METTL21C蛋白的序列特征、三维结构及分子进化
2021-01-27王珊珊任艳艳路宏朝
王珊珊,任艳艳,马 宇,路宏朝,张 涛,王 令
(陕西理工大学 生物科学与工程学院,陕西汉中 723001)
蛋白质的甲基化修饰是指将甲基转移至特定氨基酸残基上共价结合的过程,是最常见的蛋白质翻译后修饰之一。甲基化修饰是一种极为精细和专一的活性调节方式[1],参与真核生物和原核生物的多种细胞进程,如转录调节、细胞定位、核糖体装配、RNA加工、蛋白质相互作用、细胞内信号传导等[2]。甲基化修饰由S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl methionine,SAM)依赖的甲基转移酶(Methyltransferases)催化发生[3]。目前,已知大多数甲基化反应发生在蛋白质的赖氨酸和精氨酸位点上,且存在不同的甲基化类型,如赖氨酸残基可发生单甲基化、二甲基化和三甲基化[4]。甲基转移酶样21(Methyltransferase like21,METTL21)是甲基转移酶家族的一类远亲成员,包括METTL21A、METTL21B、METTL21C和METTL21D四个成员[5]。其中,METTL21C具有蛋白质赖氨酸N端甲基转移酶活性,涉及多种细胞功能和生物学过程的翻译后修饰[6]。已有研究基于GWAS(Genome wide-association studies)分析发现METTL21C基因在高品质牛肉中表达水平较高[7];METTL21C基因突变后与人类肌肉减少症有关,可能通过调节钙浓度平衡促进肌细胞的分化[8];Wiederstein等[9]以小鼠为研究模型,发现METTL21C蛋白的表达与I型慢肌纤维的比例呈正相关。由此可见,METTL21C作为甲基转移酶成员可能参与机体多种生命活动过程,发挥重要的调控作用。
随着新一代DNA测序技术的发展和应用,越来越多物种的METTL21C基因及其编码蛋白得以发现。尽管METTL21C是进化上高度保守的蛋白家族,然而不同物种METTL21C蛋白的催化机制和生理功能可能不同。因此,对METTL21C家族蛋白进行系统的生物信息学分析,对了解该家族成员的分子进化和生理功能非常重要。……
