メタロチオネイン
ヒトにおいては、メタロチオネイン-I から -IV までの4種のアイソフォームが存在し、メタロチオネイン-I はさらに、10種程のサブクラスがある。名前が示すとおり、システイン由来のチオール基 (-SH) に富み、チオール基を介して金属を取り込む性質を有する。結合できる金属種はd軌道に電子を10個含む金属種である。メタロチオネイン1分子中に結合できる金属数は、亜鉛やカドミウムで最大7個、銅では最大12個である。
メタロチオネインに結合する金属種は18種類と言われているが、通常生体に存在するメタロチオネインは亜鉛を結合した形(Zn-MT)である。一般に、亜鉛と置換しうる金属種は、銅(Cu)、カドミウム(Cd)、鉛(Pb)、銀(Ag)、水銀(Hg)、およびビスマス(Bi)である。金属に対する親和性は金属により異なり、安定度定数は銅で10~10、カドミウムで10~10、亜鉛で10~10である。また、生体内での半減期も金属種により異なり、Cd-MTで約80時間、Cu-MTで約20時間、Zn-MTで約17時間である。