Neue Veröffentlichung in "Protein Science"

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Die HEMK2-Protein-Methyltransferase wurde als Glutamin (Q)-Methyltransferase an ERF1-Q185me1 katalysiert, und als Lysin (K)-Methyltransferase an H4K12me1 beschrieben. Die Methylierung zweier unterschiedlicher Zielreste ist für diese Enzymklasse einzigartig. Um die spezifischen katalytischen Anpassungen von HEMK2 zu verstehen, die es ihm ermöglichen, diese chemisch anspruchsvolle Aufgabe zu meistern, haben wir eine detaillierte Untersuchung der Substratsequenzspezifitäten von HEMK2 für die Q- und K-Methylierung durchgeführt. Unsere Daten zeigen, dass HEMK2 die Methylierung von Q bevorzugt und den ERF1-Sequenzkontext gegenüber H4K12 stark bevorzugt. Wir zeigen, dass die Q-Methylierung bevorzugt in einem G-Q-X3-R-Kontext auftritt, während die K-Methylierung S/T an der ersten Position des Motivs bevorzugt. Auf dieser Grundlage haben wir neue HEMK2 K-Methylierungssubstrate identifiziert, die stark methyliert werden. Da die H4K12-Methylierung durch HEMK2 sehr gering war, wurden andere Protein-Lysin-Methyltransferasen auf ihre Fähigkeit untersucht, die H4K12-Stelle zu methylieren. Wir zeigen, dass SETD6 eine hohe H4K12me1-Methylierungsaktivität aufweist (etwa 1000-mal stärker als HEMK2) und dass dieses Enzym hauptsächlich für H4K12me1 in Prostatakrebszellen verantwortlich ist.