金属硫蛋白（Metallothioneins,MTs）是一类巯基含量高并能结合重金属离子的小分子蛋白质,具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤等多种生理功能。但目前MTs的开发原料主要为哺乳动物的肝脏,提取工艺复杂,且价格昂贵,因此,开发廉价新资源对进一步拓展MTs的用途具有现实意义。实验发现,海洋小球藻经重金属诱导后可产生类金属硫蛋白（MTs-like）,为MTs的研究提供新的途径。因此,本论文首先对海洋小球藻的培养条件进行优化,进而以锌盐胁迫诱导产生MTs,经分离、纯化得到锌结合类金属硫蛋白（Zn-MTs-like）,对其进行初步的结构表征。本学位论文共由四章组成。第一章,介绍了MTs的来源、分类、结构、生理功能、分离纯化和检测方法等,并介绍了小球藻的培养和小球藻MTs-like蛋白的研究现状。第二章,为了得到高密度小球藻的培养条件,本章首先优化小球藻培养基的pH值和盐度。在此基础上,利用Plackett-Burman设计方案筛选出影响小球藻生长的3个主要因素（NaHCO₃、KNO₃、维生素B12）,并通过Box-Behnken设计试验确定最佳浓度。结果表明,当培养条件为:pH 5、盐度40‰、NaHCO₃ 0.93 g L^-1、MgSO₄ 0.40 g L^-1、KNO₃ 0.46 g L^-1、K₂HPO₄ 0.020 g L^-1、维生素B1 0.60 mg L^-1、维生素B12 1.8μg L^-1、生物素2.0μg L^-1时,小球藻经1:1扩大培养72 h后的生物量达到4.5×10⁷个/mL,较优化前提高了32.5%。第三章,通过考察四种锌盐（氯化锌、柠檬酸锌、乙酸锌、葡萄糖酸锌）在不同浓度(5、10、20、50和100μmol L^-1)胁迫下小球藻生物量、热稳定蛋白含量以及金属结合蛋白含量的变化,研究锌对小球藻生长和金属硫蛋白诱导的影响。实验发现,低浓度(<10μmol L^-1)的四种锌盐胁迫均对小球藻生长无显著影响;而锌盐浓度大于50μmol L^-1会显著抑制小球藻的生长,且四种锌盐在不同浓度下胁迫小球藻4天后对均小球藻生长产生明显抑制作用。同时,四种锌盐在不同浓度条件下对小球藻进行胁迫,以50μmol L^-1葡萄糖酸锌对小球藻胁迫3天产生的热稳定蛋白含量为最高,达到34.5 mg/g（藻泥）,是对照组的3.3倍,且这一条件的锌结合蛋白诱导量最大。因此,以50μmol L^-1葡萄糖酸锌对小球藻胁迫3天,作为最佳胁迫条件。第四章,以50μmol L^-1的葡萄糖酸锌对小球藻胁迫3天后收集藻泥,经细胞破碎,用不同规格的Sephadex G-75和Sephadex G-25分离纯化,得小球藻Zn-MTs-like蛋白,并对其结构进行初步表征。结果表明:对藻泥进行反复冻融3次、37^oC加热5 min、超声波细胞破碎9 min后,破碎率可达到95%,每克藻泥中的热稳定蛋白含量达46 mg以上。经过分离纯化,收集目标峰组分进行真空冷冻干燥3天后获得小球藻Zn-MTs-like蛋白。初步表征结果显示,其紫外、红外吸收光谱等具有典型的MTs特征。