新規タンパク質リジンメチルトランスフェラーゼファミリーのメンバーによるヒト真核生物伸長因子アルファ（EEF1A）のメチル化はmRNA翻訳を調節します

多くの細胞タンパク質はリジン残基でメチル化されており、これはヒストンタンパク質について最も集中的に研究されています。非ヒストンタンパク質上のリジンメチル化も頻繁に発生しますが、ほとんどの場合、メチル化イベントの機能的重要性と、責任リジン（K）特異的メチルトランスフェラーゼ（KMT）の同一性は不明のままです。最近発見されたいくつかのKMTSは、いわゆる7-β鎖（7BS）クラスのMTaseに属します。ここでは、現在エンドセリン変換酵素2の一部として注釈が付けられている特徴のないヒト7BS MTaseを調査しましたが、別の酵素と見なされるべきです。。in vitro酵素学とノックアウト細胞の分析を組み合わせて、このMTaseは、in vitroおよびin vivoで、真核生物翻訳伸長因子1アルファ（EEF1A）でK36を効率的にメチル化することを示しています。この新しいKMTは、最近確立された命名法と一致して、EEF1A-KMT4（遺伝子名EEF1AKMT4）という名前であることをお勧めします。さらに、リボソームプロファイリングにより、K36メチル化の欠如が翻訳のダイナミクスに影響し、異なるコドンの翻訳速度を変化させることが示されます。最後に、EEF1A-KMT4は、活性部位の共有シーケンスモチーフによって定義されたヒトKMTの新規ファミリーの一部であり、触媒活性にとってこのモチーフの重要性を実証していることを示します。

Many cellular proteins are methylated on lysine residues and this has been most intensively studied for histone proteins. Lysine methylations on non-histone proteins are also frequent, but in most cases the functional significance of the methylation event, as well as the identity of the responsible lysine (K) specific methyltransferase (KMT), remain unknown. Several recently discovered KMTs belong to the so-called seven-β-strand (7BS) class of MTases and we have here investigated an uncharacterized human 7BS MTase currently annotated as part of the endothelin converting enzyme 2, but which should be considered a separate enzyme. Combining in vitro enzymology and analyzes of knockout cells, we demonstrate that this MTase efficiently methylates K36 in eukaryotic translation elongation factor 1 alpha (eEF1A) in vitro and in vivo. We suggest that this novel KMT is named eEF1A-KMT4 (gene name EEF1AKMT4), in agreement with the recently established nomenclature. Furthermore, by ribosome profiling we show that the absence of K36 methylation affects translation dynamics and changes translation speed of distinct codons. Finally, we show that eEF1A-KMT4 is part of a novel family of human KMTs, defined by a shared sequence motif in the active site and we demonstrate the importance of this motif for catalytic activity.