研究方向
蛋白質精胺酸甲基化的細胞反應
本實驗室的研究重心主要在蛋白質精氨酸支鏈的甲基化及其後續之細胞反應。PRMTs 至少有三種類型，第一型酵素是形成ω-NG-單甲基精氨酸及非對稱ω-NG-NG-雙甲基精氨酸。第二型酵素產物除了ω-NG-單甲基精氨酸外還有對稱ω-NG-NG,-雙甲基精氨酸。而酵母菌第四型PRMT 則是將精氨酸支鏈的δ-鳥糞嘌呤氮予以甲基化。證據顯示精氨酸之非對稱雙甲基化會影響mRNA 自細胞核的輸出，蛋白質-蛋白質間的互相作用及轉錄作用。對稱雙甲基精氨酸之甲基化與Cajal bodies 內SMN(運動神經元之存活) 的定位及pre-mRNA 的接合有關。在凋亡之腫瘤細胞內曾發現具有單甲基精氨酸的蛋白質。目前並不了解具δ-單甲基精氨酸之蛋白質的細胞功能。
本實驗室以酵母菌為模型系統對精氨酸甲基轉移酶之細胞功能進行研究。已確認Stm1p 為酵母菌第一型精氨酸甲基轉移酶RMT1 的受質。Stm1p 會和四股去氧核醣核酸結合但是主要出現在核醣體。此蛋白質是精氨酸237 的位置被甲基化。帶有精氨酸237 以離氨酸取代之突變Stm1p 比原生型蛋白能更有效率以多複本支援pop2 突變細胞對staurosporine及溫度-敏感之現象。確認是否Stm1p 之甲基化會影響核醣體之組合及/或和染色體枝結合。
Sbp1p是Hmt1p 的另一個受質。 Sbp1p是依個核仁內結合單股核酸之蛋白我們發現它與核醣體結合。 Sbp1p和許多蛋白質互相作用但是只有甲基化的Sbp1p 能和 Nop3p, Mas1p, 及 Rpl16p 結合。 此結果顯示甲基化之 Sbp1p 參與了 rRNA 之後續處裡。
核醣蛋白 Rpl12p 是被RMT2在精氨酸67 δ-單甲基化。 將 RPL12A及 RPL12B兩個基因均剔除之酵母菌顯現較慢的生長及轉譯速度。 將帶有原始型或精氨酸67以離氨酸取代之突變型基因的質體轉型進入酵母菌細胞會使其有不同的生長速度。 我們正在測試是否mRNA在這些菌種的核醣體上被優先轉譯。
 |
Detection of methylated amino acids with mass spectrometry. Methylated Sbp1p (panel A) and Sbp1p (panel B) were isolated on gels then subjected to acid hydrolysis. Resulting amino acids were detected on a time-of-flight (TOF) mass spectrometer with matrix-assisted-laser-desorption ionization (MALDI). The dimethylarginine (DMA, m/z 203) can be clearly detected in the methylated Sbp1p sample. |