科學網—我科學家解析組蛋白氨基末端甲基化分子機制

2020-12-04 科學網

 NRMT1 催化著絲粒組蛋白CENP-A 的氨基末端甲基化

本報訊 日前，清華大學醫學院李海濤研究組在《基因與發育》雜誌發表了題為《NRMT1催化組蛋白氨基末端甲基化的分子機制》的論文，首次報導了人源氨基末端甲基轉移酶NRMT1與人著絲粒組蛋白CENP-A的複合物晶體結構，並通過一系列生化實驗，闡明了NRMT1識別組蛋白底物並進行氨基末端甲基化的分子機制。本工作進一步揭示了組蛋白修飾調控的複雜度和精密性。

組蛋白甲基化，通常情況下，被認為發生在賴氨酸和精氨酸殘基側鏈上，是一類重要的表觀遺傳修飾密碼，在轉錄調控、染色質高級結構組織及DNA修復等多種過程中發揮重要功能。近年來才有報導表明哺乳動物中組蛋白甲基化也可以發生在N-末端的alpha氨基上。

李海濤研究組的工作闡明了NRMT1根據底物氨基末端前三位殘基序列「Xaa-Pro-Lys/Arg」（Xaa表示為小側鏈殘基）選擇性識別並催化底物發生氨基端甲基化的分子機理。結構分析還表明，NRMT1與其他SAM依賴的組蛋白甲基轉移酶家族（SAM-MTase）成員，如DOT1L（組蛋白H3賴氨酸79甲基化轉移酶）和PRMT7（一種組蛋白精氨酸甲基化轉移酶）等的核心催化結構域高度相似，但與常見的SET結構域家族組蛋白甲基化轉移酶差異很大。

本研究成果對於理解其他NRMT家族成員如何完成催化以及NRMT1如何催化其他蛋白底物等有著重要借鑑意義，同時也為基於結構的蛋白質改造以及後續生理功能實驗提供了分子結構基礎。（蕭楊）

《中國科學報》 (2015-11-30 第8版 基金)

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