Hemocijanini su respiratorni proteini koji se koriste za transport kisika kod mekušaca i rakova, kao i kod nekih insekata. Po funkciji su analogni hemoglobinu koji se nalazi u krvi kralježnjaka. I hemoglobin i hemocijanini su metaloproteini, ili proteini koji uključuju metalni ion, ali hemocijanini uključuju bakar, a ne željezo i nisu vezani za krvne stanice. Umjesto toga, slobodno plutaju u hemolimfi, cirkulacijskoj tekućini rakova i mekušaca. Ovi proteini su proučavani zbog svojih terapijskih prednosti, uključujući upotrebu kao potencijalni lijek za rak.
Mnogi organizmi koriste hemocijanine za transport kisika. Na njih se oslanjaju posebno mekušci, skupina beskralježnjaka koja uključuje školjke, limpete, puževe, lignje i srodne vrste. Rakovi potkove, jastozi, rakovi i drugi člankonošci također koriste ove proteine, kao i određeni insekti.
Za rakove i mekušce koji žive u hladnom vodenom okruženju s niskim sadržajem kisika, hemocijanini su učinkovitiji od hemoglobina kao metoda transporta kisika. Kao slobodno plutajući protein, hemocijanin može postojati u većoj gustoći unutar hemolimfe nego hemoglobin, koji mora biti sadržan u stanicama. Povećana gustoća respiratornih proteina omogućuje organizmu da “pokupi” više kisika, što je sposobnost korisna u okruženjima s niskim sadržajem kisika.
Nedostatak visoke koncentracije hemocijanina u hemolimfi je taj što povećava viskoznost respiratorne tekućine, što otežava organizmu cirkulaciju tekućine oko tijela. Iz tog razloga, hemocijanin je najpovoljniji za organizme koji troše manje energije na kretanje, kao što su sporokretni rakovi potkovači i mekušci. U kopnenim uvjetima s različitim okolišnim uvjetima, hemoglobin je učinkovitiji protein za prijenos kisika. Nekoliko insekata koji imaju hemocijanine zadržavaju ih više kao osobinu predaka – evolucijski ostatak iz ranijih vremena – nego kao funkcionalnu prednost.
Hemocijanin metaloprotein se kemijski sastoji od dva atoma bakra vezanih za dvoatomsku molekulu kisika – molekulu koja sadrži dva atoma kisika. Kada se bakar veže na kisik kako bi ga nosio kroz hemolimfu, on postaje oksigeniran i mijenja boju, postajući plavi. Ova promjena boje objašnjava plavkasto-ljubičastu boju koja se može primijetiti kod nekih rakova i jastoga.
Istraživanja su pokazala da hemocijanini određenih mekušaca mogu imati ljekovitu primjenu. Hemolimfa Concholepas concholepas, također poznata kao čileanska morska školjka, sadrži respiratorne proteine za koje se pokazalo da smanjuju tumore mokraćnog mjehura kod miševa. Ključanica limpet, Megathura crenulata, osigurava hemocijanin ključaonice (KLH), koji je pročišćen za upotrebu u biotehnologiji. Konkretno, KLH se koristi kao protein nosač za antitijela. Također može biti koristan kao komponenta cjepiva protiv raka.