SAM与ATP识别基序的结构相似性及SAM结合DNA甲基转移酶中ATP结合的检测

s -腺苷蛋氨酸(SAM)是一种普遍存在的辅助因子，作为甲基化反应的供体，并且在各种其他生化反应中还作为其他官能团(如氨基和核糖基)的供体。这种功能上的多功能性是由于SAM能够被多种不同序列和结构折叠的蛋白质分子识别。为了了解是什么导致了不同蛋白质中特定的SAM结合，我们开始研究它们的结合位点是否存在任何结构模式。通过全对比较和聚类对SAM结合位点的结构进行综合分析，发现存在4种不同的位点类型，其中只有一种得到了充分的研究。对于每种位点类型，我们破译了不同蛋白质识别SAM所涉及的共同最小原则，并推导出SAM结合特征的结构基序。在SAM位点中，氨基酸精确三维排列的结构基序的存在似乎是独立进化的，表明这些是赢得SAM识别的残基排列。此外，我们发现其中一种SAM位点类型与一种已知的ATP结合位点类型之间存在高度相似性。我们通过体外实验证明，已知的SAM结合蛋白HpyAII。M1是一种2型甲基转移酶，可以结合并水解ATP。我们发现了共同的结构基序，解释了这一点，进一步支持通过定点诱变。在具有不同序列和结构折叠的多个蛋白质家族中，观察到结合两种最普遍的配体的相似基序，在分子水平上为趋同进化提供了令人信服的证据。