金属硫蛋白的生理作用.doc

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6063个氨基酸残基；高金属含量，每个蛋白质分子可结合712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60007000，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6162个氨基酸残基所组成的多肽链。其中含半胱氪酸20个，约占l3；68个赖氪酸，710十丝氪酸 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04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。MT是目前临床是最理想的生物整合解毒剂。2、清除体内自由基、防止机体衰老：MT是细胞中防御自由基伤害的一种重要机制，可藉由自由基的清除来达到防止DNA伤害的发生4；是体内清除自由基能力最强的一种，其清除自由基的能力约为SOD的1,000倍5，而也是谷胱甘（GSH）的25倍。3、增强机体对各种不良状态的适应能力：当机体处于各种不良状态时（如遇各种炎症、烧伤、寒冷、饥饿、疲劳、辐射、金属中毒等）6，体内MT含量增加，从而提高锌、铜、锰、铁、钼、硒、钴、碘等微量元素的浓度，以启动体内各种应激酶的活性，机体适应能力随之增强。4、参与体内微量元素的代谢：在体内；MT可根据体内微量元素的状况对锌、铜、锰、铁、钼、硒、钴、碘的吸收、储存、运输和释放等进行精细调节，使机体达到最佳生理状态3。5、锌元素的贮存库：每100毫克锌金属硫蛋白（Zn-MT）含6.9毫克锌6。肝、肾中的锌元素主要是以金属硫蛋白的形式贮存，根据机体对锌元素的需求它便可迅速释放锌以满足人体中200多种酶对锌元素的需要，维持机体的正常代谢。6、防止细胞癌变及辐射： MT可清除自由基强于SOD1000倍是目前自然界存在化合物中消除自由基等作用最强的一个7、重金属解毒（砷、汞、镉、铬、镍）、避免各种辐射及紫外线对DNA、RNA、酶、蛋白质以及细胞膜的损伤，从而可以防止它们的致癌、致突变作用，以维持细胞的正常代谢和分裂，有效防止细胞癌变，它被誉为21世纪唯一治疗威胁人类生命癌症的生物物质，为此可重点开发防癌药物。7、具有调节血脂功能；能使血清溶血抗体滴度反应增高，巨噬细胞吞噬功能增强，从而具有免疫调节功能8；能使血清总胆固醇（TC）水平降低幅度40%,血清甘油三脂(TG)降低幅度50%，能使体内过氧化脂质(LPO)含量降低,超氧化物歧化酶(SOD)活力增强，避免低密度脂肪蛋白(LDL)被氧化，进一步预防动脉硬化、心脑血管疾病。8、肠胃溃疡康复剂： MT能加强溃疡遮罩系统的形成，从而促进肠胃疾病的康复9。9、治愈糖尿病与肾病：糖尿病性微量蛋白尿的多种危险因素进行干预后7,DNA进展发生率、死亡率、透析治疗率、血清肌酐增倍率及新发心血管疾病的发生率均显著降低并保护足突细胞的损伤及防止糖尿病、肾病产生。可以重点开发糖尿病合并症阻滞剂。10、MT是现代最佳的化妆品生物添加剂：由于MT有清除自由基的作用，增加皮肤活性，它可以延缓皮肤衰老，抗紫外线辐射，使皮肤防晒增白。五、临床效果：1动脉粥硬患者、冠心病、 肿瘤患者、高血压、高血脂、高粘血症、糖尿病、肝病、肾病、气管炎等疾病患者10； 2MT对消道溃疡，风湿、类风湿关节炎和由锌缺乏引起各类疾病治疗有其独到之处。 3. 吸烟者：一口烟可以产生1013个自由基，所以吸烟人不仅诸多疾病发生率高，而且易造成面容华，过早衰老。特别是吸烟女士，更容易衰老。补充MT可以减少吸烟带来危害。 4. 抗衰老；驻容颜4人到中年后，身体调节能力下降，体内衰老因子-自由基增多。体内堆积自由基越来越多，对细胞伤害越来越重，造成器官功能下降。 MT能有效清除体内过多自由基，保持体内平衡。加速角质细胞新陈代谢，刺激基底细胞活化增生，加速受损基因皮肤的修复，并能进一步启动真皮层的结缔纤维母细胞合成胶原蛋白，从根本上保持皮肤弹性，让肌肤光采明亮。MT可以延缓衰老、预防疾病，能为人们实现延年益寿梦想。使她们容颜不老。参考文献：1李金发 奇云. 金属硫蛋白的生物学特性及生理作用. 1995年.2陈春 周启星. 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). 425-432.3党蕊叶, 蒋志武, 王开锋, et al. 兔肝金属硫蛋白提取液的稳定性. 西北农业学报, 2012. 21(3). 42-45.4刘颖, 纪超, 吴伟康. 金属硫蛋白介导附子多糖对缺氧复氧心肌细胞的保护. 中国实验方剂学杂志, 2012. 18(4). 172-175.5胡晓荣. 金属硫蛋白的生理作用及在医学上的应用. 西昌农业高等专科学校学报, 2000年3月.6王达 朱京慈. 锌7-金属硫蛋白对深度烧伤创面脂质过氧化反应的影响. 中国组织工程研究与临床康复, 2009. 13(12). 2313-2316.7甄红霞, 伊灵慧, 王秀文, et al. 金属硫蛋白在宫颈癌和膀胱癌的表达. 中国老年学杂志, 2011. 31(16). 3034-3035.8于立博, 龚建福, 刘继文. 维药鹰嘴豆中金属硫蛋白提取液对肿瘤细胞的抑制作用. 中国老年学杂志, 2011. 31(12). 2242-2243.9朱耀民, 袁祖贻, 刘翔, et al. 金