Padrão de expressão de metalotioneína, translocação nuclear de MTF-1 e sua atividade de ligação ao DNA em zebrafish (Danio rerio) induzido por zinco e cádmio

A metalotioneína é uma proteína pequena (6-kDa), rica em cisteínas, expressa por uma proteína de dedo de zinco chamada fator de transcrição ligado a elementos responsivos a metais-1 (MTF-1) em resposta ao Zn e Cd. Nossos relatórios anteriores mostraram a expressão basal dos genes de metalotioneína (mt) e MTF-I (mtf-1) nas fases embrionárias e larvais iniciais do zebrafish (Danio rerio). No presente estudo, investigamos a expressão de mt em larvas iniciais de zebrafish induzida pela exposição ao Cd e Zn (48, 72, 96 e 120 h pós-fertilização). A hibridização in situ em todo o monte mostrou que o Zn induziu a expressão de mt na cavidade olfatória, cerebelo, ceratobrânquias, fígado, células cloridas e neuromastos da linha lateral. O cádmio também induziu a expressão de mt em todas as regiões acima, exceto no cerebelo. Usando técnicas de fluorescência, mostramos que o Zn e o Cd mediavam a translocação citoplasmática e nuclear da proteína de fusão do MTF-1 com a proteína verde fluorescente aumentada na linha celular do fígado de zebrafish. A proteína MTF-1 foi produzida recombinante inserindo o cDNA mtf-1 do zebrafish (1,8 kb) no vetor de expressão pET-20b(+) e expressando em Escherichia coli BL21 (DE3) pLysS durante a indução com isopropil-beta-D-tio-galactopiranosídeo. A proteína foi então purificada por cromatografia de afinidade em uma coluna de ácido nitrilotriacético de níquel. O ensaio de desvio de mobilidade eletroforética revelou a ligação da MTF-1 recombinante em resposta ao Zn e Cd nos elementos hipotéticos responsivos a metais (MREs) na região do promotor do gene mt. Juntas, esses resultados sugerem que Zn e Cd estão envolvidos de forma eficiente na expressão de mt induzida em embriões de zebrafish e na translocação nuclear do MTF-1 e que essa indução é alcançada por meio da ativação da ligação do MTF-1 nos MREs.