메탈로티오네인 (Metallothionein)
한 줄 정의: 시스테인이 풍부해 카드뮴·아연 등 금속을 결합·저장하는 저분자 단백질입니다.
쉽게 풀면
메탈로티오네인은 황을 가진 시스테인이 아주 많은 작은 단백질입니다. 황은 금속과 잘 달라붙기 때문에 이 단백질은 아연이나 구리 같은 필수 금속을 보관하고, 카드뮴 같은 유해 금속은 붙잡아 무해하게 만듭니다. 금속에 노출되면 세포가 이 단백질을 더 많이 만들어 방어합니다.
왜 중요한가
중금속 내성과 해독을 설명하는 대표 단백질이라 금속 독성 연구에서 반복적으로 측정되며, 노출 바이오마커 후보로도 논의됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"메탈로티오네인 결손 마우스는 야생형보다 낮은 카드뮴 용량에서도 간 손상이 나타났다."
방어 단백질이 없을 때 금속 독성이 커진다는 것을 보여 주는 실험 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
카드뮴은 메탈로티오네인과 결합한 상태로 간에서 혈액을 거쳐 신장으로 이동하고, 신세뇨관에서 재흡수·분해되며 유리된 카드뮴이 독성을 낸다는 설명이 널리 인용됩니다. 즉 같은 단백질이 간에서는 보호적으로, 신장에서는 표적 장기를 정하는 방향으로 작용할 수 있습니다. 발현은 금속뿐 아니라 염증 신호나 스트레스 호르몬으로도 유도됩니다.
주의할 점
글루타티온이 친전자성 물질을 붙잡는 저분자 해독 물질이라면, 메탈로티오네인은 금속을 붙잡는 단백질이라는 점이 다릅니다. 보호 단백질이라고 해서 모든 금속 독성을 막아 주는 것은 아닙니다.