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金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是一类低分子量、富含半胱氨酸、无芳香族氨基酸和组氨酸、能与金属结合的普遍存在于生物界的非常独特的蛋白质。人类的MT 分为4个组分：MT-l、MT-2、MT-3、MT-4。这些组分又可分为10个有功能的亚型和7个无功能的亚型。MT-2a是MT-2组分中唯一具有生物学功能的蛋白质。研究表明，MT-2a不仅具有重金属解毒、清除自由基、抗辐射、修复组织损伤、抗衰老以及调节微量元素平衡等重要作用，还与细胞的增殖与凋亡、肿瘤的发生、发展及肿瘤耐药等密切相关。因此，对MT的研究不仅具有重要的理论意义，而且具有广泛的应用价值。为了深入研究MT的生物学功能并开发这一产品，许多学者从动物肝脏中直接提取MT，但该制备方法成本昂贵，耗时费力，且无法获取人源性的MT蛋白，而基因重组方法能克服这些缺陷，使大量制备及纯化MT蛋白成为可能。
本研究采用RT-PCR方法扩增人MT-2a基因的完整编码区，重组至原核表达载体pGEX-6P-1，在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白GST-MT-2a并进一步纯化。首先，通过正交设计找到可溶性融合蛋白的最佳诱导表达条件，即在细菌OD<,600>为0.7～0.9时加入终浓度为0.05 mmol／L的IPTG，于30℃诱导表达8 h。经亲和层析纯化后，每升菌液中可得到可溶性GST-MT-2a融合蛋白的产量约为38 mg。融合蛋白经过PreScission Protease酶切，获得纯度为97.9％的重组人MT-2a蛋白，每升菌液产量约为5 mg。其次，以可溶性融合蛋白作为抗原免疫新西兰大白兔制备抗血清，产生针对MT-2a的双向免疫扩散效价>1:256，ELISA效价>1×10<-6>的兔抗血清；Western blot证明其特异性良好，可用于真核细胞中MT-2a表达的检测。再次，对重组蛋白进行功能鉴定：纯化的重组人MT-2a蛋白经原子吸收光谱法测定，每1分子重组人MT-2a蛋白可结合7个左右的锌离子，羟自由基测定试剂盒检测发现其具有很强的清除羟自由基能力，为还原型谷胱苷肽的185倍；单细胞凝胶电泳试验证明其具有抗UVC诱发的DNA损伤的能力，MTT试验确定其具有对抗重金属和药物细胞毒性的作用。人MT-2a蛋白在原核系统的成功表达和纯化以及高效价、高特异性抗血清的成功制备将有助于对MT功能的进一步研究及MT表达的检测。纯化的重组人MT-2a蛋白的获得，因其制备方法的简便和保持天然蛋白生物活性的优越性，将具有极大的开发利用价值。