Klasse-I-Methyltransferase
Englisch: class I methyltransferase, seven-β-strand methyltransferase, 7BS methyltransferase
Definition
Die Klasse-I-Methyltansferasen sind die größte Klasse der Methyltransferasen. Ihre Vertreter sind gekennzeichnet durch eine charakteristische Proteindomäne bestehend aus sieben β-Faltblättern und konservierten Sequenzmotiven.
Struktur
Die Struktur ähnelt der Rossmann-Faltung von Proteinen, die NAD binden. Es handelt sich um ein verdrehtes siebensträngiges β-Faltblatt, bei dem die ersten sechs Stränge parallel und der siebte antiparallel ausgerichtet sind. Hinzu kommen angrenzende α-Helices. Die Klasse-I-Methyltransferasen werden daher auch als seven-β-strand (7BS)-Methyltransferasen bezeichnet.
Innerhalb der β-Faltblätter finden sich folgende vier Sequenzmotive: Motiv I, post I, II und III. Diese sind bis auf einige konservierte Aminosäuren, die eine Rolle bei der Koordinierung des Methylgruppendonor S-Adenosylmethionin (SAM) spielen, relativ variabel.
Substrate
Klasse-I-Methyltransferasen können ein weites Spektrum an Substraten methylieren, einschließlich Proteinen, DNA, RNA und Lipiden. Im Gegensatz zu den Klasse-II-Methyltransferasen sind die Klasse-I-Methyltransferasen meist sehr spezifisch und haben nur ein definiertes Substrat.
Biochemie
Bei der Methylierungsreaktion fungiert SAM als Donor der Methylgruppe. Es handelt sich um eine nukleophile Substitution (SN2-Reaktion).
Proteine
Nachfolgend sind beispielhaft einige Vertreter der Klasse-I-Methyltransferasen aufgelistet, gruppiert nach ihren Substraten:
- Protein-Arginin-Methyltransferasen (PRMTs): PRMT3, PRMT5 und PRMT7
- Histon-Methyltransferase (HMTs): DOT1L
- DNA-Methyltransferasen (DNMTs): DNMT1, DNMT3A und DNMT3B
- RNA-Methyltransferasen : RNMT, NSUN2, NSUN3, TRMT1
Quellen
- Petrossian und Clarke Uncovering the Human Methyltransferasome Molecular & Cellular Proteomics, 2011
- Falnes et al. Protein lysine methylation by seven-β-strand methyltransferases Biochem J 2016