The methyltransferase METTL9 mediates pervasive 1-methylhistidine modification in mammalian proteomes.
The methyltransferase METTL9 mediates pervasive 1-methylhistidine modification in mammalian proteomes.
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DOI：
10.1038/s41467-020-20670-7
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发表时间：
2021-02-09
影响因子：
16.6
通讯作者：
Falnes PØ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Davydova E;Shimazu T;Schuhmacher MK;Jakobsson ME;Willemen HLDM;Liu T;Moen A;Ho AYY;Małecki J;Schroer L;Pinto R;Suzuki T;Grønsberg IA;Sohtome Y;Akakabe M;Weirich S;Kikuchi M;Olsen JV;Dohmae N;Umehara T;Sodeoka M;Siino V;McDonough MA;Eijkelkamp N;Schofield CJ;Jeltsch A;Shinkai Y;Falnes PØ
翻译后甲基化在调节和优化蛋白质功能方面起着至关重要的作用。蛋白质组氨酸甲基化，以1-和3-甲基组氨酸(1mh和3mh)两种异构体的形式出现，50年前首次报道，但在很大程度上仍未被探索。在此，我们报道了METTL9是一种广泛特异性的甲基转移酶，它介导了小鼠和人类蛋白质组中存在的大部分1MH的形成。METTL9催化的甲基化需要一个His-x-His(HxH)基序，其中“x”最好是一个小的氨基酸，使METTL9能够甲基化一些含有HxH的蛋白质，包括免疫调节蛋白S100A9和线粒体呼吸复合体I的NDUFB3亚基。值得注意的是，METTL9介导的甲基化通过复合体I增强呼吸，而含有HxH的多肽中1mh的存在降低了其锌结合亲和力。我们的结果建立了METTL9介导的1MH作为普遍的蛋白质修饰，从而为进一步研究蛋白质组氨酸甲基化的功能奠定了基础。目前已知的催化蛋白质组氨酸甲基化的酶很少。在这里，作者证明了METTL9负责小鼠和人类蛋白质组中大多数1-甲基组氨酸的修饰，并表征了METTL9的S底物特异性和潜在的细胞功能。
Post-translational methylation plays a crucial role in regulating and optimizing protein function. Protein histidine methylation, occurring as the two isomers 1- and 3-methylhistidine (1MH and 3MH), was first reported five decades ago, but remains largely unexplored. Here we report that METTL9 is a broad-specificity methyltransferase that mediates the formation of the majority of 1MH present in mouse and human proteomes. METTL9-catalyzed methylation requires a His-x-His (HxH) motif, where “x” is preferably a small amino acid, allowing METTL9 to methylate a number of HxH-containing proteins, including the immunomodulatory protein S100A9 and the NDUFB3 subunit of mitochondrial respiratory Complex I. Notably, METTL9-mediated methylation enhances respiration via Complex I, and the presence of 1MH in an HxH-containing peptide reduced its zinc binding affinity. Our results establish METTL9-mediated 1MH as a pervasive protein modification, thus setting the stage for further functional studies on protein histidine methylation. Only very few enzymes are known to catalyze protein histidine methylation. Here, the authors show that METTL9 is responsible for most 1-methylhistidine modifications in mouse and human proteomes, and characterize METTL9′s substrate specificity and potential cellular functions.
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DOI：
10.1074/mcp.m114.041012
发表时间：
2015-01
期刊：
Molecular & cellular proteomics : MCP
影响因子：
--
作者：
Keilhauer EC;Hein MY;Mann M
通讯作者：
Mann M
影响因子：
4
作者：
Bedford, Mark T.
通讯作者：
Bedford, Mark T.
影响因子：
4.1
作者：
JOHNSON, P;HARRIS, CI;PERRY, SV
通讯作者：
PERRY, SV
影响因子：
64.5
作者：
Huttlin EL;Ting L;Bruckner RJ;Gebreab F;Gygi MP;Szpyt J;Tam S;Zarraga G;Colby G;Baltier K;Dong R;Guarani V;Vaites LP;Ordureau A;Rad R;Erickson BK;Wühr M;Chick J;Zhai B;Kolippakkam D;Mintseris J;Obar RA;Harris T;Artavanis-Tsakonas S;Sowa ME;De Camilli P;Paulo JA;Harper JW;Gygi SP
通讯作者：
Gygi SP
影响因子：
64.8
作者：
Huttlin EL;Bruckner RJ;Paulo JA;Cannon JR;Ting L;Baltier K;Colby G;Gebreab F;Gygi MP;Parzen H;Szpyt J;Tam S;Zarraga G;Pontano-Vaites L;Swarup S;White AE;Schweppe DK;Rad R;Erickson BK;Obar RA;Guruharsha KG;Li K;Artavanis-Tsakonas S;Gygi SP;Harper JW
通讯作者：
Harper JW