NTMT1/2の選択的ペプチド模倣阻害剤：合理的な設計、合成、特性評価、および結晶学的研究

タンパク質N末端メチルトランスフェラーゼ（NTMT）は、標準的なX-P-K/Rモチーフから始まるタンパク質のα-N末端アミンをメチル化します。遺伝的研究は、NTMT1が細胞の有糸分裂とDNA損傷の修復を調節することを示唆しています。ここでは、NTMT1/2の最初の強力なペプチド模倣阻害剤の合理的な設計と開発を報告します。生化学的および共結晶化の研究は、BM30（0.89±0.10μMの半値阻害濃度がある）であり、ペプチド基質に対する競合阻害剤であり、補因子S-アデノシルミシオニオニンと非競争力があることを示しています。BM30は、41 MTSのパネルでNTMT1/2に対して100倍以上の選択性を示し、NTMT1/2のペプチド基質結合部位を標的とする際に高い選択性を達成する可能性を示しています。その細胞透過性アナログDC432（54±4 nmのIC50）は、染色体凝縮1の調節因子のN末端メチル化レベルを低下させ、HCT116細胞のタンパク質を設定します。この原理の証明研究は、NTMT1/2の貴重なプローブを提供し、将来のNTMTの機能を解明するために、より多くの細胞孔阻害剤を開発する機会を強調しています。

Protein N-terminal methyltransferases (NTMTs) methylate the α-N-terminal amines of proteins starting with the canonical X-P-K/R motif. Genetic studies imply that NTMT1 regulates cell mitosis and DNA damage repair. Herein, we report the rational design and development of the first potent peptidomimetic inhibitor for NTMT1/2. Biochemical and cocrystallization studies manifest that BM30 (with a half-maximal inhibitory concentration of 0.89 ± 0.10 μM) is a competitive inhibitor to the peptide substrate and noncompetitive to the cofactor S-adenosylmethionine. BM30 exhibits over 100-fold selectivity to NTMT1/2 among a panel of 41 MTs, indicating its potential to achieve high selectivity when targeting the peptide substrate binding site of NTMT1/2. Its cell-permeable analogue DC432 (IC50 of 54 ± 4 nM) decreases the N-terminal methylation level of the regulator of chromosome condensation 1 and SET proteins in HCT116 cells. This proof-of principle study provides valuable probes for NTMT1/2 and highlights the opportunity to develop more cell-potent inhibitors to elucidate the function of NTMTs in the future.