Hemocianini so dihalne beljakovine, ki se uporabljajo za transport kisika pri mehkužcih in rakih, pa tudi pri nekaterih žuželkah. Po funkciji so podobni hemoglobinu, ki ga najdemo v krvi vretenčarjev. Tako hemoglobin kot hemocianini sta metaloproteini ali proteini, ki vključujejo kovinski ion, vendar hemocianini vključujejo baker in ne železo in niso vezani na krvne celice. Namesto tega prosto plavajo v hemolimfi, cirkulacijski tekočini rakov in mehkužcev. Te beljakovine so bile raziskane zaradi njihovih terapevtskih koristi, vključno z uporabo kot potencialno zdravljenje raka.
Mnogi organizmi uporabljajo hemocianine za transport kisika. Na njih se zanašajo zlasti mehkužci, skupina nevretenčarjev, ki vključuje školjke, lignje, polže, lignje in sorodne vrste. Podkve, jastogi, raki in drugi členonožci prav tako uporabljajo te beljakovine, tako kot nekatere žuželke.
Za rake in mehkužce, ki živijo v hladnem vodnem okolju z nizko vsebnostjo kisika, so hemocianini učinkovitejši od hemoglobina kot način transporta kisika. Kot prosto plavajoči protein lahko hemocianin obstaja v hemolimfi v večji gostoti kot hemoglobin, ki ga morajo vsebovati celice. Povečana gostota dihalnih beljakovin omogoča telesu, da “pobere” več kisika, kar je uporabno v okoljih z nizko vsebnostjo kisika.
Pomanjkljivost visoke koncentracije hemocianina v hemolimfi je, da poveča viskoznost dihalne tekočine, zaradi česar je organizmu težje krožiti tekočino po telesu. Zaradi tega je hemocianin najbolj koristen za organizme, ki porabijo manj energije za gibanje, kot so počasi premikajoči se podkovnjaki in mehkužci. V kopenskih okoljih z različnimi okoljskimi pogoji je hemoglobin učinkovitejši protein za prenos kisika. Redke žuželke, ki imajo hemocianine, jih ohranijo bolj kot lastnost prednikov – evolucijski ostanek iz prejšnjih časov – kot funkcionalno prednost.
Hemocianinski metaloprotein je kemično sestavljen iz dveh atomov bakra, vezanih na dvoatomsko molekulo kisika – molekulo, ki vsebuje dva kisikova atoma. Ko se baker veže na kisik, da ga prenaša po celotni hemolimfi, se nasiči s kisikom in spremeni barvo ter postane modra. Ta sprememba barve je posledica modrikasto-vijolične barve, ki jo lahko opazimo pri nekaterih rakih in jastogom.
Raziskave so pokazale, da imajo hemocianini nekaterih mehkužcev lahko zdravilno uporabo. Hemolimfa Concholepas concholepas, znana tudi kot čilska morska ušesa, vsebuje dihalne beljakovine, za katere je bilo dokazano, da zmanjšujejo tumorje mehurja pri miših. Megathura crenulata zagotavlja hemocianin iz ključavnice (KLH), ki je prečiščen za uporabo v biotehnologiji. Natančneje, KLH se uporablja kot nosilni protein za protitelesa. Lahko je uporaben tudi kot sestavina cepiv proti raku.