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Zinc Regulats the MT gene expression and its significance
 
蒋与刚 摘译自 Trace Elements & Electrolyles,2000.17(2):58--64
  金属硫蛋白MT与微量元素锌关系密切。一方面锌可诱导体内MT合成另一方面MT可参与锌代谢的调节 对机体内稳态的维持有重要意义。

锌对金属硫蛋白基因表达的调控
  人和鼠的MT基因转录调控序列基本相似其MT 基因转录控制序列上都有两个或两个以上金属调控区。Michael等通过克隆及缺失突变技术发现 在MT 5'端至少存在三个不同的调控元件。其中位于-37~ -50bp和-138~-150bp区的调控元件为两个金属效应元件metal responsive elementMRE位于-70~ -90bp 区的调控元件对维持基本表达水平起重要作用而位于-250~ -260bp处的激素效应元件hormone responsive elementHRE则是激素受体复合物的结合位点。
  研究表明 锌在体内外都能诱导肝、肾、小肠等多种组织、细胞中MT的合成。当培养基Zn浓度为100μmol/L时兔肾RK-13细胞MT合成增加 缺Zn时小肠细胞MT mRNA水平降低。膳食Zn亦可影响MT基因表达。高Zn饲料使大鼠肝、肾多聚核糖体MT合成加快,MT mRNA含量增加。研究者给大鼠喂以65Zn标记的饲料2h后从肝、肾细胞核中检测到6%的锌为65Zn这表明膳食Zn可迅速转移至细胞核内。
  微量元素锌对MT的诱导作用主要发生在转录水平。 它通过金属结合蛋白与MT基因上游序列中的MRE结合从而启动MT mRNA的转录。但新近研究发现,锌对MT的作用还存在转录后水平的调控。

锌调控MT基因表达的意义
  锌对机体MT基因表达的调节具有重要意义。因为当机体处于低Zn状态时MT基因表达降低MT与Zn结合减少使血浆中Zn浓度不致降得太低而在高Zn状态下 Zn诱导MT基因表达增加使过量的Zn与MT结合 避免血浆Zn浓度过高而引起Zn中毒。
  锌对脑MT表达的调控近年来受到研究者的极大关注。 Zn在哺乳动物脑中的含量相当丰富。已从人、小鼠、狗和牛脑中分离出金属硫蛋白-Ⅲ它是一种神经生长抑制因子GIF。GIF可以抑制神经营养因子的活性从而避免神经细胞过早死亡。有意思的是,GIF在老年痴呆症Alzheimer's diseaseAD患者的大脑中含量特别低人们推测可能是由于Zn不足或者其它金属离子如Al3+的竞争使AD 患者的大脑不能生成足够的GIF进而失去了抑制神经营养因子活性的能力。因此深入研究脑特异性MT-3的表达及其调控对于揭示某些神经退化性疾病如老年痴呆症、帕金森病等的发生机制及寻找有效防治措施具有重要意义。