Multitracer study on binding activity on various trace elements to metallothionein

Abstract

The binding activity of trace elements to metallothionein in vitro and pH-dependence on the binding activity have been studied using a multitracer technique. As the results of the examinations, the binding percentage of 14 kinds of elements bound to metallothionein at pH of 7.4 were shown in a figure. It was indicated from the results that the elements bound to metallothionein were divided into the following four groups: (1) for alkaline metals, such as Na and Rb, the binding percentage was zero indicating no binding with metallothionein; (2) for alkaline earth metals, the binding of Be with metallothionein was stronger than Sr, indicating that the binding activity to metallothionein decreased with the increase of ionic radius; (3) for transition metals, such as, Sc, V, Mn, Co, Zn, Zr, Nb, Hf and Ru, all of them had different binding percentage to metallothionein, among them Zn has the highest binding percentage; and (4) for group 4A elements, such as Se, the binding activity of Se was similar to that of Zn. It was found that the binding activity of these elements to metallothionein was affected by the pH in the solution.

in vitroメタロチオネインに対する微量元素の結合活量および結合活量のpH依存性を多重トレーサ手法を用いて研究した。試験の結果として、pHが7.4においてメタロチオネインに結合する14種の元素の結合百分率を図示した。結果からメタロチオネインに結合した元素は次の4グループに分類されることを示した。(1)Na、Rbなどのアルカリ金属については、結合百分率は零で、メタロチオネインとは結合しない。(2)アルカリ土類金属については、Beのメタロチオネインとの結合はSrよりも強く、メタロチオネインに対する結合活量はイオン半径の増加とともに減少することを示した。(3)Sc、V、Mn、Co、Zn、Zr、Nb、Hf、Ruなどの遷移金属については、メタロチオネインに対する結合百分率が全ての元素で異なり、中でもZnは結合百分率が最高であった。(4)Seなどの第4A族元素については、Seの結合活量はZnの結合活量と同じであった。メタロチオネインに対するこれらの元素の結合活量は溶液のpHの影響を受けることが分かった。