外源金属硫蛋白对奶牛抗热应激调控及SOD基因表达的影响

将28头泌乳奶牛随机分成A、B、C、D4组,分别按每头0(对照)、6.0、12.0和16.0mg剂量静脉注射经生理盐水溶解的Zn-MT,以探讨外源性金属硫蛋白(MT)对奶牛抗热应激的调控作用及其机理.结果表明:B、C和D组的脉搏、呼吸频率及血清MDA含量均显著(P<0.05或P<0.01)低于A组;4%标准乳产量、血液GSH-PX活性、红细胞SOD活性、血清MT含量、奶MT含量及SOD基因表达水平均显著(P<0.05或P<0.01)高于A组;C和D组的上述各项指标又优于(P<0.05或P>0.05)B组;外源性MT的调控效果以注射后第30天表达最佳.说明MT是一种能够有效调控奶牛热应激能力的生理活性物质,且在奶牛体内表现出一定的剂量效应和时间效应.

人源类金属硫蛋白能促进番茄幼苗对锌的积累

金属硫蛋白具有抗辐射、抗氧化和对重金属解毒等功能,对Zn^(2+)具有很强的结合能力,在医药、农业、环境和保健等诸多领域有潜在的应用价值.将花椰菜花叶病毒35S启动子控制的人源类金属硫蛋白基因HsMT1L导入番茄基因组,结果显示,转基因番茄幼苗比野生型材料对Zn^(2+)具有更强的耐受性,并能够富集更多的Zn^(2+)离子.

砷化物对人类金属硫蛋白-3cDNA基因表达的影响

目的探讨砷化物对人类正常肝细胞金属硫蛋白MetallothioneinMT-3cDNA基因表达的影响。方法利用SMART方法克隆cDNA基因,生物信息学分析克隆基因的同源性、染色体定位、基因结构和对该基因编码蛋白质进行分析并对该蛋白质进行跨膜信息分析,基因芯片方法检测染砷L-02细胞MT-3基因的表达。结果成功克隆MT-3cDNA基因,经生物信息学分析可知,该基因定位在人16号染色体16q13区段,跨膜信息分析发现MT-3基因编码蛋白质可以穿出生物膜,基因芯片结果证实染砷的人正常肝L-02细胞在染砷早期MT-3基因表达增高。结论该研究发现人类MT-3基因是砷化物作用的一个相关基因,早期参与了砷代谢解毒。

植物金属硫蛋白研究进展(一)——植物MT的分类、特征及其基因结构

综述近年来有关植物金属硫蛋白及其基因的研究 ,介绍植物金属硫蛋白的结构特征、分类、各类型的特征及其基因结构。

菊芋类金属硫蛋白基因htMT2的克隆及其表达特征分析(英文)

从菊芋 (HelianthustuberosusL .)块茎cDNA文库中得到了一个新的植物类金属硫蛋白基因htMT2的cDNA序列 ,全长 5 0 9bp ,包括 2 4 0bp的开放阅读框、6 2bp的 5′端非翻译区、2 0 7bp的 3′端非翻译区。通过PCR获得了 2个htMT2编码区的部分基因组片段htMTG_1及htMTG_2 ,长度分别为 986bp和 982bp。分析表明两个基因组片段均包含 3个外显子及 2个内含子 ,编码一个由 79个氨基酸残基组成的多肽 ,与从htMT2推测的多肽完全一致 ,该多肽具有植物类金属硫蛋白的典型结构特征 ,N端及C端结构域富含Cys ,分别具有 8个和 7个Cys残基 ,上述两个结构域被一个无Cys的中间区分开。Southern杂交结果表明 ,htMT2在菊芋基因组中以小基因家族的形式存在。Northern杂交结果表明htMT2在叶片、叶柄、茎及块茎中均有表达 ,在茎中有较高水平的表达 ,但在根中未检测到杂交信号。经Cu2 + 处理后 ,htMT2在茎中的表达量显著降低。与其他 2型金属硫蛋白的序列同源性比较及htMT2对金属离子处理的反应均表明 ,htMT2是一种新的植物类金属硫蛋白基因。

不同锌源对肉鸡组织锌含量、酶活性、金属硫蛋白含量及其基因相对表达量的影响

通过饲喂相同水平不同锌源的半纯合饲粮，探讨氨基酸螯合锌对肉鸡血液和组织中锌含量、金属硫蛋白含量、相关酶活性及十二指肠黏膜金属硫蛋白基因表达的影响。试验选100只1日龄AA肉公鸡饲喂充足锌源玉米豆粕日粮（锌含量100mg·kg^-1）到13日龄，保证肉鸡正常生长，14～21日龄饲喂缺锌玉米-豆粕日粮（锌含量22．6lmg·kg^-1），使肉仔鸡临界缺锌状态，以提高肉仔鸡对不同形态锌吸收的敏感性。22～28日龄饲喂充足含不同锌源的4种半纯合日粮（锌含量90mg·kg^-1）。结果表明，氨基酸螯合锌（ZnMet、ZnLys）处理组血液、肝脏和胫骨锌含量显著高于无机锌（ZnSO4、ZnO）处理组（P〈0．05）。氨基酸螯合锌（ZnMet、ZnLys）处理组肝脏中的铜锌超氧化物歧化酶活性较无机锌（ZnSO4、ZnO）处理组显著升高（P〈0．05）。氨基酸螯合锌（ZnMet、ZnLys）处理组对肉鸡十二指肠肠黏膜MTmRNA相对表达量的影响较无机锌（ZnSO4、ZnO）处理组显著升高且差异显著（P〈0．05）。结论表明，氨基酸螯合锌能够显著提高肉鸡血液、肝脏和胫骨锌含量，改善铜锌超氧化物歧化酶的活性，调控十二指肠黏膜金属硫蛋白基因表达。

用同源重组法将人肝金属硫蛋白突变体ββ基因整合在集胞藻6803中表达

将集胞藻 (Synechocystissp .)PCC 6 80 3上psbB的一段序列 (从 # 6 93bp到 # 2 5 6 3bp)插入pBluescriptKS的多克隆位点 ,构建带有整合平台的载体pKSB。再将人工合成的 ββ基因插入中间载体pRL_439上启动子PpsbA的下游 ,并将pRL_ββ上PpsbA和 ββ基因插入pKSB构建成整合表达载体pKSB_ββ。利用自然转化将整合表达载体导入集胞藻 6 80 3,并通过单交换同源重组使 ββ基因整合到集胞藻 6 80 3基因组DNA上。逐步提高氨苄青霉素浓度 ,筛选得到遗传性状稳定的转基因集胞藻 6 80 3。PCR检测转基因集胞藻 6 80 3,结果证实 ββ基因已整合到集胞藻 6 80 3的染色体上 ;Westernblotting结果表明 ,ββ基因在转基因集胞藻 6 80 3细胞中得到表达 ,ELISA测定表明在 5 0 μmol/L的Zn2 +诱导下 ββ在新鲜集胞藻 6 80 3中的蛋白表达量为 0 .739mg/g ;重金属耐受性实验表明 ,得到能耐受Cu2 +的转基因集胞藻 6 80 3。经原子吸收光谱法测定 ,转基因集胞藻 6 80 3在含低浓度Cu2 +(10 μmol/L)的培养液中对Cu2 +的去除率可达到 82 %

金属离子和热激处理对菊芋(HelianthustuberosusL.)类金属硫蛋白基因htMT_2表达的影响

使用不同金属离子及热激对菊芋进行了处理 ,并对菊芋不同组织器官中类金属硫蛋白基因 (htMT2 )mRNA水平的变化进行了研究 结果表明 ,htMT2在根中不表达 ,而且其表达不受金属离子的影响 Cu2 + 降低叶中htMT2的表达 ,Cu2 + 浓度与茎中htMT2mRNA水平呈负相关性 在低浓度范围内 ,Zn2 + 浓度与茎、叶中的htMT2mRNA水平呈正相关性 ,而在高浓度范围内 ,Zn2 + 浓度与htMT2mRNA水平呈负相关性 Ca2 + 对叶中htMT2表达的影响与Zn2 + 的作用相似 ,但Ca2 + 诱导茎中htMT2mRNA水平升高 热激处理对不同组织中htMT2的表达无显著影响 研究的结果表明 ,htMT2表达受金属离子影响的特征与植物MT基因一致 ,进一步证实了我们前期工作中分离到的htMT2是一个新的植物MT基因 .

人类金属硫蛋白-1F cDNA基因与砷化物相互作用的研究

目的探讨砷化物作用于人类正常肝细胞后金属硫蛋白-1F cDNA基因表达的变化。方法利用SMART方法克隆cDNA基因,生物信息学分析克隆基因的同源性、染色体定位、基因结构和对该基因编码蛋白质进行分析并对该蛋白质进行跨膜信息分析,基因芯片方法检测染砷L-02细胞金属硫蛋白-1F基因的表达。结果成功克隆金属硫蛋白-1F cDNA基因,经生物信息学分析可知,该基因定位在人染色体16q13区段, 跨膜信息分析发现金属硫蛋白-1F基因编码蛋白质可以穿出生物膜,基因芯片结果证实染砷的人正常肝L-02 细胞在染砷早期金属硫蛋白-1F基因表达增高。结论发现人类金属硫蛋白-1F基因是砷化物作用的一个相关基因,早期参与了砷代谢解毒。

紫羊茅重金属抗性和敏感品种中类金属硫蛋白基因的鉴定及表达初探

重金属对生命机体的作用具有双重性。一方面,作为多数辅酶的辅助因子对细胞的正常代谢必不可少;另一方面,当重金属超过一定的浓度时对细胞有较大的毒性。在长期的进化过程中,生物可能形成一种调节细胞内重金属浓度的机制。这种机制在动物和真菌中被认为同金属硫蛋白(metallothionein,MT)的作用密切相关。植物中也存在类似的与重金属结合的低分子量蛋白(heavy metal binding pep-tide)。最近对拟南芥菜和水稻中类金属硫蛋白(MT-like)基因的研究证实其作用与动物MT相似。紫羊茅品种“Merlin”是一种从锌铅矿区的重金属污染地采集的单子叶草种,对镉和铜的抗性都较高,分别达到50mg/L和30mg/L,而5mg/L Cd^(2+)或2mg/L Cu^(2+)便可抑制敏感品种“S59”的正常生长。

用距离几何算法和同源建模法对水稻类金属硫蛋白(rgMT)的三维结构建模(英文)

水稻类金属硫蛋白(rgMT)的两端是高度保守的半胱氨酸富含区的结构域(CR区),中间是不含半胱氨酸的间隔区,呈典型的三段式结构。本研究分别采用距离几何算法和同源建模相结合的方法对水稻类金属硫蛋白进行三级结构建模。在排列出CR区的所有可能的半胱氨酸-金属硫络合的组合方式,并对每一种组合方式给出一定的限制条件后各生成20个随机构象。根据生成的随机构象是否能形成金属硫络合结构,从900个随机构象中最终选出6个构象(N端4种,C端2种组合)作为可能的结构模型。另一方面,采用GOR方法对间隔区进行了二级结构预测,随后用同源建模法对其建模。将上述建成的三部分模型连接起来后形成rgMT的整体三维构象。结果表明rgMT能像哺乳动物MT蛋白一样,可形成两个独立的、在结构和能量上均没有障锝的金属-硫络合结构。介于所有植物类金属硫蛋白都具有典型的三段式结构,其中的一部分还具有与rgMT相同的半胱氨酸排列方式,所以rgMT三维结构模型的建立对于其他植物类金属硫蛋白的结构研究具有重要的参考价值。

以组织锌、金属硫蛋白及其基因表达指标评价肉仔鸡对锌源的相对生物学利用率

研究了有机锌源和无机锌源条件下肉仔鸡组织中金属硫蛋白(MT)的基因表达。在肉仔鸡饲粮中以锌蛋白盐或硫酸锌形式添加锌200mg/kg饲喂6d或12d,比较肝、小肠MT和MTmRNA与骨锌作为评价锌源利用率的指标。3种指标均随锌量的增加而增加(P<0 001)。以骨锌为指标,锌蛋白盐的相对生物利用率为124%。此值在一定范围内类似于以几种组织MT和MTmRNA水平为指标的测定结果,对于肉仔鸡,MT基因的调控可能是评价锌相对生物利用率的敏感指标。这种方法可减少试验所需的时间和动物数量。

外源金属硫蛋白基因表达对NIH3T3细胞耐寒力的影响

目的：研究金属硫蛋白基因对细胞耐寒力的影响．方法：通过将金属硫蛋白基因（ｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎ，ＭＴ）的表达载体ｐＢＡｃＮｅｏ－ＭＴⅡＡ转染ＮＩＨ３Ｔ３细胞（小鼠胚胎成纤维细胞系），筛选获得了高表达ＭＴ的细胞克隆ＭＴ１（ＭＴ阳性细胞百分比为２９．４％），用四唑盐（ＭＴＴ）比色实验观察了该细胞的生长曲线以及不同低温条件下的存活能力，并通过电镜观察超微结构以进一步证实．结果：与转染ｐＢＡｃＮｅｏ空载体的细胞克隆Ｎｅｏ相比，常温下二者的增殖能力无显著差别．在不同的低温条件下，存活能力都受到一定程度的影响，细胞克隆ＭＴ１的存活细胞数明显高于阴性对照（Ｐ＜０．０１），超微结构改变不明显．结论：上调金属硫蛋白基因表达可能具有增强耐寒的能力．

日粮锌源对肉仔鸡肝脏金属硫蛋白基因表达的影响

试验选用150羽Avian肉仔鸡,随机分成3组,分别饲喂不加锌的基础日粮和添加60mg/kg硫酸锌和氨基酸络合锌的日粮,以管家基因GAPDH为内参,采用RT-PCR方法研究两种锌源对肉仔鸡肝脏金属硫蛋白(MT)mRNA基因表达的影响。结果表明,日粮添加两种锌源锌均能够提高肝脏MTmRNA的丰度,但与硫酸锌相比,日粮添加氨基酸锌显著提高了肝脏MTmRNA基因表达的水平(P<0.05)。

海湾扇贝(Argopecten irradians)金属硫蛋白基因的克隆与分析

金属硫蛋白是一种普遍存在于生物体内的低分子量、半胱氨酸含量丰富、易于被外界刺激诱导的金属结合蛋白。采用表达序列标签法,结合cDNA末端快速扩增技术,首次获得了海湾扇贝金属硫蛋白(AiMT)的全长cDNA序列。该序列全长787bp,5′UTR(UntranslatedRegion)为79bp,3′UTR为270bp,开放阅读框(OpenReadingFrame,ORF)长度为438bp,可编码145个氨基酸。在其编码的氨基酸序列中半胱氨酸含量丰富,甘氨酸含量也较高,芳香族氨基酸含量低,不含组氨酸,存在有无脊椎动物和软体动物金属硫蛋白的特征序列CKCXXX-CXCX,C-末端的氨基酸序列也符合软体动物金属硫蛋白标签序列C-x-C-x(3)-C-T-G-x(3)-C-x-C-x(3)-C-x-C-K。序列特征分析表明,该序列具备金属硫蛋白的典型特征,是金属硫蛋白家族的成员。

金属硫蛋白对奶牛血液抗氧化酶GSH-Px和CAT基因表达的影响

为探讨金属硫蛋白(MT)对奶牛抗氧化应激机能的调控效果及其机理,选取24头中国荷斯坦奶牛经产泌乳母牛,随机均分为I、II、III、IV4组,分别按每头0(对照组),4.0,8.0和12.0mg静脉注射Zn-MT。每隔15d逐头采取血样,测定不同剂量的外源性MT和MT不同作用时间对奶牛抗氧化酶GSH-Px和CAT基因表达水平的影响。结果表明,补给外源性MT后,3个试验组GSH-Px和CAT基因表达水平都有不同幅度的提高,其中III组和IV组GSH-Px基因表达量分别较对照组有显著(P<0.05)提高。III组CAT基因表达水平显著(P<0.05)高于对照组;IV组CAT基因表达水平又比对照组、II组和III组分别提高了22.88%(P<0.01),17.71%(P<0.05)和7.10%(P>0.05)。而II组GSH-Px和CAT基因表达量与对照组差异均不显著(P>0.05)。从正试期间不同时间看,补给外源性MT后,各组GSH-Px和CAT基因表达水平逐步升高,至30d时达最高,45d时又有下降。尤其是30d时的GSH-Px基因表达水平及15和30d时的CAT基因表达水平均显著(P<0.05)高于第1天。说明外源性MT能有效调控奶牛GSH-Px和CAT基因表达水平,并表现出较为明显的剂量效应和时间效应。

Cu暴露条件下翡翠贻贝(Perna viridis)消化腺内金属和类金属硫蛋白的变化

通过室内急性暴露实验研究了翡翠贻贝（Perna viridis）消化腺富集Cu及其MTLP（metallothionein like protein）水平随时间的变化规律．结果表明，2种Cu浓度暴露条件下（12．7μg／L和63．5μg／L），贻贝消化腺内Cu的平均吸收速率分别为2．045和7．028μg·（g·d）^-1，富集系数分别为2074和1619．实验测定了所有样本的溶解态Cu与总Cu含量，2个暴露组二者的比值随时间呈现出不同的变化趋势，低浓度组先降低随后上升到与对照样本几乎相同的水平，而高浓度组一直呈下降趋势，表明不同污染程度生物体内金属消化机制进程存在差异．利用Brdicka极谱法测定了贻贝消化腺内MTLP的含量，对照组贻贝消化腺的MTLP平均含量为（0．551±0．037）ms／g；12．7μg／L Cu暴露组MTLP含量随时间的变化范围是0．407～0．699ms／g，而63．5μg／L Cu暴露组在暴露初始MTLP水平就显著增加（P〈0．001），变化范围由初始0．942mg／g降至0．826mg／g．分析结果表明贻贝消化腺内的MTLP水平随着水体及生物体内的金属含量升高而增加，并与体内Cu浓度成明显的负指数增长关系（P〈0．0001）．

铜、锌离子影响丹参金属硫蛋白MT2基因表达

植物金属硫蛋白在金属离子的储存、运输和代谢及降低重金属离子的毒性等方面起着重要作用。本文研究了Cu2+、Zn2+对丹参毛状根中金属硫蛋白基因表达的影响。以6,7-V为液体培养基,分别以缺乏、正常及原培养基100、500、1000倍的Cu2+、Zn2+处理,采用半定量PCR法检测不同时间点时金属硫蛋基因的表达情况。结果发现Cu2+、Zn2+诱导金属硫蛋基因的表达量分别在100倍处理量时的9h和6d达到峰值。Cu2+、Zn2+能显著诱导丹参金属硫蛋白基因的表达,该基因可能在丹参对铜、锌元素的吸收方面发挥着重要的作用。

金属硫蛋白对热应激奶牛血淋巴细胞凋亡基因和HSP70基因表达的影响

为探讨金属硫蛋白(MT)对热应激奶牛血淋巴细胞凋亡基因和HSP70基因表达的影响及其机理,选取25头中国荷斯坦奶牛经产泌乳母牛,随机均分为A、B、C、D、E 5组,分别按每头0(对照),16.0,24.0,32.0和40.0mg颈静脉注射Zn-MT,于试验第1(注射Zn-MT之前),7和14天逐头采取血样,测定不同剂量的外源性MT对热应激奶牛血淋巴细胞HSP70、Bcl-2、Bax和p53基因表达水平的影响。结果表明,补给外源性MT后,4个试验组奶牛的产奶性能都有不同程度提高,其中B组奶牛的产奶量比A、C、D和E组分别高出20.94%(P<0.05),15.83%(P>0.05),10.94%(P>0.05)和8.85%(P>0.05);各试验组HSP70基因的表达水平都有所上升,其中D组比对照组高出130.00%,达到显著(P<0.05)水平;各试验组Bcl-2基因的表达水平均高于对照组,其中C组达到显著(P<0.05)水平;B、D组Bax基因的表达水平和C、E组p53基因的表达水平较对照组分别降低了22.00%,13.00%和22.00%,34.00%,但均未达到显著(P>0.05)水平。说明外源性MT能改善热应激奶牛的产奶性能并有效调控奶牛血淋巴细胞HSP70、Bcl-2、Bax和p53基因的表达水平,且表现出较为明显的剂量效应。