金属硫蛋白(MT)是一类低分子量、富含半胱氨酸的金属结合蛋白，其对于人体必需金属元素的代谢、有毒重金属解毒以及保护细胞免受应激条件的伤害等方面具有非常重要的作用。MT表达最显著的特征就是其能被重金属离子、细胞因子、应激条件以及甾体激素等多种物质和条件诱导。与此相一致，MT基因的上游存在多种转录调节元件，如金属反应元件(MRE)、糖皮质激素反应元件(GRE)和抗氧化元件(ARE)等。 为了研究鲫鱼MT的基因结构，我们从鲫鱼的基因组中克隆得到了鲫鱼MT-Ⅰ和MT-1的基因组序列。序列分析发现，MT的基因由三个外显子和两个内含子组成。其内含子剪接符合GT-AG规则。比较鲫鱼MT-Ⅰ和MT-Ⅱ的基因组序列发现，外显子的相似性为94．0％，而内含子的相似性仅为50．2％。 为了研究鲫鱼MT基因的转录调控机制，我们采用了连接介导的巢式PCR．方法，从鲫鱼基因组DNA中克隆得到约1700bp的MT-I启动子(AY375239)和约1400bp的MT-Ⅱ的启动子序列(AY375240)。对克隆得到的启动子序列进行分析，发现了MRE，ARE，E-box，和AP-1等多个MT中常见的顺式作用元件。其中在鲫鱼MT-I的启动子中发现了多达9个MRE元件，在MT-Ⅱ的启动子中发现了7个MRE元件。此外，在MT-Ⅱ的启动子中还发现一个GRE元件。比较鲫鱼MT-I和MT-Ⅱ的启动子元件发现，一些主要的顺式作用元件，如其中的6对MRE元件以及ARE和E-box在两个启动子中的位置都是保守的。鲫鱼MT-I与MT-Ⅱ启动子的最大特点是两个亚型的启动子中都存在多个MRE元件，并且这些MRE元件呈现两簇式分布(近端MRE簇和远端MRE簇)。此外，在哺乳动物和鱼类中，所有MRE元件都集中分布在ATG起始密码子上游1000bp以内的区域内。 为了阐明鲫鱼MT启动子中主要顺式作用元件的作用，我们构建了一系列启动子缺失体，并利用双萤光素酶报告系统研究了鲫鱼MT-I与MT-Ⅱ基因全长和缺失启动子的转录活性。两个MRE簇对MT的本底表达以及被重金属诱导的能力非常重要。但是，两个MRE簇的分工是不同的，其中近端的MRE簇对MT的调控起着主要的作用。 比较鲫鱼MT-Ⅰ和MT-Ⅱ启动子的功能发现，鲫鱼MT-Ⅱ启动子的相对启动子活性(RLA)比MT-Ⅰ启动子要高出近一倍，但是其被重金属诱导的能力却与MT-I启动子相差无几。重金属Zn<,2+>、Cd<,2+>和Cu<,2+>都能够对鲫鱼MT-Ⅰ与MT-Ⅱ启动子产生明显的诱导作用，并且其诱导能力随剂量的增加而增加。其中，Zn<,2+>、Cd<,2+>的诱导作用要比Cu<,2+>强很多。H<,2>O<,2>对鲫鱼MT-Ⅰ与MT-Ⅱ启动子的诱导较弱，仅能产生约2倍的诱导作用，该诱导作用是由于ARE元件介导的。此外该ARE对鲫鱼MT的本底表达也非常重要。尽管我们以前的研究表明，dexamethasone能够诱导鲫鱼体内MT的表达增加，而且在鲫鱼MT-Ⅱ启动子中也发现了GRE元件的存在，但是在我们的体外报告基因的检测中，没有观察到dexamethasone对报告基因的诱导效应。 由于水生动物的MT常常被用来做为评价水体重金属污染的生物标志物，因此我们对于鲫鱼MT转录调控机制的研究，为鲫鱼MT在金属污染的生物监测的应用中，打下了理论基础。