Zinc Regulats the MT gene expression and its significance |
蔣與剛 摘譯自 Trace Elements & Electrolyles,2000.17(2):58--64 金屬硫蛋白MT與微量元素鋅關(guān)系密切。一方面鋅可誘導體內MT合成另一方面MT可參與鋅代謝的調節 對機體內穩態(tài)的維持有重要意義。 鋅對金屬硫蛋白基因表達的調控 人和鼠的MT基因轉錄調控序列基本相似其MT 基因轉錄控制序列上都有兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬調控區。Michael等通過(guò)克隆及缺失突變技術(shù)發(fā)現 在MT 5'端至少存在三個(gè)不同的調控元件。其中位于-37~ -50bp和-138~-150bp區的調控元件為兩個(gè)金屬效應元件metal responsive elementMRE位于-70~ -90bp 區的調控元件對維持基本表達水平起重要作用而位于-250~ -260bp處的激素效應元件hormone responsive elementHRE則是激素受體復合物的結合位點(diǎn)。 研究表明 鋅在體內外都能誘導肝、腎、小腸等多種組織、細胞中MT的合成。當培養基Zn濃度為100μmol/L時(shí)兔腎RK-13細胞MT合成增加 缺Zn時(shí)小腸細胞MT mRNA水平降低。膳食Zn亦可影響MT基因表達。高Zn飼料使大鼠肝、腎多聚核糖體MT合成加快,MT mRNA含量增加。研究者給大鼠喂以65Zn標記的飼料2h后從肝、腎細胞核中檢測到6%的鋅為65Zn這表明膳食Zn可迅速轉移至細胞核內。 微量元素鋅對MT的誘導作用主要發(fā)生在轉錄水平。 它通過(guò)金屬結合蛋白與MT基因上游序列中的MRE結合從而啟動(dòng)MT mRNA的轉錄。但新近研究發(fā)現,鋅對MT的作用還存在轉錄后水平的調控。 鋅調控MT基因表達的意義 鋅對機體MT基因表達的調節具有重要意義。因為當機體處于低Zn狀態(tài)時(shí)MT基因表達降低MT與Zn結合減少使血漿中Zn濃度不致降得太低而在高Zn狀態(tài)下 Zn誘導MT基因表達增加使過(guò)量的Zn與MT結合 避免血漿Zn濃度過(guò)高而引起Zn中毒。 鋅對腦MT表達的調控近年來(lái)受到研究者的極大關(guān)注。 Zn在哺乳動(dòng)物腦中的含量相當豐富。已從人、小鼠、狗和牛腦中分離出金屬硫蛋白-Ⅲ它是一種神經(jīng)生長(cháng)抑制因子GIF。GIF可以抑制神經(jīng)營(yíng)養因子的活性從而避免神經(jīng)細胞過(guò)早死亡。有意思的是,GIF在老年癡呆癥Alzheimer's diseaseAD患者的大腦中含量特別低人們推測可能是由于Zn不足或者其它金屬離子如Al3+的競爭使AD 患者的大腦不能生成足夠的GIF進(jìn)而失去了抑制神經(jīng)營(yíng)養因子活性的能力。因此深入研究腦特異性MT-3的表達及其調控對于揭示某些神經(jīng)退化性疾病如老年癡呆癥、帕金森病等的發(fā)生機制及尋找有效防治措施具有重要意義。 |