Metiltranszferázok

Metiltranszferázok (methyltransferases) olyan enzimek, amelyek egy metilcsoportot adnak át egy donor molekuláról, általában S‑adenozil-metioninról (SAM), egy célmolekulának. A fogadó lehet DNS, RNS, fehérje, lipide vagy kis molekula, és a metilációs reakciók kulcsfontosságúak az epigenetikai szabályozásban, valamint a sejtfiziológia számos más folyamatában.

Az általános mechanizmusban a SAM a metilcsoport donorja, a SAH pedig a reakció mellékterméke. A katalízis gyakran nukleofil támadással történik a fogadó strontra, és a fogadóponthoz való kötődés alakítja a specifitást. A legtöbb metiltranszferáz a tipikus MTase-szerkezeti családba tartozik, amely bizonyos aktív zseb és kötőöböl jellemzőit osztja meg. A reakció gyakran igényel kiegészítő kofaktorokat vagy elemeket a stabilitáshoz és a hatékonysághoz.

Fontosabb MTase-családok közé tartoznak: DNS-metiltranszferázok (például DNMT1, DNMT3A/3B), amelyek epigenetikai memória és de novo metiláció feladataiért felelősek; RNS-metiltranszferázok (például a METTL3–METTL14 komplexum, amely az m6A mRNS metilációt végzi); és fehérjemetiltranszferázok (például PRMT-k és SET-domain típusú fehérjemetiltranszferázok) amelyeket aminosavok (pl. arginin, lizinn) metilálására használnak. Külön csoportot képeznek a kis molekulák metiltranszferázai, például a COMT és a NNMT.

Szerepük a sejtben széleskörű: a génexpresszió, az RNS-folyamatok, a fehérje aktivitások és a metabolikus utak szabályozása. A metiláció szintje és elhelyezkedése érzékeny a metabolikus állapotra és a SAM/SAH arányra, és zavarai összefügghetnek rákkal, imprintálási rendellenességekkel vagy neurológiai betegségekkel. Klinikai vonatkozásban DNMT-inhibitorok és egyéb metiltranszferáz-gátlók vannak jelen a kutatásokban és bizonyos terápiákban. Építészetük sokféle MTase-familia tükrözi a különböző célpontokhoz való alkalmazkodást; a metilációs útvonalak fontos állomások a sejtek szabályozott működésében.