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MTはシステインを豊富に含む金属結合タンパク質である。そのスルフィドリル基は毒性金属を強力にキレートして体外に排出し、解毒作用を達成する。[4] MTは微量金属の代謝に関与する。すべての哺乳類組織において、MT-1とMT-2は相乗的に発現している。MT-3はこのファミリーの脳の特定のメンバーである。亜鉛や銅と結合し、重要な神経生理学的機能と神経調節機能を有する。多くの水生生物に関する研究により、MTは塩基性金属元素の調節に重要な役割を果たし、非塩基性金属元素に対して阻害作用と解毒作用を有することがわかっている。MTは重金属と結合することで、重金属の体への毒性を効果的に低減することができ、現在、臨床現場で最も理想的な生物学的キレート解毒剤となっている。

環境保護
MTと金属の組み合わせの特性を利用することで、MTの育種や遺伝子工学による高発現システムの構築が可能となり、重金属汚染を抑制することができます。報告によると、酵母のMT遺伝子を導入したタバコは、汚染土壌中のCu₂吸収を大幅に増加させることができ、この方法は重金属汚染地域の浄化に活用できます。

MTと放射線耐性
電離放射線は大量のフリーラジカルを発生させ、直接的または間接的に生物に損傷を与える可能性があります。研究によると、MTの経口投与は、単回の高線量電離放射線に曝露されたマウスの生存期間を延長し、単回の高線量電離放射線と複数回の低線量電離放射線による免疫系への損傷を軽減することが示されています。経口MTは体内に取り込まれた大量のCysを吸収し、体内で放射線によって切断されたジスルフィド結合を修復するための原料を提供します。

MTとパーキンソン病（PD）
多くの実験により、MTが神経系を保護する効果があることが証明されています。実験では、トランスジェニックマウスにおいて、MT-1の過剰発現が脳炎の症状を変化させ、脳の修復を促進することが示されています。これは神経細胞の保護因子です。ラットの刺傷モデルおよび虚血モデルの研究を通じて、MT-3が中枢神経系の損傷の修復に関与していることが明らかになっています。パーキンソン病（PD）は、6-ヒドロキシドーパミンによるフリーラジカルの誘導によって引き起こされますが、脳内のMTアイソフォームの特定の誘導因子（酸化ストレス、サイトカイン、炎症プロセスなど）は、この神経毒性を防ぐことができます。これはMTクリアランス塩基の影響を受けません。