Methyltransferase
Synonyme: MTase, MTF
Englisch: methyltransferase
Definition
Methyltransferasen sind eine große Gruppe von Enzymen, die eine Methylgruppe auf ihre Substrate übertragen. Zu den Substraten zählen u.a. Proteine, DNA und RNA. Als Methylgruppendonor fungiert bei dieser Reaktion meist S-Adenosylmethionin (SAM).
Biochemie
Die Ausbildung der kovalenten Bindung erfolgt durch eine nukleophile Substitution (SN2-Reaktion). Hierbei ist das Schwefelatom des SAMs die Abgangsgruppe, die beispielsweise durch das nukleophile ε-Stickstoffatom der Aminogruppe eines Lysinrests katalytisch angegriffen wird. Nach der Deprotonierung des Stickstoffatoms findet der Transfer der Methylgruppe statt und SAM wird zu S-Adenosylhomocystein umgewandelt.
Einteilung
Im humanen Genom sind mehr als 200 bekannte und putative Methyltransferasen kodiert.[1] Sie lassen sich hinsichtlich unterschiedlicher Eigenschaften klassifizieren:
...nach Substrat
...nach struktureller Verwandtschaft
- Seven-β-Strand (Klasse-I-Methyltransferasen)
- SET-Domäne (Klasse-II-Methyltransferasen)
- SPOUT-Methyltransferasen
- Radikale-SAM-Methyltransferasen
- Transmembran-Methyltransferasen
- Precorrin-like-Methyltransferasen
- MetH-Aktivierungsdomäne-Methyltransferasen
- Homocystein-Methyltransferasen
- TYW3-like-Methyltransferasen
...nach Modifikationsart
- prozessive Methyltransferasen: bleiben beim Hinzufügen von mehreren Methylgruppen an das Substrat gebunden
- distributive Methyltransferasen: müssen nach jeder Methylierungsreaktion vom Substrat dissoziieren und dann erneut binden
Quellen
- ↑ Petrossian und Clarke Uncovering the Human Methyltransferasome Molecular & Cellular Proteomics, 2011