自20世紀60年代以來，科學家們就已知道，肌肉中的肌動蛋白發生了一種修飾，特別是在鍛鍊之後。然而，科學家們還不知道這種修飾是如何發生的，甚至不知道為何會發生。
在一項新的研究中，來自美國史丹福大學的研究人員不僅發現這種修飾是通過一種稱為SETD3的酶進行的，而且還發現這種酶可能有助於在分娩期間協調子宮中的肌肉收縮。更廣泛地說，SETD3也可能是在一系列人類肌肉組織疾病中迄今為止未被鑑定出的因子。相關研究結果於2018年12月10日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「SETD3 is an actin histidine methyltransferase that prevents primary dystocia」。
肌肉細胞中發生的這種修飾涉及肌動蛋白。肌動蛋白在一定程度上構成在肌肉內收縮的細絲。肌動蛋白中的某些組氨酸發生甲基化修飾。由於這種活性，即將甲基轉移到組氨酸上，這種新鑑定出的SETD3被稱為組氨酸甲基轉移酶（histidine methyltransferase）。
科學家們已在酵母中發現組氨酸甲基轉移酶，但是在此之前，還沒有人在人類或其他動物身上鑑定出組氨酸甲基轉移酶。這項新的研究揭示出這種甲基化加快肌肉細胞中新的肌動蛋白絲的形成，從而在發生下一次屈曲時，它們具有更強的強度。
這些研究人員培育出缺乏SETD3的小鼠。在缺乏SETD3的情形下，在分娩期間子宮收縮所需的精確平滑肌協調並沒發生，這是一種稱為難產（dystocia）的疾病。他們還發現SETD3可能在人類中發揮著類似的作用。通過研究體外培養的人子宮平滑肌細胞，他們證實在模擬分娩的條件下，低水平的SETD3會破壞它們的收縮。
這項新的研究中發現的這種組氨酸甲基化似乎是一種比之前認為的更常見的蛋白調節方法。整體而言，這項研究取得多項第一。這些研究人員發現了動物或植物中的首個組氨酸甲基轉移酶，組氨酸甲基化在動物或植物中的首個功能，並且通過確定肌動蛋白組氨酸甲基化的功能，解決了一個存在了50年的謎團。發現一種全新的甲基轉移酶可能對擴大用於藥物開發的細胞靶標庫產生重大的影響。
參考資料：Alex W. Wilkinson et al. SETD3 is an actin histidine methyltransferase that prevents primary dystocia, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0821-8.
Cell：細胞治療領域觀察者
長按識別二維碼，輕鬆關注