介导锌和铜吸收、利用的载体

载体被发现前,人们认为哺乳动物体内的锌和铜是以阴离子复合物的形式协同运输,比如金属离子与一个氨基酸结合形成螯合物或与转铁蛋白等受体结合。1995年,第一个锌离子载体(ZnT)基因ZnT1在哺乳动物中被发现。现在人们认为有两个蛋白家族参与锌的转运。ZnT蛋白家族促进胞内锌外流或内流入胞内小囊泡,降低胞内锌浓度。ZnT蛋白逆浓度梯度转运锌的机制尚不明确,然而,只有ZnT1是位于质膜上,它在动物组织中以多种方式参与锌的转运。我们实验室发现,在药理锌浓度下,ZnT1与金属硫蛋白的锌转运机制相同。第二个是Zip蛋白家族,介导细胞外液或细胞内小囊泡中的锌转运进入细胞质中,但这种蛋白却没有在家畜中发现。目前,尚未找到合适的指标来评价体内铜的状态。然而,随着近年来铜载体和伴侣蛋白的发现,研究人员认为,铜运输的调节依赖于后翻译机制介导的调节位点蛋白结构的改变。铜载体Ctr1和Ctr3,调控铜吸收的高亲和力位点。在人类的肝脏中发现一种小分子胞质蛋白MURR1,但其在铜代谢中的作用机理尚不清楚。铜伴侣蛋白可促进蛋白对铜的吸收,这可能成为衡量铜状态的一个合适的指标。研究证实,适量的高锌日粮诱导缺铜大鼠,这些大鼠组织内的Cu/Zn超氧化物歧化酶铜伴侣蛋白(CCS)含量增加,我们最近在仔猪体内也发现CCS。其他已证明的铜伴侣蛋白包括COX17和Atox1,与CCS相同,他们与细胞内的apo-酶对铜的利用有关。这些分子领域的新发现,对于评估家畜铜、锌的生物利用率和营养需要非常必要。