近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授許超課題組與波蘭華沙大學(xué)Jakub Drozak實(shí)驗室合作，解析了SETD3與β-actin多肽的高分辨復合物晶體結構，并結合酶活實(shí)驗揭示了肌動(dòng)蛋白（Actin）第73位組氨酸（His73）的N3位甲基化的作用機制，相關(guān)成果于2月20日以Structural insights into SETD3-mediated histidine methylation on β-actin 為題在線(xiàn)發(fā)表于eLife 雜志。
細胞骨架主要有微管、微絲和中間纖維三種成分，其中微絲在細胞形態(tài)維持、細胞的運動(dòng)、細胞內物質(zhì)運輸等細胞內重要生命活動(dòng)中發(fā)揮作用。微絲主要由Actin通過(guò)聚合形成，Actin高度保守，是一類(lèi)可以結合并水解ATP的蛋白質(zhì)，β-Actin蛋白質(zhì)第73位組氨酸甲基化于五十多年前就被發(fā)現在絕大多數真核細胞中廣泛存在，并通過(guò)Actin水解ATP后延遲釋放ADP，來(lái)調控微絲聚合及功能。
SETD3是SET結構域超家族成員，其過(guò)表達與癌癥的惡化密切相關(guān)，在以往報道中被認為可以作為賴(lài)氨酸甲基化酶而發(fā)揮功能。該研究鑒定出SETD3與β-actin小肽的相互作用，并通過(guò)質(zhì)譜發(fā)現SETD3特異甲基化含有His73的β-actin片段，通過(guò)解析SETD3與β-actin片段的復合物結構，結合一系列酶活測定，揭示了SETD3特異識別β-actin底物并甲基化其His73的分子機制，闡釋了SETD3作為SET家族的特殊成員，具備組氨酸甲基化而非賴(lài)氨酸甲基化酶活性的機制。該結構的解析，為將來(lái)靶向SETD3的小分子設計提供了結構基礎。
論文的第一作者為許超課題組博士生郭瓊、特任副研究員廖善暉及Jakub Drozak課題組的Sebastian Kwiatkowski，許超、Jakub Drozak及廖善暉為共同通訊作者。
該工作獲得基金委、微尺度國家研究中心及中組部的支持。
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