科學家發現一種可以預防原發性難產的肌動蛋白組氨酸甲基轉移酶

12月10日,美國斯坦福大學和德克薩斯大學等科研人員在Nature上發表了題為“SETD3 is an actin histidine methyltransferase that prevents primary dystocia”的文章,通過小鼠實驗發現了首個哺乳動物蛋白質組氨酸甲基轉移酶SETD3及其對平滑肌收縮的關鍵調節作用。

人們發現哺乳動物肌動蛋白組氨酸73甲基化(actin-H73me)的存在已有五十餘年。除了哺乳動物,actin-H73me也存在於另外幾種模式動植物中。儘管H73me的存在具有普遍性,但是這種甲基化修飾的功能及其催化的酶仍然是未解之謎。在本研究中,科研人員鑑定到SETD3(SET結構域蛋白3)是生理性肌動蛋白組氨酸73的甲基轉移酶,進一步的結構解析結果顯示,廣泛的相互作用網絡將肌動蛋白肽鏈“夾”到SETD3的表面並將H73正確定位到相應的催化域中,以促進甲基轉移。H73me降低了肌動蛋白單體上的核苷酸交換率,並適度地加速了肌動蛋白絲的組裝。缺乏SETD3的小鼠在多個組織中顯示出actin-H73me的完全缺失,定量蛋白質組學驗證了肌動蛋白-H73是SETD3主要的生理性底物。SETD3缺乏的雌性小鼠由於母體難產而導致產仔數嚴重減少,這種難產使用催產劑也難以緩解。此外,SETD3的缺失會損害信號誘導的原代人子宮平滑肌細胞的收縮。該項研究一方面發現了首個哺乳動物蛋白質組氨酸甲基轉移酶,另一方面揭示了SETD3和actin-H73me在調節平滑肌收縮方面的關鍵作用。(摘譯自Nature, Published: 10 December 2018)


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