植物金属硫蛋白Ⅱ型与谷胱甘肽在烟草中的表达和合成特性

利用从印度芥菜(Brassica juncea)中获得的金属硫蛋白2型(BjMT2)基因通过农杆菌介导法转入模式植物种烟草中。转基因烟草在经过继代组织培养和抗生素筛选以及PCR和West-ernblot检测后,确定目的基因BjMT-2被整合到烟草基因组中并具备表达功能。与对照野生型相比,转入金属硫蛋白2型的烟草在植物形态和根部发育方面都发生了显著的性状变化。在正常条件下,转基因植物叶片组织中谷胱甘肽的含量与野生型没有明显差别,但经过100mmol·L^(-1)Cu^(2+)胁迫后,谷胱甘肽的含量明显高于野生型。在转基因植物细胞膜系统中V-型ATP酶的活性低于野生型,而P-型ATP酶的活性则表现出明显的升高趋势。

植物金属硫蛋白及其重金属解毒机制研究进展

金属硫蛋白是一类分子量较小、富含Cys的金属结合蛋白,广泛分布于生物界。近年来从植物中克隆到许多编码金属硫蛋白的基因,并在研究基因表达模式、组织表达特异性以及基因结构,如启动子、内含子在染色体上的定位等方面取得了一定进展,但对其功能的研究还处于起步阶段。很多实验表明,植物金属硫蛋白可以通过其大量的Cys残基螯合重金属并清除活性氧,使植物免受氧化损伤。文章介绍了植物金属硫蛋白的分类、特征、基因结构及其在植物重金属解毒中的作用。

金属硫蛋白对同型半胱氨酸损伤血管内皮细胞的拮抗作用

目的 观察金属硫蛋白 (metallothionein ,MT)对同型半胱氨酸损伤血管内皮细胞的拮抗作用。方法 人血管内皮细胞培养 ;自动生化分析仪测乳酸脱氢酶 (LDH)漏出量 ;10 9Cd 血红素饱和法测细胞MT含量 ;台盼蓝排除法计算细胞存活率。结果 同型半胱氨酰 (Hcy) (0 1～ 1 0mmol·L-1)呈浓度依赖性地增加细胞LDH漏出和降低细胞存活率。外源给予MT 5× 10 -8μmol·L-1可呈剂量依赖性的抑制Hcy引起的血管内皮细胞损伤 ,5× 10 -8mol·L-1MT与1 0mmol·L-1Hcy共同孵育组较单纯Hcy孵育组血管内皮细胞LDH漏出降低 2 7 1% (P <0 0 5 ) ,细胞存活增加 6 %(P <0 0 5 )。凝血酶预孵育可诱导培养的血管内皮细胞MT生成 ,其含量较对照组增加 32 5 % (P <0 0 1)。凝血酶诱导内源性MT生成亦明显抑制Hcy引起的血管内皮细胞损伤 ,10 0 0U·L-1凝血酶与Hcy共同孵育组较单纯Hcy孵育组血管内皮细胞LDH漏出降低 46 % (P <0 0 1) ;细胞存活率升高 8% (P <0 0 5 )。

金属硫蛋白和植物螯合肽在植物重金属耐性中的作用

植物螯合肽和金属硫蛋白广泛存在于植物界中 ,它们对植物耐重金属特别重要 ,能够与重金属形成复合物 ,以缓解重金属对植物的危害。本文就这两种金属螯合蛋白的结构、生物合成和基因调控 。

植物金属硫蛋白的提取及检测

在综合动物金属硫蛋白的提取方法上,摸索了一种用于玉米金属硫蛋白的提取方法。以玉米幼苗叶片为材料,通过本研究所述方法提取了玉米金属硫蛋白(metallothionein,MT)的粗提液,该粗提液的特征吸收峰在290nm处,且经脱金属处理后其290 nm处特征吸收峰明显降低,经SDS-PAGB检测,在分子量14 Kda附近有单一条带,表明所获粗提液中含有玉米金属硫蛋白。

金属硫蛋白-1与p53基因在燃煤型砷中毒患者口腔黏膜脱落细胞中的表达

目的观察金属硫蛋白-1(MT-1)、p53基因、雌激素受体(ERa)基因和甲胎蛋白(AFP)基因在燃煤型砷中毒患者口腔黏膜脱落细胞中的表达。方法收集贵州省兴仁县燃煤型砷中毒患者及非病区正常人口腔黏膜脱落细胞,提取mRNA,以荧光实时定量PCR(RT-PCR)方法检测与肝硬化及皮肤癌相关的MT-1及p53基因等表达。结果燃煤型砷中毒患者口腔黏膜脱落细胞MT-1基因表达与对照组比较明显减少(0.83±0.15、3.86±0.37),抑癌基因p53明显增加(4.35±2.79、0.90±0.58),ERa基因和AFP基因无变化。结论砷中毒患者口腔黏膜MT-1基因表达减少,抑癌基因p53表达增加,可作为燃煤型砷中毒患者皮肤及肝脏病变监测的敏感指标之一,RT-PCR技术可广泛用于砷中毒的防治、监测和科研。

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。

植物金属硫蛋白研究进展(二) 植物MT基因的表达特征及其功能

阐述了植物金属硫蛋白基因表达的组织特异性、金属离子、激素、化学试剂等对植物金属硫蛋白基因表达的影响及植物金属硫蛋白的功能。

金属硫蛋白抑制同型半胱氨酸诱导的大鼠血管平滑肌细胞增殖

目的 :研究金属硫蛋白 (MT)对同型半胱氨酸 (Hcy)诱导大鼠血管平滑肌细胞 (vascularsmoothmusclecells,VSMCs)增殖的影响及其作用机制。方法 :以 [3H] -TdR掺入法测定VSMCs增殖程度 ,免疫沉淀法测定VSMCs内丝裂素活化蛋白激酶 (MAPK)活性 ,[1 0 9Cd] -血红蛋白饱和法测定MT含量 ,硫代巴比妥酸法测定丙二醛 (MDA)含量 ,NADH氧化法测定乳酸脱氢酶 (LDH)漏出量。结果 :Hcy(1 0 - 6 - 1 0 - 4mmol/L)呈浓度依赖性的刺激培养大鼠VSMCs [3H] -TdR掺入 ,0 1mmol/LHcy刺激 [3H] -TdR掺入比对照组高 4 2倍 (P <0 0 1 )。Hcy亦呈浓度依赖性地激活VSMCsMAPK活性、增加细胞MDA的生成和LDH的漏出 (P均 <0 0 1 )。单独MT孵育 ,对VSMCs的上述指标均无明显影响 (P >0 0 5)。但MT(1 0 - 6 - 1 0 - 4mol/L)呈浓度依赖性抑制 1 0 0 μmol/LHcy的促增殖效应 (r=0 98,P <0 0 1 )。MT显著抑制Hcy对VSMCs的MAPK活性、MDA生成和LDH漏出的激活作用 (均P <0 0 1 )。以 0 5mmol/LZnCl2 预孵育 6h后 ,VSMCsMT含量比非诱导细胞高 5 7倍 (P <0 0 1 ) ,这种内源性MT高表达的细胞 ,显著抵抗Hcy刺激的 [3H] -TdR掺入和MAPK激活 ;抑制Hcy的促细胞MDA生成与LDH漏出效应 (均P <0 0 1 )。结论

新疆部分植物金属硫蛋白含量测定

目的筛选出新疆天然植物中金属硫蛋白(metallothionein,MT)含量高的部分植物,为进一步综合开发利用新疆地产植物资源提供理论依据。方法采用镉-血红蛋白饱和法及火焰原子吸收(AAS)法对20种植物中MT含量和微量元素含量进行测定。结果 20种植物中均含有MT,其中巴楚蘑菇、油桃、黑种草及平菇4种植物提取液中含量较高。10种植物中微量元素铜、锌离子的含量与MT的含量有一定的相关性(P<0.05)。结论本次实验中测定的20种新疆地产植物均含有MT,其中巴楚蘑菇、黑种草、平菇、油桃的提取液中植物类MT含量较高。

铯对印度芥菜和菊苣植物螯合肽和金属硫蛋白含量的影响

以133Cs作为污染源,溶液培养印度芥菜和菊苣幼苗,研究植物螯合肽(phytochelatins,PCs)、金属硫蛋白(metallothionein,MT)等含巯基肽类物质与Cs+胁迫毒理的内在联系。采用改良水培法培养印度芥菜和菊苣长至两片真叶,置于含铯[ρ(Cs^+)0~200 mg·L^(-1)]的营养液中培养一段时间后取样,测定幼苗地上部和根系生物量,采用火焰原子吸收分光光度法测定Cs^+富集量,5,5’-二六硝基苯甲酸(DTNB)比色法测定PCs和MT含量。结果显示:随着Cs^+浓度[ρ(Cs+)25~200 mg·L^(-1)]增加,印度芥菜和菊苣地上部和根系生物量显著降低(P<0.05),印度芥菜的生物量降低幅度小于菊苣;Cs^+的富集量均显著增加,印度芥菜对Cs^+富集量大于菊苣,印度芥菜地上部、菊苣根系分别是Cs^+的主要蓄积部位;非蛋白巯基肽类(non-protein thiol,NPT)、植物螯合肽(PCs)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和金属硫蛋白(MT)含量变化均呈现先升后降的趋势,均表现为根系>地上部,印度芥菜>菊苣。当ρ(Cs^+)100 mg·L^(-1)时NPT、PCs、GSH和MT达最大值。结果表明,菊苣对Cs^+处理敏感,印度芥菜具有较强的吸收和转运Cs^+的能力,Cs^+处理诱导合成PCs、GSH和MT含量显著增加,这是印度芥菜对Cs^+耐性较强的主要原因。

燃煤型砷中毒患者金属硫蛋白基因表达

目的比较燃煤型砷中毒患者与正常人群金属硫蛋白(MT)表达,研究金属硫蛋白基因在燃煤型砷中毒患者中的表达及其意义,阐明燃煤型砷中毒分子机制。方法燃煤型砷中毒患者与正常人群各50例,采用Trizol-酚-氯仿一步法提取总RNA。紫外分光光度法测定RNA的量,A260/A280鉴定RNA纯度。采用实时荧光RT-PCR技术测定燃煤型砷中毒MT mRNA的表达,以-βactin作为实时荧光RT-PCR的质控,当P<0.05时认为差异有统计学意义。结果正常组MT mRNA的相对表达水平为6.82±7.80,砷中毒组MT mRNA的相对表达水平为2.02±2.82。燃煤型砷中毒患者MTmRNA表达降低,约为正常对照的30%,二者间差异有统计学意义(P<0.01)。结论金属硫蛋白在燃煤型砷中毒代谢中有重要意义,起重要的调控作用。MT mRNA表达降低可能是砷中毒机制之一。

金属硫蛋白对同型半胱氨酸致血管内皮细胞损伤及脂质过氧化的影响

目的观察金属硫蛋白(metallothionein,MT)拮抗同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)对血管内皮细胞损伤及脂质过氧化作用。方法培养人血管内皮细胞,台盼蓝排斥法计算细胞存活率,NADH氧化法测定乳酸脱氢酶(LDH)漏出量,109Cd血红素饱和法测细胞MT含量,硫代巴比妥酸法测定细胞丙二醛(MDA)含量,化学比色方法测超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力。结果同型半胱氨酸降低血管内皮细胞存活率,增加细胞LDH漏出量,增加细胞MDA含量,降低细胞SOD、GSH-Px活力。外源性MT呈浓度依赖性地抑制Hcy引起的血管内皮细胞损伤及抗氧化酶活力降低;凝血酶诱导MT生成亦明显抑制Hcy引起的内皮细胞损伤和抗氧化酶损伤。结论Hcy损伤血管内皮细胞,降低细胞抗氧化酶活力,外源性给予或内源性诱导MT生成均可拮抗Hcy的内皮细胞损伤及脂质过氧化作用。

金属硫蛋白和同型半胱氨酸对人脐静脉内皮细胞PAI-1活性及mRNA表达的影响

目的 :探讨同型半胱氨酸 (homocysteine ,Hcy)与金属硫蛋白 (metallothionein ,MT)对人脐静脉内皮细胞 (hu manumbilicalveinendothelialcells,HUVECs)纤溶酶原激活物抑制剂 (Plasminogenactivatorinhibitor 1 ,PAI 1 )活性及mR NA表达的影响。方法 :0 .1mmol/L、0 .5mmol/L、1 .0mmol/LHcy及 1 .0mmol/LHcy加不同浓度MT(1nmol/L ,5nmol/L ,1 0nmol/L ,5 0nmol/L)分别作用HUVECs 6h后 ,用PAI 1发色底物法检测PAI 1活性 ;用RT PCR技术检测PAI 1mRNA。结果 :Hcy呈浓度依赖性地增加HUVECsPAI 1活性及其mRNA表达 (P均 <0 .0 1 ) ;不同浓度的MT均可显著降低Hcy所致的PAI 1活性及其mRNA表达的增高 (P均 <0 .0 5 ) ,且呈剂量依赖性。结论 :MT可降低Hcy所致的PAI

Ⅱ型糖尿病小鼠对镉金属硫蛋白致肾脏毒性的易感性

[目的 ]探讨Ⅱ型糖尿病小鼠对重复性镉金属硫蛋白 (CdMT)染毒致肾脏损伤的易感性。[方法 ] 18只 6月龄的雌性Ⅱ型糖尿病小鼠 (Umeaob/ob小鼠 )和 18只同种系非Ⅱ型糖尿病的雌性瘦型小鼠 (正常小鼠 ) ,各自随机分为 3个组 ,采用背部皮下注射方式染毒。为了使两种类型小鼠肾皮质中达到相似的染镉浓度 ,根据两种小鼠肾脏体系数之比值来确定不同的CdMT染毒剂量。[结果 ]ob/ob小鼠尿NAG、尿钙及肾皮质钙含量在低肾皮质镉剂量时明显升高 ,而瘦型小鼠在该剂量时的相应指标无明显改变。[结论 ]本研究提示Ⅱ型糖尿病小鼠对镉的肾脏毒性易感。

金属硫蛋白拮抗同型半胱氨酸对血管内皮细胞的脂质过氧化作用

目的:观察金属硫蛋白(metallothionein,MT)对同型半胱氨酸(homocysteine Hcy)损伤血管内皮细胞的拮抗作用及机制。方法:培养液中分别加入Hcy及Hcy+MT孵育血管内皮细胞,自动生化分析仪测培养液乳酸脱氢酶(LDH)活性,硫代巴比妥酸法测细胞丙二醛(MDA)含量。结果:同型半胱氨酸增加内皮细胞LDH及蛋白漏出,并使细胞MDA含量明显升高。MT呈浓度依赖性地抑制Hcy所致的血管内皮细胞损伤及MDA增高。结论:MT拮抗Hcy对血管内皮细胞的脂质过氧化损伤。

金属硫蛋白基因G-201A多态性在2型糖尿病及原发性高血压的分布差异性

目的探讨金属硫蛋白(metallotionein,MT)基因家族中的MT4基因G-201A位点单核苷酸多态性(SNPs)在2型糖尿病及原发性高血压的分布差异性.方法选取2型糖尿病患者324例,原发性高血压患者301例,正常对照者301例.应用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术检测MT4基因G-201A位点的基因多态性.结果 (1)2型糖尿病324例、原发性高血压301例、正常对照者301例中MT4 G-201A基因型GG、GA、AA的频率分别为39.5%、46.6%、13.9%;42.2%、48.5%、9.3%;42.5%、51.5%、6.0%;基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05);(2)MT4 G-201A多态性:3组间基因型及等位基因(G和A)频率分布差异有统计学意义(P<0.05);原发性高血压组和正常组比较分布差异无统计学意义(P>0.05);2型糖尿病组和正常组比较分布均差异有统计学意义(P<0.05);原发性高血压组与2型糖尿病组比较,基因型及等位基因均差异无统计学意义(P>0.05);(3)男性MT4G-201A多态性:3组间基因型及等位基因频率分布差异有统计学意义(P<0.05);原发性高血压组与2型糖尿病组比较,基因型及等位基因均无统计学意义;女性MT4G-201A多态性:3组间基因型及等位基因频率分布,有统计学意义(P<0.05),2型糖尿病组和正常对照组比较分布均有统计学意义(P<0.05);原发性高血压组与2型糖尿病组比较,等位基因频率无统计学意义(P>0.05).结论 (1)MT基因G-210A多态性与2型糖尿病相关,与原发性高血压无相关性;(2)女性2型糖尿病MT基因G-210A多态性基因型分布与正常不同,但与高血压无异;男性则无此差异.

植物金属硫蛋白MT2的生物信息分析

用生物信息分析方法对已在GenBank上注册的拟南芥等13种植物金属硫蛋白MT2的氨基酸序列与组成、亚细胞定位、跨膜区与信号肽、疏水性/亲水性、蛋白质二、三级结构以及功能等进行分析与预测。结果表明,植物MT2主要位于叶绿体中,无信号肽,是非跨膜的亲水性蛋白,不规则卷曲是其蛋白质二级结构的主要结构元件,无功能结构域。这一结果可为植物MT2深入的结构与功能分析及利用提供进一步的信息与参考。

植物金属硫蛋白的研究进展

金属硫蛋白是一类低分子量、富含半胱氨酸的金属结合蛋白,随着植物分子生物学的发展,植物金属硫蛋白研究越来越热。本文就其分类、多态性、特性、空间结构、功能以及表达特点逐一综述,并对其应用前景进行了展望。

金属硫蛋白、同型半胱氨酸对血管内皮细胞的作用

目的:观察金属硫蛋白(metallothionein MT)对同型半胱氨酸(homocysteine Hcy)损伤血管内皮细胞的保护作用及机制。方法:培养血管内皮细胞,培养液中分别加入Hcy及Hcy+MT孵育血管内皮细胞,自动生化分析仪测培养液乳酸脱氢酶(LDH)漏出量,硫代巴比妥酸法测细胞丙二醛(MDA)含量,化学比色方法测超氧化物歧化酶(SOD)活力。结果:与对照组相比,Hcy组细胞LDH及蛋白漏出增加,细胞MDA含量明显升高(P<0.01);外源性给予MT(10-9mol/L,5×10-9mol/L,10-8mol/L)呈浓度依赖性地抑制Hcy引起的血管内皮细胞损伤,与Hcy组比,LDH漏出分别降低16.3%(P<0.05)、23.5%(P<0.01)和37.2%(P<0.01)。MDA含量分别减少15.8%(P<0.05)、21.1%(P<0.01)和36.8%(P<0.01)。结论:MT拮抗Hcy对血管内皮细胞的脂质过氧化损伤。