Metalotioneína

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Metalotioneína
Metalotioneínas (MTs) são uma classe de proteínas citosólicas de baixo peso molecular, em torno de 6 – 15 kDa, e sua estrutura molecular é composta de uma única cadeia de aminoácidos dos quais 20 são cisteínas, que representam em torno de 30% do total de aminoácidos. Livre de aminoácidos aromáticos e hidrofóbicos, a estrutura da MT possui dois domínios que consistem, em geral, deum cluster (domínio) metal-sulfidrila com três e um com quatro átomos de metal ligados (figura 1). A abundância de ligantes tiol dos resíduos de cisteína presentes na estrutura da MT confere a proteína uma alta afinidade por íons metálicos livres, o que faz das MTs, proteínas de grande interesse sob o ponto de vista bioquímico [1].
MTs foram descobertas em 1957, quando Margoshes and Valleeidentificaram em córtex de rim eqüino uma proteína responsável pelo acúmulo natural de cádmio (Cd) neste tecido [2]. Desde então, MTs são os únicos compostos biológicos conhecidos por conter naturalmente Cd. Tais achados suscitaram investigações mais detalhadas, pois a presença de diversos metais na estrutura da macromolécula poderia estar relacionada a uma função nos sistemas biológicos. Assim, asdiferentes propriedades das MTs, tais como estrutura e características químicas e físico-químicas, têm sido até hoje amplamente investigadas [1].
A nomenclatura da proteína foi baseada na observação de algumas características particulares, como elevada quantidade de enxofre e presença de metais como Cd e Zinco (Zn). A característica comum de todas as MTs é a ocorrência da sequência de tripeptídeosCys-X-Cys, onde X representa um aminoácido diferente de cisteína. Estudos posteriores sobre seu espectro de absorção demonstraram que sua estrutura era livre de aminoácidos aromáticos por ausência de absorção a 280nm [1].
Em espécies aquáticas, as metalotioneínas foram primeiramente descritas em 1974 em peixes marinhos Sebastes seboides[3], e posteriormente em outras espécies como European eel [4],carpa, Cyprinus carpio [5], e truta, Oncorhynchus mykiss [6,7]. Atualmente sabe-se que as metalotioneínas ocorrem não somente no reino animal, mas também em microorganismos procarióticos e eucarióticos e em plantas superiores [8].

Figura 1: Estrutura Tridimensional da Metalotioneína

Função Biológica:
As MTs têm sido encontradas numa ampla variedade de organismos sendo tradicionalmenteclassificadas, com base no arranjo das cisteínas, em duas classes. A classe I incluía as metalotioneínas de vertebrados, enquanto que a classe II possuía MTs de plantas, fungos e invertebrados. A classe II foi subdividida em quatro tipos (tipo 1,2,3 e 4), de acordo com o número e distribuição de cisteínas na cadeia polipeptídica. Devido ao crescente número de sequências tipo MT identificadas, ebaseada nas relações filogenéticas, a superfamília de metalotioneínas foi subdividida em 15 família e os quatro tipos distintos foram considerados subfamília [9].
Todas as MTs de plantas podem ser subdivididas com base na sequência de aminoácidos, em quatro tipo de acordo com a distribuição de resíduos de cistina nos dois domínios. Metalotioneínas do Tipo 1 possuem 6 pares de cisteínas, agrupadas numarranjo Cys-X-Cys, distribuídas igualmente nos domínios amino e carboxi terminal, enquanto as proteínas do Tipo 2 contêm 4 pares de cisteínas no extremo amino terminal, iniciado por uma configuração Cys-Cys e terminando o primeiro domínio com Cys-X-X-Cys, não havendo outras diferenças para os outros três pares de cisteinas no extremo carboxi terminal. As MTs do Tipo 3 exibem um arranjo de cisteínasdistinto, com quatro cisteínas na terminação amino (Cys-X-X-Cys-X-Cys-X-X-X-X-X-Cys). As MTs Tipo 4 possuem resíduos de cisteínas nos três domínios [9].
Os mamíferos por sua vez têm pelo menos quatro formas, são elas: Metalotioneínas-1 e Metalotioneínas-2, existentes em todos os tecidos e as Metalotioneínas-3 e Metalotioneínas-4 que possuem papéis específicos[10].
* Metalotioneína-3 (MT-3)...
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