
自然界是相通的，我希望大家可以通过重金属对微生物的影响，大致了解其对其他物种的作用。
2 环境变化对生物的生长影响的理论2.1蛋白质的不稳定性生物体中的大分子物质有很多种，其中最为重要的就是核酸和蛋白质，生物的生长发育都离不开它们，本文中重点介绍的是蛋白质。
蛋白质大多都不稳定，很多不适宜的条件（如高温、强酸、强碱等）都会引起它们的形状与功能发生变化，直接影响生物体的正常生长，导致很严重的后果。
金属硫蛋白应用于重金属吸附的研究进展
重金属被广泛应用于各种制造及加工工业， 包 、 、 、 、 、 括镀铬工业 冶金业 制革业 电镀业 木材防腐 采 矿业等
［1 ］
白的分子结构及其在重金属吸附方面的国内外研究 进展。
。重金属离子不能通过化学或者生物方
法处理而被降解， 其不仅可以永久存在于生态环境 中， 而且可以在食物链中积累， 因此重金属污染已经 成为当今世界严峻的环境问题之一
2+ 的耐受能力明显提高， 而且对 Cd 的吸 附能力也有提高； 相关研究表明， 四膜虫金属硫蛋白 2+ ［8 ］ 2+ 2+ 2+ 2+
海蓬子 蓝藻 人， 鼠， 鱼 木豆 羊
大肠杆菌［14］ ， 拟南芥［14］ 大肠杆菌［15］ 大肠杆菌
［15 ］
Hg
2+
羊 鱼 鼠 豌豆
大肠杆菌［17］ 大肠杆菌［18］ 大肠杆菌
Ｒesearch progress of biosorption of heavy metals by metallothioneins
TANG Xiaoyan，CHEN Lijie * ，YUAN Wenjie
（ School of Life Science and Biotechnology，Dalian University of Technology，Dalian 116024 ，China） Abstract： Metallothioneins， as a family of metalbinding proteins and derived from organisms， have attracted more and more attention recently due to its capacity of efficiently binding heavy metals． The molecular structure of metallothioneins is introduced． The latest research progress of biosorption of heavy metals by metallothioneins is reviewed． Challenges and prospects are also discussed． Key words： metallothioneins； heavy metals； biosorption
锌与阿尔茨海默病
锌与阿尔茨海默病【摘要】阿尔茨海默病(Alzheimer s disease，AD)，是主要发生在老年人的常见的慢性进行性神经功能衰退性疾病，其典型的病理特征包括β-淀粉样蛋白沉积形成老年斑以及神经元内纤维缠结、大脑淀粉样血管病和神经元凋亡等。
近年来的研究发现，金属离子尤其是锌离子在大脑Aβ沉积过程中起关键作用并参与AD的发病进程。
本文就锌离子与阿尔茨海默病的关系做一综述。
【关键词】阿尔茨海默病；锌；锌转运体阿尔茨海默病(Alzheimer s disease，AD)，是主要发生在老年人的常见的慢性进行性神经功能衰退性疾病，因1907年由德国神经科医生Alois Alzheimer 发现而得名。
在临床上以进行性记忆丧失、认知能力下降、行为异常以及语言能力障碍等神经精神症状为主要特征。
AD典型的病理特征包括老年斑的形成、神经元内纤维缠结(Neufibrillary tangles，NFTs)、大脑淀粉样血管病(cerebral amyloid angiopathy，CAA)以及神经元凋亡等。
目前已经明确老年斑的核心成分是β-淀粉样蛋白(β-amyloid，Aβ)，而Aβ具有的的较强的神经毒性作用也是AD发病的主要原因［1］。
由于缺乏有效的治疗手段，目前在发达国家AD已成为继心脏病、癌症和中风之后第四位危害人类健康的致死性疾病。
众多的在体和离体实验表明，金属离子尤其是锌离子在大脑Aβ沉积过程中起关键作用，因此，过量的锌离子可能参与AD的发病进程［2］。
1 锌的分布及生物学作用锌离子对于人类而言是一种基本的微量元素，在体内的含量仅次于铁，分布于机体所有组织中，在前列腺、精液、眼睛、脑中的含量最高，其次是肌肉、肝脏、胰腺、骨骼和皮毛。
成人体内锌离子含量约为2.0×2.5 g，是机体多种酶的必需组分或激活因子，与机体发育、骨骼生长、免疫功能、内分泌调节、蛋白质和核酸代谢等一系列生理活动密切相关［3］。
金属离子对细胞内金属硫蛋白基因调控的影响
金属离子对细胞内金属硫蛋白基因调控的影响王诵涛;谢鹏;张敏红;冯京海【摘要】金属硫蛋白是可以被金属诱导和调节细胞内金属离子平衡的一类细胞内小分子蛋白质.作者主要阐述了金属硫蛋白调节细胞内金属离子平衡的机理和金属诱导硫蛋白合成的基因调控,并简要介绍了其他因素对金属硫蛋白的诱导,从而探讨不同因素对金属硫蛋白生物合成的差异.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2010(037)009【总页数】3页(P67-69)【关键词】金属硫蛋白;金属诱导;金属反应元件【作者】王诵涛;谢鹏;张敏红;冯京海【作者单位】中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京,100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京,100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京,100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京,100193【正文语种】中文【中图分类】Q756金属硫蛋白(metallothionein,M T)化学名为金属硫组氨酸三甲基内盐,是自然界广泛存在的一种低分子质量、遗传上高度保守的功能独特的蛋白质。
对哺乳动物MT 的研究结果发现,其分子特征有:分子质量低(通常小于10 ku)、金属含量高(通常有4～12个金属离子/分子)、半胱氨基酸含量高且缺乏芳香族氨基酸和组氨酸、有丰富的cys-x-cys结构(x为除cys外的其它氨基酸)、金属-巯基结构的特征光谱性质、金属巯基簇结构域。
M T的生物学功能涉及生物体微量元素储存、运输和代谢,重金属解毒,颉颃电离辐射,清除自由基等方面,其中金属离子与MT相互作用关系的研究最为明确。
1 MT对细胞内金属离子的动态调节研究结果发现,无论在正常状态还是诱导状态下,肝细胞中的M T mRNA主要存在于游离的多核糖体上,只有不到10%的MT mRNA位于膜核糖体上,说明MT主要是一种胞内蛋白。
Zn和金属硫蛋白在细胞内表达的关系专家讲座
Zn和金属硫蛋白在细胞内表达的关系专家讲座
第16页
图10 G75凝胶色谱仪分析老鼠肝脏上皮细胞胞质溶胶中加入Zn2+以及Zn2++DETA/NO后MT中Zn2+改变
(资料起源：Katakai等，)
表明: NO置换了MT中Zn2+，引发其中Zn2+释放进入细胞质。
其它物质诱导MT表示是否也是经过释放MT中锌实现呢？
Zn和金属硫蛋白在细胞内表达的关系专家讲座
第26页
Chen（1998）CD分析MTF-1F1-F6锌指结构发觉其在222nm处含有 相同A值，而与Zn2+在其锌指半胱氨酸上结合位置无关！
图20 MTF-1锌指无序性
（资料起源：Potter等， ）
这说明锌指F1-F6可能含有不一样功效性质。
Zn和金属硫蛋白在细胞内表达的关系专家讲座
Zn和金属硫蛋白在细胞内表达的关系专家讲座
第24页
图17 老鼠体内MTF-1激活仅仅是Zn2+作用
图18 人胚肾细胞中，Zn7-MT存在， 促进MTF-1激活
MTF-1
(资料起源：Bittel等， 1998）
（资料起源：Zhang等，）
表明MTF-1在胞内激活过程是由Zn2+引发, 其它金属离子诱导细胞质中 MTF-1激活也是依赖于其中Zn2+作用。
图24 缺失锌指F1，F5-6， MTF-1,短暂 转染果蝇SL2细胞后功效
（资料起源： Bittel等，）
说明锌指F1可能作为激活细胞质中apo-MTF-1一个功效锌指, 而锌指 F5,F6则是作为MTF-1结构锌指, 参加MTF-1结构组成。
Zn和金属硫蛋白在细胞内表达的关系专家讲座
酵母细胞表达金属硫蛋白对铅离子的吸附研究
酵母细胞表达金属硫蛋白对铅离子的吸附研究李敏;梁波;于梁梁;徐琼【期刊名称】《东华理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(36)3【摘要】根据人肝金属硫蛋白的基因序列,结合酿酒酵母菌密码子使用规律,改造并合成了可在酵母细胞内高效表达的金属硫蛋白基因,并将该基因转入酵母细胞内进行了表达.以野生型菌株为对照,初步测定了酿酒酵母INVSC1-mt菌株对pb2+的吸附作用.研究结果表明,金属硫蛋白基因的表达有助于提高酿酒酵母细胞对pb2的吸附作用,其最大吸附量比野生型菌株提高了11％.同时,酿酒酵母INVSC1-mt菌株吸附pb2+的速度较快,在30 min时,其吸附率就达到了96.03％,吸附量为5.76 mg/g湿重细胞.而野生型菌株至120 min时,其吸附率才达到90.44％.【总页数】5页(P339-343)【作者】李敏;梁波;于梁梁;徐琼【作者单位】东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室,江西南昌330013;东华理工大学化学生物与材料科学学院,江西南昌330013;东华理工大学化学生物与材料科学学院,江西南昌330013;东华理工大学化学生物与材料科学学院,江西南昌330013;东华理工大学化学生物与材料科学学院,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】X17【相关文献】1.锌对水稻金属硫蛋白基因家族的表达以及重组酵母细胞耐受性的影响 [J], 徐玉凤;周功克;李一勤;刘进元2.兔肝金属硫蛋白结合铅离子的圆二色性光谱研究 [J], 季清洲;王立波;茹炳根3.二价铅离子与金属硫蛋白相互作用的研究 [J], 魏欣;茹炳根4.应用重组表达钙离子敏感蛋白YC2.1研究粟酒裂殖酵母细胞内钙离子浓度的分布 [J], 王少慧;袁生5.金属硫蛋白结合铅离子的竞争反应和置换反应研究 [J], 季清洲;王立波;周元;茹炳根因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
金属硫蛋白基本知识
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。
金属硫蛋白的功能及其在动物生产中的应用
疗 性效应 可 能是通 过增 强荷 瘤小 鼠的免 疫功 能实 现
的 。王彦等研究表明 ，ＭＴ蛋白的表达与肺癌的分
化程度 ，Ｋｉ一６７及凋亡显著相关 ，ＭＴ可作为判断
肺癌细胞分化程度 、增殖活性及凋亡等的指标 。
１．２ 解毒 作 用
ＭＴ含有高达 ３０％的半胱氨酸 ，半胱氨酸 中的
巯基 （一ＳＨ）能迅速螯合有毒金属汞 、银 、铅 、镉 、
３４ 饲料博览 ２０１２年第１期
性 ，从而对应激造成的细胞损伤起到保护作用 。
１．６ 其他 由于 ＭＴ结 合各 种 金属 离 子 的能 力很 强 ，因此
其与金属 离子 的代 谢有 重要关 系 。ＭＴ可能通过 Ｚｎ—ＭＴ和 Ｃｕ—ＭＴ对 许 多 辅 酶 的激 活 来调 控 小肠 内 ｚｎ和 Ｃｕ 的代 谢 起 ，通 过 ＭＴ合 成 的 可变 性 来 维 持 细胞 内 的游 离 ｃｕ和 ｚｎ的平 衡 在 细 胞 外 液 （尿 和 胆汁 ）中 已检 测 出 ＭＴ，这也 说 明 ＭＴ有潜 在 运输 Ｃｕ 和 ｚｎ的功能 。还 有研 究 发现 ，ＭＴ在发 情期 雌 性动 物子宫内膜的腺上皮上有表达 ，雌激素能够诱导 产生 ＭＴ等 ，这 意 味着 在 动物 的繁殖 过 程 中发 挥 了 非常重 要 的作 用 。ＭＴ还 能提高体 外细胞 的存 活 率 ，马艳 等研 究 结果 表 明 ，低 剂 量 的亚 砷 酸钠 诱 导淋巴细胞产生 ＭＴ＿＇促进淋巴细胞在体外的存活 率 。 除 此 之 外 ，ＭＴ还 能 够 抗 电 离 辐 射 、影 响 ＤＮＡ复制 、转录及蛋白质的合成等的作用。ｒ ２ ＭＴ的抗 应激作 用
积 变小 ，增加 了淋 巴细胞 刺激指 数 、ＣＤ４ 细 胞百分
率 及 ＣＤ４ ／ＣＤ８ ；降低 了小 鼠淋 巴细 胞 ＧｄＧ 期 细胞
金属硫蛋白2A重组质粒的构建及其在血管内皮细胞中的表达
ｒ ｏ ｎ ｇ， ＬＩ Ｊ ｉ ａ — ｌ ｉ ， ＬＪ 【 ，Ｙ ｕ ｅ — ｕｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｂｕ ｒ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ． ｔ ｈ ｅ Ｆｉ ｒ ｓ ｔ Ａｆ ｆ ｉ ｌ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ Ｈｏ ｓ ｐ ｉ ｔ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ
细 胞 ＭＴ２ Ａ 表 达 水 平 。结 果 测 序 证 实 ｐ Ｅ ＧＦ Ｐ — Ｎ１ 一 ＭＴ ２ Ａ重 组质 粒 构建 正确 ， 转 染 至 ＨＵＶＥ Ｃ ｓ 后， 通过 Ｒ Ｔ — Ｐ Ｃ Ｒ 蛋 白印 迹 实 验 证 实 细 胞 ＭＴ ２ Ａ 表 达 水 平 升 高 。 结 论 成 功 构 建 了 重 组 质 粒 ｐ Ｅ Ｇ Ｆ Ｐ — Ｎ１ 一 ＭＴ ２ Ａ， 转 染 至 ＨＵＶＥ Ｃ ｓ 可 使 ＭＴ２ Ａ表达水平升高 。 【 关 键 词】 重组质粒 ； 金属 硫 蛋 白 ２ Ａ； ＨＵＶＥ Ｃ ｓ 【 中 图 分 类 号】 Ｑ７ ８ 【 文献 标 志 码 】 Ａ
・
１ ２・
成 都 医 学 院 学报 ２ ０ １ ５年 第 １ Ｏ卷 第 １期
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， ２ ０ １ ５ ， Ｖｏ １ ． １ ０ ， Ｎｏ ． １
网络 出版地 址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗｗ ｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ５ １ ． １ ７ ０ ５ ． Ｒ ． ２ ０ １ ５ ０ ２ １ ７ ． ０ ０ ０ ５ ． ０ ０ ２ ． ｈ ｔ ｍｌ
Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ Ｒｅ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎａ ｎｔ Ｐｌ ａ ｓ ｍｉ ｄ ｏ ｆ Ｍ Ｔ２Ａ ａ ｎ ｄ Ｅｘｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏｎ ｏ ｆ Ｍ Ｔ２ Ａ ｉ ｎ ＨＵ ＶＥＣｓ Ｃｅ ｌ ｌ ｓ
在锌硫或二硫化合物的吸附结合交换下氧化态金属从金属蛋白上的脱离
在锌硫或二硫化合物的吸附结合交换下氧化态金属从金属蛋白上的脱离聚甲醛; 谷胱甘肽; 金属基团; 放射色谱法生化生理科学医学中心,哈弗医学院,长木大街250号,波士顿,邮编02115与伯特L.瓦特合作,1993年9月20日.摘要:哺乳动物体内的金属蛋白已经被认为在细胞锌元素代谢过程中起了重要的作用.所有的7种金属原子都具有高热力学稳定性,可分成两组深深隐藏在细胞内。
如果这些蛋白质在金属传递过程中起到重要作用，那么就必然有一种机理来解释金属的释放。
其中一种方法来实现就是用适当的细胞配合基于金属硫因的相互作用，为了研究这样一个中间过程，我们设计了一个用放射性色谱技术的方法，能够探测到含有65Zn标记的Zn-金属硫因对其他生物分子的影响。
利用这种方法，我们能确定兔子肝脏中随着金属蛋白-2与谷胱甘肽二硫化合物的结合对锌离子的释放，在假定动力学条件下，单一反应与谷胱甘肽二硫化合物的浓度成线性关系，从5到30毫摩尔每分钟以二级反应速率常数K=4.9×10-3S-1M-1L(PH=8.6,25℃),显然锌的解离并不直接与谷胱甘肽二硫化合物相联系，而是溶剂胶熔基锌硫醇盐在金属硫因的两方面[Robbins, A. H., McRee, D. E., Williamson, M.,Collett, S. A., Xuong, N. H., Furey, W. F., Wang, B. C. &Stout, C. D. (1991) J. Mol. Biol. 221, 1269-1293]参与了硫醇或二硫化合物与谷胱甘肽二硫化合物之间的交换，这种发生在不能区分的两组速率上速率限制作用很低S-thiolation，然后引起金属离子的解离和脱落。
这样一种解离机制要把控制金属包含它的金属硫因与细胞的谷胱甘肽氧化还原作用和加大生理学观测问题的提出和谷胱甘肽中锌金属蛋白的代谢和锌离子对其他生化分子自价值的研究。