Métallothionéine

La métallothionéine est une protéine^[1] qui joue un rôle de détoxication de l'organisme, et donc un rôle protecteur pour nos cellules contre les élément-traces métalliques, anciennement appelés métaux lourds (Plomb, mercure, cadmium^[2], cuivre, zinc, ...).

Présentes chez de nombreux animaux et chez tous les mammifères^[3], elles contribuent à la détoxication des organes et cellules. Elles peuvent inhiber l'action de certains médicaments (anticancéreux alkylants notamment^[4]).

Histoire

Sa structure, capable d'engager des ions métalliques, est mieux connue depuis les années 1990, grâce à la cristallographie par rayon X^[5] et grâce à la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire^[6]

Fonctions

Elles sont présente chez tous les animaux et jouent un rôle fondamental dans la détoxication des organismes, mais on a montré dans les années 1990 qu'elles semblent également impliquées dans certains cancers (mauvais prédicteur pour le diagnostic) ^[7],[8], peut être en lien avec la concentration des tissus en certains métaux^[9].
Elles semblent notamment impliquées dans le cancer du sein^{[10],[11],[12],[13] [14]}

Des ions divalents de Cadmium Cd (II) et le mercure Hg (II) peuvent in vitro déplacer le zinc à partir de la métallothionéine.
Ex vivo ; dans un organe isolé (foie de rat vivant, perfusé), le processus se produit aussi, plus pour le mercure que pour le cadmium, probablement en raison de la capacité du rein à fixer le cadmium, probablement peu après le début d'une intoxication par ces métaux, c'est-à-dire sans nécessité de synthèse par l'organisme de nouvelles protéines^[15].

Une surexpression de ces protéines (telle qu'on en observe après intoxication aux métaux lourds) est un mécanisme de résistance à un sous-ensemble de médicaments anticancéreux cliniquement importants. En effet, cette surexpression peut inhiber l'action de médicaments anticancéreux parmi les plus utilisés dont le Cis-platine (cis-diamminedichloroplatinum (II), et des agents alkylants tels que le chlorambucil ou le melphalan^[16]. Des cellules transfectées via un vecteurs viral contenant de l'ADN humain codant pour la métallothionéine-IIA deviennent résistantes au cis-diamminedichloroplatinum (II), au melphalan et au chlorambucil, mais non au 5-fluorouracile ou à la vincristine ^[16].

Voir aussi

Articles connexes

• Toxicologie
• Écotoxicologie
• Thioprotéines

Liens externes

• (fr)
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Listes de liens externes

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Bibliographie

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Références

1. ↑ Kagi JH, Schaffer A. Biochemistry of metallothionein. Biochemistry 27:8509–8515, 1988.
2. ↑ Kagi JHR, Vallee BL. Metallothionein: a cadmium- and zinc containing protein from equine renal cortex. J Biol Chem 235:3460– 3465, 1960.
3. ↑ Kagi JH, Hunziker P. Mammalian metallothionein. Biol Trace Elem Res 21:111–118, 1989.
4. ↑ Kelly SL, Basu A, Teicher BA, Hacker MP, Hamer DH, Lazo JS. Overexpression of metallothionein confers resistance to anticancer drugs. Science 241:1813–1815, 1988.
5. ↑ Braun W, Vasak M, Robbins AH, Stout CD, Wagner G, Kagi JH, Wuthrich K. Comparison of the NMR solution structure and the X-ray crystal structure of rat metallothionein-2. Proc Natl Acad Sci U S A 89: 10124–10128, 1992.
6. ↑ Schultze P, Worgotter E, Braun W, Wagner G, Vasak M, Kagi JH, Wuthrich K. Conformation of [Cd7]-metallothionein-2 from rat liver in aqueous solution determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy. J Mol Biol 203:251–268, 1988.
7. ↑ Bay BH, Jin R, Jayasurya A. Analysis of metallothionein expression in human cancers. Acta Histochem Cytochem 34:171–176, 2001.
8. ↑ Nagel WW, Vallee BL. Cell cycle regulation of metallothionein in human colonic cancer cells. Proc Natl Acad Sci U S A 92:579–583, 1995.
9. ↑ Jayasurya A, Bay BH, Yap WM, Tan NG, Tan BKH. Proliferative potential in nasopharyngeal carcinoma: correlations with metallothionein expression and tissue zinc levels. Carcinogenesis 21:1809–1812, 2000.
10. ↑ Jin R, Bay BH, Chow VT, Tan PH, Dheen T. Significance of metallothionein expression in breast myoepithelial cells. Cell Tissue Res 303:221–226, 2001.
11. ↑ Bier B, Douglas-Jones A, Totsch M, Dockhorn-Dworniczak B, Bocker W, Jasani B, Schmid KW. Immunohistochemical demonstration of metallothionein in normal human breast tissue and benign and malignant breast lesions. Breast Cancer Res Treat 30:213–221, 1994.
12. ↑ Oyama T, Take H, Hikino T, Iino Y, Nakajima T. Immunohistochemical expression of metallothionein in invasive breast cancer in relation to proliferative activity, histology and prognosis. Oncology 53:112– 117, 1996.
13. ↑ Goulding H, Jasani B, Pereira H, Reid A, Galea M, Bell JA, Elston CW, Robertson JF, Blamey RW, Nicholson RA, Schmid KW, Ellis IO. Metallothionein expression in human breast cancer. Br J Cancer 72: 968–972, 1995.
14. ↑ Jin R, Chow VT, Tan PH, Dheen ST, Duan W, Bay BH. Metallothionein 2A expression is associated with cell proliferation in breast cancer. Carcinogenesis 23:81–86, 2002.
15. ↑ Frances A. Day, Allen E. Funk and Frank O. Brady ; In vivo and ex vivo displacement of zinc from metallothionein by cadmium and by mercury ; Chemico-Biological Interactions ; Volume 50, Issue 2, July 1984, Pages 159-174 doi:10.1016/0009-2797(84)90093-0 (Résumé)
16. ↑ ^{a et b} A Basu, BA Teicher, MP Hacker, DH Hamer et JS Lazo ; Overexpression of metallothionein confers resistance to anticancer drugs ; Science 1988/11/30: Vol. 241 no. 4874 pp. 1813-1815 DOI:10.1126/science.3175622 SL Kelley, . (Résumé)