第七章 含锌蛋白和含锌酶

第七章含锌蛋白和含锌酶,第一节概述第二节锌肽酶第三节碳酸酐酶第四节核酸酶第五节锌指蛋白第六节金属硫蛋白,Bothzincandmagnesiumionsarethoughttoactivatesubstrateandnucleophilicwatermolecule,whichlosesproponandturnsintohydroxylion.Theschemeisverysketchy,additionalresiduesmaybeinvolved.Biochemistry.(2003).42(45),13220-6.,Amechanismforphosphodiesterasecatalysis,水解酶（hydrolase），六大酶类之一，催化水解反应的酶；也可以说它们是一类特殊的转移酶，用水作为被转移基团的受体。AB+H2OAOH+BH水解酶（hydrolase）是六大酶中研究得最多应用最广泛的一类。根据水解键的类型分为肽酶(peptidase)、酯酶(esterase)、糖苷酶(glycosidase)等多个亚类。不少水解酶的活性与金属离子有关；水解金属酶中很多与Zn2有关，其次是Ca2、Mg2，还有少数酶含Mn2，Ni2+。水解过程不发生电子转移，所以金属离子的氧化态在催化过程中不变化。,第一节概述,水解,胞外酶,氨基酸,吸收入,外源蛋白质,作用于肽键肽酶（蛋白质的水解）作用于酯键,使其水解为酸和醇酯酶作用于糖基化合物糖苷酶作用于酸酐酸酐酶作用于醚键醚酶作用于其它的CN键C-N酶,根据水解键的类型，水解酶分为：,水解酶的类型,某些水解金属酶和金属离子激活酶,水解酶中的金属离子,水解金属酶中很多与Zn2有关，其次是Ca2、Mg2，还有少数酶含Mn2，Ni2。水解过程不发生电子转移，所以金属离子的氧化态在催化过程中不变化。Zn2、Ca2、Mg2等金属离子不具有为充满电子的d轨道，应用EPR,Mssbauer,d-d电子光谱研究有困难，通常采用适当的其它过渡金属离子以取得必要的信息。常采用Co2代替Zn2，Mn2代替Mg2。为了成功地使用一个探针金属离子，必须遵循同晶置换的原则，即探针离子在酶分子中占据原有金属离子所在的同一位置。还要考虑电子构型、离子半径、配位几何等因素。关键问题在于能否继续保持酶分子的生物活性。,某些金属离子探针,Zn(II)配合物与类似的二价阳离子配合物的几何构型,Ni2+和Cu2+的半径与Zn2+最近接，但几何配位构型与Zn2+配合物不同。Zn2+配合物多采取四面体配位，Ni2+和Cu2+配合物通常采取八面体和平面正方形构型。虽然Co2+半径和电子组态与Zn2+有一定差异，但其配合物有多种几何构型。,锌的概述,Zn是生物体中第二个丰富的过渡金属，在生物学中锌的重要性仅次于铁。锌在生物体内几乎都以Zn2+形式存在。Zn有较强的吸引电子的能力，是一个强的Lewis酸，可广泛地与蛋白质中的某些氨基酸残基的咪唑氮原子，巯基硫原子，羧基氧原子等通过配位键形成配位数低的键合中心；在生理条件下不会被氧化或还原，因此Zn能在氧化还原电位不断变化的生物介质中始终保持Zn2+阳离子状态;Zn2+的构型是柔性的，易发生单配体取代反应；Zn2+其它离子相比，Zn2+的毒性非常低，且生物体对锌的摄取，排除与体内分配的调节机制一般都非常有效，所以很少出现锌中毒现象。由于锌具有这些独特的优越性，因此锌广泛地参与蛋白质，酶，核酸，糖类，脂类的代谢与基因转录的调控等最基本最重要的生化过程。,Zn2+在锌酶或蛋白中主要发挥催化和结构调控功能；具有结构功能的Zn2+中心和具有催化功能的Zn2+中心之间最大的区别是，与后者配位的H2O分子在前者中通常被一个氨基酸残基取代,从而增强前者Zn2+中心配位结构的稳定性。有时具有结构功能的Zn2+可以转化为具有催化功能的Zn2+。,蛋白质为高分子物质，不能透过细胞膜，必须水解成小分子才能被肠吸收。蛋白质由各种肽酶催化，水解成小分子，被肠吸收。蛋白质中肽键的水解非常缓慢，在生理条件下，其水解半衰期为101000a。天然肽酶几乎无一例外地含有Zn(II)。锌肽酶大约可以分为五组,共30几个成员,其中羧肽酶A(carboxypeptidaseA,CPA)和嗜热菌蛋白酶(thermolysin)研究得最清楚，最广泛，因此他们被作为锌蛋白酶的代表。近年来越来越多的锌肽酶的结构被测定，使有关结构与生物功能关系的研究取得了新的进展。,第二节锌肽酶,羧肽酶A，carboxypeptidaseA，CPA,羧肽酶A是水解由芳香族和中性脂肪族氨基酸形成的羧基末端。比如酪氨酸，苯丙氨酸，丙氨酸等。羧肽酶A存在于哺乳动物胰脏(pancreas)中，相对分子质量34,600，每个酶分子含有一个Zn2+作为辅基，酶蛋白为单一的多肽链，约有300个氨基酸残基。每个酶分子都有一条窄长的空腔，这是底物的结合位置。底物的C末端沿着这条沟槽深入到酶分子内的活性部位，空腔内还有一定数量的水分子。,CPAactivesiteofCPA,Zn2+是酶活性所必需的组分。与His69,Glu72和His196配位，第四个配位位置是一个结合力很弱的水分子。这个H2O分子还与Glu270之间存在氢键作用。Zn2+除了直接与氨基酸残基配位外，Arg145,Tyr248,Glu270的侧链基团也参与与底物的结合，这对酶的催化活性至关重要。,在活性中心，底物与羧肽酶A以各种弱相互作用结合，生成中间产物。(a).酶的带正电荷的精氨酸(Arg)145的胍基(guanidinegroup)和底物的带负电荷的C末端羧基互相吸引;（静电相互作用）(b).底物的酪氨酸残基的芳基侧链进入酶的非极性口袋形空腔中;（疏水作用）(c).底物敏感肽键的NH基上的氮原子与酶的酪氨酸(Tyr)248的OH以氢键连结;（氢键作用）(d).底物肽键上的羰基挤走了水分子而与Zn2+配位；（配位键作用）(e).底物末端的羰基碳原子通过1个插入的水分子与酶的谷氨酸(Glu)270的侧链以氢键连结。（氢键作用）,X射线结构分析发现，羧肽酶A与酪氨酸残基的结合过程必须通过活性中心的重排，特别是酶分子的构象的重大改变才能实现。首先，结合底物时Arg145和Glu270移动了0.2nm。Arg145的位移带动了肽链的扭转，使Tyr248移动了1.2nm。这个距离相当于整个酶分子直径的1/4。酪氨酸残基Tyr248的酚基从酶的表面移到底物的肽键附近，方向也有向上变为向下。酶与底物结合之后可能的机理是：谷氨酸残基Glu270激活了水分子，提高了水分子中氧的亲和力，后者向底物肽键羰基的碳原子进攻，然后谷氨酸残基Glu270的羰基质子化。与此同时，酪氨酸残基Tyr248提供一个质子，肽键断裂，底物分解。该过程中，Zn2+起了使肽键产生张力的作用，从而促进了底物的水解。酶与底物结合后，由于Zn2+的作用，底物肽键的羰基原子的电子云密度降低而呈正电性，因此，羰基碳原子更容易接受亲核进攻。,嗜热菌蛋白酶(thermolysin),嗜热菌蛋白酶是从耐热微生物的培养基中分离出来的细胞外中性蛋白酶。它的功能是切断蛋白质分子中的肽键，使之变成小分子多肽。单一的肽链上有316个氨基酸残基，含有1个Zn2+和4个Ca2+。分子中部有一条口袋形空腔，Zn2+就在这个空腔内。,Generalstructureofthermolysin(PDBID3DNZ).Zn2+ioninyellow;Ca2+ionsingreen.,晶体结构分析表明，Zn2+处于五配位状态，与His142,His146,Glu166和一个水分子结合，这与羧肽酶中Zn2+的配位状态十分相似。4个Ca2+有2个相距0.38nm，另外2个相距较远。其热稳定性非常好，80C加热1h，仍保持50%活性。Ca2+是嗜热菌蛋白酶具有较高热稳定性的因素之一。,嗜热菌蛋白酶与底物结合时，Zn2+处于五配位状态，底物并不取代与Zn2+配位的分子，待切断肽键的羰基作为第五配体与Zn2+配位而使羰基极化，同时与Zn2+配位的H2O分子接近的Glu143的羧基。Glu143质子化后，与Zn2+配位的OH-向羰基碳原子发动亲核进攻。随后His231给出1个质子，使肽键上的氮原子带正电荷。最后C-N键断裂生成产物。,第三节碳酸酐酶,Carbonicanhydrase,CA,1940年发现的第一个锌酶，也是最重要的锌酶。碳酸酐酶是红细胞的主要蛋白质成分之一，在红细胞中的地位仅次于血红蛋白。碳酸酐酶广泛存在动物、植物及微生物中。人体内，在红细胞、肺泡、破骨细胞、肾小管、脑、胰腺、胃粘膜、食管、骨骼肌、视网膜及睫状体等几乎所有组织及细胞类型中，与人体酸碱平衡、青光眼、骨质疏松症、癌症等多种生理或病理过程密切相关,多年来一直备受关注。在没有催化剂的情况下,CO2和HCO3-的转换非常慢，而碳酸酐酶的存在可以使CO2水合和脱水反应的速度分别加快13000倍和25000倍。碳酸酐酶是已知金属酶中催化转换数最高的之一。它可以在2ms内使95%得CO2转换为HCO3-，即:CO2+H2OHCO3-+H+,在哺乳动物中，碳酸酐酶有11种同功酶。其中以人碳酸酐酶II，III(HCAII,HCAIII)，和牛碳酸酐酶II(BCAII)研究最多。这三种碳酸酐酶的一级结构分别含有260，259，264个氨基酸残基，其中脯氨酸含量最高。不含二硫键，由单一肽链组成，每个分子含有一个Zn2+离子。碳酸酐酶最重要的生理功能是催化二氧化碳的水合作用。在人和动物体内，由碳酸酐酶催化CO2水合生成HCO3-，当HCO3-随血液循环到肺泡后，又由碳酸酐酶催化使它分解为CO2排出体外。碳酸酐酶除了选择性的识别CO2和HCO3-作为催化底物和产物，也可以催化磷酸酯，羧酸酯酯类的水解。,碳酸酐酶的结构和催化机理,碳酸酐酶分子有一个袋形口袋空腔，深约1.5nm，腔口宽约2.0nm，Zn2+就结合在这个空腔底部。在碳酸酐酶的活性中心，由三个组氨酸残基和一个水分子或氢氧根离子配位，形成一个畸变的四面体结构。在配位原子附近的氨基酸Thr199与Glu106组成一个氢键网络稳定His3Zn-OH结构;由Val143,Val121,Trp209,和Leu198构成一个疏水口袋，其功能被认为是将CO2固定在在疏水空腔内，从而使His3Zn-OH对CO2直接进行亲核进攻。碳酸酐酶中配位水分子的pKa值大约为6.8，对催化功能特别重要。如果把水分子从第四配位点取代，碳酸酐酶的催化活性会受到抑制。常见的碳酸酐酶抑制剂包括：卤素离子，羧酸根离子，酚，醇，咪唑，羧酸酰胺，硫酰胺，硫氰酸根等。这些分子或离子能不同程度的抑制碳酸酐酶的催化活性。,HumanCarbonicAnhydrase(2cab),疏水口袋,碳酸酐酶的活性中心,StructuralstudyofX-rayinducedactivationofcarbonicanhydrase,PNAS,2009,10609.,Lindskog结构,Lipscomb结构,碳酸酐酶催化CO2水合的反应机理,上图给出了碳酸酐酶催化CO2水合的催化机理。首先酶的His3Zn-H2O去质子离解为His3Zn-OH形式;然后His3Zn-OH对CO2直接进行亲核进攻，形成His3Zn-OCO2H,该中间体称为Lindskog结构，并由氨基酸残基Thr199与Glu106组成一个氢键网络所稳定。进一步进行质子转移，HCO3-对Zn2+离子形成双齿配位的His3Zn-O2COH，即Lipscomb结构;最后H2O分子取代配位的HCO3-离子构成一个催化循环。Thr199的催化作用是稳定中间体结构，有利于质子转移，同时降低Lipscomb中间体的稳定性，以便使H2O取代配位的HCO3-。,质子去向？,碳酸酐酶脱去Zn2+后，加入Co2+，可以恢复50%的活性。大量实验表明，在钴碳酸酐酶中，Co2+占据了Zn2+原来的结合部位。因此可以通过研究Co()碳酸酐酶去认识天然碳酸酐酶。Co()碳酸酐酶在pH7.5时的电子吸收光谱，可以看出Co()HCAB的吸收峰强度与四面体型Co()配合物相似，而与Co()HCAB的谱带结构不对应于规则的四面体型或八面体型Co()配合物的谱带结构。因此可以推测，金属离子的配位环境是畸变四面体构型。这与天然碳酸酐酶的X射线结构分析结果一致。,Co2+作为碳酸酐酶的金属离子探针,Co()碳酸酐酶水溶液的电子光谱在pH5.69.0的范围内变化很显著。当pH从9.0降低到5.6时，谱带强度明显减弱，直至其中两个吸收峰消失。,在波长640nm处的吸收峰随pH的变化与pKa=7.1的弱酸滴定曲线相似。这说明碳酸酐酶的活性部位存在pKa值约为7.1的基团，这个基团必须去质子化才能成为催化CO2水合作用的活性形态。,（A）Co(II)-HCAB在不同pH的电子光谱（B）640nm的吸收强度与pH的关系,Co(II)-HCAB的电子光谱,CA的化学模拟研究,化合物1为四配位的四方体构型，配合物的稳定常数值Lg为8.65，低于碳酸酐酶的Lg(10.5)，其L-Zn(II)-OH形式的pKa值为7.3，与酶的pKa值非常接近,其催化CO2水合反应的速率常数为654L/(mols);化合物2具有五配位的四方椎几何构型，测得的Lg(23.5)显示出配合物的稳定性极高。pKa值为7.9；催化CO2的水合过程中，其催化速率常数高达3300L/(mols);在报到的模型物中拥有最高的催化活性，而且几乎也是人碳酸酐酶的1/3。,虽然碳酸酐酶催化的只是一个简单的生理反应，但是其催化的底物CO2及产物HCO3-、H+却与人体多种生理及病理活动关系密切，如呼吸过程中代谢组织与肺之间O2，HCO3-的转运，pH与CO2浓度之间的平衡，组织器官中电解质的分泌，青光眼、骨质疏松症、癫痫、肿瘤等疾病的形成等。正常生理条件下,碳酸酐酶通过催化产生人体各种代谢活动所必需的H+或HCO3-,完成机体的正常生命活动。一旦该酶缺失或其活性发生异常都将导致机体的病变,这使得碳酸酐酶成为多种人类疾病研究中的重要靶点。,呼吸过程中代谢组织与肺之间O2，HCO3-的转运示意图,青光眼与碳酸酐酶抑制剂,房水具有营养角膜和晶状体,并维持眼内压的功能。眼内压增高是眼内房水流入与流出之间平衡失调的表现,也是青光眼的主要特征。降低眼内压是阻止疾病恶化致盲的唯一有效方法,这也是目前青光眼治疗的主要手段。其中降低眼内压的一条主要策略就是减少房水的流入。抑制眼内睫状体上皮细胞内的碳酸酐酶的活性,即能有效达到这一目的。碳酸酐酶催化CO2水合产生的HCO3-经细胞分泌、血管渗出于房水中,为了保持房水中液体的电中性,Na+向房水中分泌增加,同时带动Cl-也向房水中转移,从而使房水中形成高渗透压,于是促进H2O向房水流动,维持房水平衡和正常的pH值。抑制碳酸酐酶的活性,HCO3-的生成减少,从而减少房水的生成；碳酸酐酶抑制剂能有效降低眼内压；,第四节核酸酶,核酸分解的第一步是水解核苷酸之间的磷酸二酯键，在高等动植物中都有作用于磷酸二酯键的核酸酶。有些核酸酶只能作用于RNA，称为核糖核酸酶（RNase），有些核酸酶只能作用于DNA，称为脱氧核糖核酸酶（DNase），有些核酸酶专一性较低，既能作用于RNA也能作用于DNA，因此统称为核酸酶（nuclease）。根据核酸酶作用的位置不同，又可将核酸酶分为核酸外切酶（exonuclease）和核酸内切酶（endonuclease）。有些核酸酶能从DNA或RNA链的一端逐个水解下单核苷酸，称为核酸外切酶。核酸内切酶催化水解多核苷酸内部的磷酸二酯键。可分为5-内切酶和3-内切酶。,20世纪70年代，在细菌中陆续发现了一类核酸内切酶，能专一性地识别并水解双链DNA上的特异核苷酸顺序，称为限制性核酸内切酶（restrictionendonuclease）。双链DNA中的磷酸二酯键极其稳定。在25C,pH=7.0的水溶液中其半衰期长达1011a。正因为如此，磷酸二酯键的高度稳定性被认为是核酸作为遗传物质的重要原因之一。天然磷酸酶能够使磷酸二酯键水解速度加快10121017倍。天然核酸酶的种类很多，我们主要介绍碱性磷酸酯酶和核酸酶P1的结构及其催化机理。,AlkalinePhosphatase,Escherichiacolialkalinephophataseisadimerof94-kDasubunitsthathydrolyzesavarietyofphosphateesters.TheenzymehasoptionalactivityaroundpH8,hencethename.Thebasicreactionschemeisasfollowsandisseentoproceedbywayofacovalentlyphosphorylatedenzymeintermediate(E-PO32-).Burstkineticsisobserved，sincek3isratedetermining,andsoROHisrapidlyproducedintheearlypre-steadystateofthereaction.,Alkalinephosphatase,结构,碱性磷酸酯酶只催化磷酸单酯水解，而对磷酸二酯无催化作用。分子中含一对Zn2+（相隔4）和1个Mg2+（与双锌核相距57)。两个锌离子分别与三个氨基酸(Zn1:His412,His331,Asp327;Zn2：His370,Asp51,Asp396)配位并构成催化活性位点，直接与底物的末端磷酸根基团结合。Mg2+与Thr155、Asp51、Glu322和三个水分子配位，它只起稳定酶结构的作用。,CoordinationChemistryReviews，2012,256,897,机理,活性中心的一个Zn2+与丝氨酸Ser102的羟基靠得较近，使其pKa降低，并有利于它向磷酸酯进攻。另一个Zn2+起到稳定离去基团烷氧基上负电荷的作用。五配位的磷所形成的三角双锥中间体与两个Zn2+结合，邻近Arg166上带正电荷的胍基侧链起到稳定该中间体的作用。生成的丝氨酸-磷酸酯复合物仍然与Zn2+配位。水化Zn2+上H2O的pKa为8.8，因此，与Zn2+配位的H2O能够产生一个亲核试剂OH-，来取代磷酸-丝氨酸中间物的磷酰基而生成由产物磷酸根桥联的双核Zn2+结构。该水解酶活性的pH依赖性为存在这样的锌-羥化物种(Zn-OH)提供了证据。,核酸酶P1，nucleaseP1,核酸酶是一个含有三个锌离子的糖蛋白。其中碳水化合物的含量大约占17%，酶蛋白部分由270个氨基酸残基组成，富含疏水氨基酸。核酸酶P1的活性中心存在一个三核Zn2+的结构。酶中2个Zn(II)通过一个Asp120和一个H2O桥联在一起，形成一个双中心结构（Zn1,Zn3）。Zn1Zn3大约相距0.32nm,Zn2Zn1相距0.58nm,Zn2Zn3相距0.47nm。两个水分子(w1和w3)与Zn2配位，一个水分子(w1)桥联Zn1,Zn3。所有3个Zn在酶中均呈变形的三角双锥五配位构型。其中单核Zn部位为酶的催化活性中心，而双核Zn部位为酶的辅助催化中心，起维持结构作用。,三核锌活性中心处于核酸酶P1中一个口袋形结构附近，该结构只允许单链的RNA或DNA进入，所以核酸酶P1只能催化单链的核酸，对碱基没有特异性。核酸酶P1有两种酶活性：一是磷酸二酯酶活性。作用于RNA或DNA单链中的3,5-磷酸二酯键，生成5,2-核苷酸；二是3,2-磷酸单酯酶活性，分解单核苷酸或寡聚核苷中的3，2-磷酸单酯键。影响核酸酶P1催化活性的因素很多，主要有温度，pH，金属离子和一些有机试剂。一般来说，核酸酶P1的温度使用范围比较广，是一种热稳定酶，在4575C都有催化活性；pH因底物而异，一般在58都有较强的活性，最适宜pH还与溶液中的离子种类和离子强度有关。,人工核酸酶,人工核酸酶的研究近年来得到了广泛关注。含有多个Zn,Cu等金属中心的配合物表现出很高的DNA切割性质。该方向的研究有望在药物及生物技术领域得到应用。,锌指蛋白是最重要的一类DNA结合蛋白。一般锌指蛋白含有多个结构域，每个结构域由3050个氨基酸残基组成，并具有多个Cys和多个His氨基残基，它们与锌配位形成类似于手指状结构，称谓“锌指”结构。含有锌指结构的蛋白称谓锌指蛋白。近20年来已经发现10多种不同种类的锌指结构，约占人类基因产物的1%。锌指蛋白存在于动物植物和真菌中。锌指结构有多个半胱氨酸和/或组氨酸组成，锌离子形成四面体结构。锌指不仅可结合DNA和RNA，还能与DNA-RNA杂交体和其他锌指蛋白结合，控制生物体中蛋白质的转录和翻译过程。,第五节锌指蛋白,锌指对核酸的调控主要是通过以下几种作用力来实现的结合：蛋白上带正电的氨基酸残基与核酸上带负电的磷酸根形成盐桥，氨基酸与碱基之间形成氢键，芳香族氨基酸与碱基之间的芳环堆积作用，非极性氨基酸与碱基之间的疏水作用以及范德华力。在锌指蛋白中，锌的地位是不可替代的，只有锌指蛋白才有选择结合核酸的能力。脱锌或用铁铜锰钴镍等金属离子置换锌离子都将丧失其功能。由于锌提供的链间交联以及锌结合位点侧面保守的疏水核使锌指蛋白能够维持稳定的折叠成螺旋结构体系。锌离子缺乏会导致锌指结构及其生理活性的丧失。,根据锌指结构序列和功能的不同可分为九大类。C2H2型锌指：它包含9个重复串联的30个氨基酸序列，这些序列在锌存在时折叠形成紧密的结构，其中Zn2+离子夹叠在螺旋和两股反平行链中，Zn2+与链末端的两个Cys和螺旋C端部分的两个His形成四面体结构。,锌指蛋白的分类与结构,C6型锌指：具有6个相间排列并十分保守的Cys残基，C-X2-C-X6-C-X6-C-X2-C-X6-C,这6个保守的Cys残基通过配位键的作用与2个Zn2+共同形成一个锌簇（zinccluster）结构。,C8型锌指：包括类固醇激素受体，糖皮质激素受体，甲状腺激素受体，视黄酸受体，维生素D受体等。整个结构域长度为150个氨基酸残基左右。包含8个相间的保守Cys残基，C-X2-C-X13-C-X2-C-X15-C-X5-C-X12-C-X4-C。与它们相连的氨基酸残基也具有相当的保守性。其中8个保守的Cys残基以配位方式与2个Zn2+结合形成2个四面体的锌扭(zinctwist)结构。,锌指能识别DNA主要是由于它的三级结构。锌指的DNA结合区域有着与DNA双螺旋结构互补的特殊的表面结构，通常包含一个螺旋，能够与DNA的主要沟槽相吻合。一个具有代表性的例子是锌指蛋白Zif268与DNA双螺旋的结合。Zif268蛋白含有3个锌指结构单元，每一个锌指形成两个折叠和一个螺旋，锌指之间由接头连接，折叠和螺旋以及接头内的氨基酸具有保守性。三个锌指在蛋白内串联排列，并具有相同的跨度与间隔。Zif268蛋白的3个锌指均结合到DNA双螺旋的“大沟”内，通过氢键与核苷酸磷酸骨架结合包绕在DNA外围，而DNA的构象介于B与A型之间，大沟依旧较宽较深。由于一次螺旋运动可使一个锌指挪动3个碱基，使得相邻锌指依此形式叠加，从而导致相邻锌指间相隔3个碱基对的距离。,锌指蛋白的与DNA，RNA的结合,Zif268与DNA双螺旋的结合,另一个代表性的例子是锌指蛋白tramtrack(TTK),它是果蝇进化基因的转录调节基因，具有两个C2H2锌指，位于蛋白的羧基端。结构分析表明它特异识别5个碱基序列5-A1G2G3A4T5-3。其中锌指1识别5-G3A4T5-3,锌指2识别5-A1G2-3。,锌指蛋白的与DNA，RNA的结合,近年来，相关研究主要集中在锌指蛋白与DNA的识别方面，与RNA的研究较少。主要是因为RNA的二级和三级结构复杂，它包含内部的环和发卡结构的螺旋部分。TFIIIA是第一个被发现的不仅能与DNA结合，而且能与RNA结合的锌指蛋白。它含有9个串联排列的锌指，通常锌指1-3与DNA结合，结合方式与Zif268类似。锌指4-6不与DNA结合，而是形成一个开放延展的结构，跨越锌指1-3和锌指7-9两个主要DNA结合域。TFIIIA通过锌指4-6与RNA的核心区域结合。,锌指蛋白的与DNA，RNA的结合,Structureofzincfingers46ofTFIIIAboundtoRNA.,MT于1957年首次在马的肾脏中分离出来，此后发现它在真核微生物,高等植物，原核微生物等生物体中广泛存在。金属硫蛋白是一类低分子量，高半胱氨酸Cys含量能被金属诱导的金属结合蛋白。去掉金属后即硫蛋白（thioprotein）为一种强金属结合能力的多肽。,第六节金属硫蛋白(metallothionein,MT),哺乳动物的MT分子的共同特征,一般由6168个氨基酸组成，其中20个是半胱氨酸，无芳香族氨基酸和组氨酸，金属含量高，每摩尔含6个金属离子；MT的光吸收特征除了于它的氨基酸组成有关外，