人源賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶Smyd3的獨(dú)特性質(zhì)揭曉
2011-02-14 17:58
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來(lái)源:中華醫(yī)學(xué)會(huì)檢驗(yàn)分會(huì)
作者:大*勒
責(zé)任編輯:大彌勒
[導(dǎo)讀] 近日,英國(guó)著名雜志《核酸研究》(Nucleic Acids Research)在線發(fā)表了中科院上海生命科學(xué)研究院生化與細(xì)胞所丁建平組關(guān)于人源賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶Smyd3的最新研究成果。 組蛋白甲基修飾酶在多種生物過(guò)程如異染色質(zhì)形成、X染色體失活、轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮重要功能。目
近日,英國(guó)著名雜志《核酸研究》(Nucleic Acids Research)在線發(fā)表了中科院上海生命科學(xué)研究院生化與細(xì)胞所丁建平組關(guān)于人源賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶Smyd3的最新研究成果。
組蛋白甲基修飾酶在多種生物過(guò)程如異染色質(zhì)形成、X染色體失活、轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮重要功能。目前發(fā)現(xiàn)的組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶中,多數(shù)為含有SET結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì),其中有一類較為特殊,它們的SET結(jié)構(gòu)域被一個(gè)嵌入的MYND結(jié)構(gòu)域分隔成為兩部分,這類蛋白質(zhì)也因此得名為Smyd(含有SET結(jié)構(gòu)域和MYND結(jié)構(gòu)域的)家族蛋白。Smyd3隸屬于Smyd家族,能特異性地催化組蛋白H3第4位賴氨酸(H3K4)的甲基化,從而調(diào)控靶標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄。此外,Smyd3催化血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體1第831位賴氨酸的甲基化以增強(qiáng)其激酶活性?,F(xiàn)已有證據(jù)表明,Smyd3與肝癌和結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。
丁建平組博士生徐曙彤等人解析了全長(zhǎng)的人源Smyd3蛋白和輔因子產(chǎn)物腺苷高半胱氨酸的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)分析和比對(duì)顯示,Smyd3在SET結(jié)構(gòu)域之后緊接有一個(gè)結(jié)合鋅離子且三級(jí)結(jié)構(gòu)較為獨(dú)特的post-SET結(jié)構(gòu)域,而C端區(qū)域主要包含了一個(gè)TPR結(jié)構(gòu)域,SET、post-SET和TPR結(jié)構(gòu)域共同組成了一個(gè)窄而深的底物結(jié)合口袋。這是含SET結(jié)構(gòu)域的賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶中除SET結(jié)構(gòu)域以及其兩端緊連的pre-SET/post-SET結(jié)構(gòu)域之外,其他區(qū)域也參與活性位點(diǎn)形成的首次報(bào)道。結(jié)合生化數(shù)據(jù),研究發(fā)現(xiàn)post-SET結(jié)構(gòu)域和TPR結(jié)構(gòu)域在催化過(guò)程中發(fā)揮重要作用,而第239位的酪氨酸的酚羥基則是Smyd3發(fā)揮酶活所必需的。嵌入SET結(jié)構(gòu)域中的MYND結(jié)構(gòu)域位于底物結(jié)合口袋的附近,其表面帶有大量的正電荷。進(jìn)一步的生化實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,DNA能結(jié)合并增強(qiáng)Smyd3的組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性,而這個(gè)過(guò)程極有可能是通過(guò)MYND結(jié)構(gòu)域與DNA直接結(jié)合來(lái)介導(dǎo)的。這些研究結(jié)果揭示了Smyd3的獨(dú)特特征,闡述了Smyd3發(fā)揮甲基轉(zhuǎn)移酶活性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和可能的調(diào)控機(jī)制,對(duì)相關(guān)疾病的診療及潛在藥物開(kāi)發(fā)具有重要意義。
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