金屬硫蛋白(Metallothioneins;MT)
概述 按1985年MT命名委員會規定,凡符合下列特徵的多肽,可稱之為MT:
① 低相對分子質量(6000~7000);
② 高金屬含量(每分子含金屬原子7~12個);
④ 獨特的氨基酸序列結構(半胱氨酸殘基的分佈有特徵性,如Cys-X-CyS,X為除CyS以外的氨基酸殘基);
⑤ 具有金屬硫醇鹽的光譜特徵;
⑥ 具有金屬硫醇簇結構。
存在 哺乳動物、魚類、某些微生物和植物均廣泛存在,含量最多的是臟器,特別是馬腎。人的肝臟中主要含Zn-MT,而腎臟則以Cd-MT為主。
性狀 白色或淡黃色粉狀物質,平均相對分子質量6500。得自哺乳動物的MT一般含61個氨基酸殘基,其中20個為半胱氨酸(CyS),半胱氨酸殘基上的硫基能結合7個金屬離子。透過硫酯鍵與Cd2+、Zn2+、Cu2+、Hg2+、Ag+等金屬離子結合。使MT中金屬離子完全解離的pH值,Cd-MT為2,Zn-MT為3,Cu-MT需在0.5mol/L的HCl中才能完全解離。它們的特徵吸收峰分別為Cd-MT為254nm,Zn-MT為220nm,Cu-MT為270nm。有很強的抗熱變性和抗蛋白酶消化作用。
生理功能
1. 具有很強的抗輻射作用,以保護細胞不受損傷,並能修復已受到損傷的細胞功能。如用含有MT的培養基培養細胞,然後置紫外線下照射一定時間,不含MT的存活率不到50%,而含MT的細胞存活率達82.7%。且其半衰期長,腎臟中的Cd-MT半衰期為4.5d,而目前普遍用於抗輻射的半胱氨酸僅幾個小時。
2. 有很強的抗氧化和消除 、OH·自由基的能力,是有效的細胞保護劑,避免不飽和脂肪的氧化,有一定延緩衰老和輔助抑制腫瘤等作用。
曾以低(0.33mg/kg)、中(0.67mg/kg)、高(1.00mg/kg)三個劑量的Zn-MT飼餵10個月齡的昆明小鼠,結果低劑量組能提高肝臟SOD活力9%(P<0.05);中劑量組能提高谷胱甘肽過氧化物酶活力10%(P<0.05),降低肝臟過氧化脂質18%(P<0.05),提高肝臟SOD活力14%(P<0.01);高劑量組能提高小鼠谷胱甘肽過氧化酶活力15%(P<0.01),降低肝臟過氧化脂質18%(P<0.05),降低心肌脂褐質含量90%(P<0.05)。表明MT清除OH·自由基的能力是GSH-Px的100倍,為SOD的1000倍,而OH·自由基是體內危害最大的一類自由基。
3. 參與體內金屬元素的代謝和調節,平衡機體金屬離子,防止肌體中金屬離子的過多或過少而導致的病變。並能促進重金屬排出體外,防止鉛、鎘、汞、鋅的中毒。
4. 透過強大的清除自由基和抗輻射能力,保證面板的營養供應和代謝,防止色素沉著,以起到真正的美容護膚作用。
5. 增強免疫作用。曾以3.3μg/kg的Zn-NT飼養2月齡的昆明小鼠,測定各項免疫指標。結果能提高小鼠胸腺/體重17%(P<0.05),提高足趾(蹠)腫脹厚度15%(P<0.001)和碳廓清吞噬指數19%(P<0.05)。
製法 按10~80mg/kg的量給家兔(或羊)注射ZnCl2進行富鋅誘導期約8天,注射量逐步增加。然後取出富鋅誘導的肝臟用生理鹽水清洗後,加入預冷的乙醇液進行低溫組織勻漿,用冷凍高速連續離心機分離,上清液滴加預冷的無水乙醇,至乙醇濃度至75%,靜置後離心分離得沉澱物,用緩衝液溶解,除去上清液得乙醇粗提物,經柱層析,再洗脫分離,收集第二個無色峰即為含鹽的金屬硫蛋白,再經超濾濃縮脫鹽後凍幹而成。
此外,也有用釀酒酵母中選育出MT菌株,進行發酵、提取的方法。
安全性
1. LD50>10g/kg。
2. 致突變試驗(Ames試驗,微核及精子畸形試驗)陰性。
3. 亞慢性毒性試驗:陰性。
金屬硫蛋白(Metallothioneins;MT)
概述 按1985年MT命名委員會規定,凡符合下列特徵的多肽,可稱之為MT:
① 低相對分子質量(6000~7000);
② 高金屬含量(每分子含金屬原子7~12個);
④ 獨特的氨基酸序列結構(半胱氨酸殘基的分佈有特徵性,如Cys-X-CyS,X為除CyS以外的氨基酸殘基);
⑤ 具有金屬硫醇鹽的光譜特徵;
⑥ 具有金屬硫醇簇結構。
存在 哺乳動物、魚類、某些微生物和植物均廣泛存在,含量最多的是臟器,特別是馬腎。人的肝臟中主要含Zn-MT,而腎臟則以Cd-MT為主。
性狀 白色或淡黃色粉狀物質,平均相對分子質量6500。得自哺乳動物的MT一般含61個氨基酸殘基,其中20個為半胱氨酸(CyS),半胱氨酸殘基上的硫基能結合7個金屬離子。透過硫酯鍵與Cd2+、Zn2+、Cu2+、Hg2+、Ag+等金屬離子結合。使MT中金屬離子完全解離的pH值,Cd-MT為2,Zn-MT為3,Cu-MT需在0.5mol/L的HCl中才能完全解離。它們的特徵吸收峰分別為Cd-MT為254nm,Zn-MT為220nm,Cu-MT為270nm。有很強的抗熱變性和抗蛋白酶消化作用。
生理功能
1. 具有很強的抗輻射作用,以保護細胞不受損傷,並能修復已受到損傷的細胞功能。如用含有MT的培養基培養細胞,然後置紫外線下照射一定時間,不含MT的存活率不到50%,而含MT的細胞存活率達82.7%。且其半衰期長,腎臟中的Cd-MT半衰期為4.5d,而目前普遍用於抗輻射的半胱氨酸僅幾個小時。
2. 有很強的抗氧化和消除 、OH·自由基的能力,是有效的細胞保護劑,避免不飽和脂肪的氧化,有一定延緩衰老和輔助抑制腫瘤等作用。
曾以低(0.33mg/kg)、中(0.67mg/kg)、高(1.00mg/kg)三個劑量的Zn-MT飼餵10個月齡的昆明小鼠,結果低劑量組能提高肝臟SOD活力9%(P<0.05);中劑量組能提高谷胱甘肽過氧化物酶活力10%(P<0.05),降低肝臟過氧化脂質18%(P<0.05),提高肝臟SOD活力14%(P<0.01);高劑量組能提高小鼠谷胱甘肽過氧化酶活力15%(P<0.01),降低肝臟過氧化脂質18%(P<0.05),降低心肌脂褐質含量90%(P<0.05)。表明MT清除OH·自由基的能力是GSH-Px的100倍,為SOD的1000倍,而OH·自由基是體內危害最大的一類自由基。
3. 參與體內金屬元素的代謝和調節,平衡機體金屬離子,防止肌體中金屬離子的過多或過少而導致的病變。並能促進重金屬排出體外,防止鉛、鎘、汞、鋅的中毒。
4. 透過強大的清除自由基和抗輻射能力,保證面板的營養供應和代謝,防止色素沉著,以起到真正的美容護膚作用。
5. 增強免疫作用。曾以3.3μg/kg的Zn-NT飼養2月齡的昆明小鼠,測定各項免疫指標。結果能提高小鼠胸腺/體重17%(P<0.05),提高足趾(蹠)腫脹厚度15%(P<0.001)和碳廓清吞噬指數19%(P<0.05)。
製法 按10~80mg/kg的量給家兔(或羊)注射ZnCl2進行富鋅誘導期約8天,注射量逐步增加。然後取出富鋅誘導的肝臟用生理鹽水清洗後,加入預冷的乙醇液進行低溫組織勻漿,用冷凍高速連續離心機分離,上清液滴加預冷的無水乙醇,至乙醇濃度至75%,靜置後離心分離得沉澱物,用緩衝液溶解,除去上清液得乙醇粗提物,經柱層析,再洗脫分離,收集第二個無色峰即為含鹽的金屬硫蛋白,再經超濾濃縮脫鹽後凍幹而成。
此外,也有用釀酒酵母中選育出MT菌株,進行發酵、提取的方法。
安全性
1. LD50>10g/kg。
2. 致突變試驗(Ames試驗,微核及精子畸形試驗)陰性。
3. 亞慢性毒性試驗:陰性。