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인용수 7
·2023
Evolutionary Spread of Distinct O‐methyltransferases Guides the Discovery of Unique Isoaspartate‐Containing Peptides, Pamtides
Hyunbin Lee, Sho Hee Park, Jiyoon Kim, Jaehak Lee, Min Sun Koh, Jung Ho Lee, Seokhee Kim
IF 14.3 (2023) Advanced Science
초록

리보솜에 의해 합성되고 번역 후 변형되는 펩타이드(ribosomally synthesized and post-translationally modified peptides, RiPPs)는 유전적으로 암호화된 전구 펩타이드를 효소적으로 변형하는 독특한 생합성 논리를 지닌 구조적으로 다양한 천연물의 한 계열이다. 이들의 구조적·생합성적 다양성이 주로 충분히 탐구되지 않은 가운데, 독특한 구조 모티프와 생합성 경로를 갖는 새로운 아류(subclass)를 규명하는 일은 어렵다. 본 연구에서는 RiPP의 여러 아류에 존재하는 펩타이드/단백질 L-aspartyl O-methyltransferase (peptide/protein L-aspartyl O-methyltransferases, PAMTs)가 높은 상동성을 지닌다는 점을 보고한다. 특히, 서로 관련이 없는 RiPP 아류로 PAMT 유전자가 진화적으로 전달된 것으로 보이는 양상이 새로운 RiPP 아류를 식별하기 위한 기반이 될 수 있음을 발견하였다. 생화학적 및 구조적 분석 결과, 상동성 PAMT는 aspartate를 aspartyl-O-methyl ester와 aspartimide 중간체를 경유하여 isoaspartate로 전환하며, 변형을 위해 흔히 고리형 또는 헤어핀(hairpin)과 같은 구조가 필요함을 시사한다. 또한 PAMT에 대한 상동성 기반 생물정보학 분석을 수행한 결과, PAMT가 2차 변형을 도입하는 것으로 알려진 RiPP 아류에 대해 2,800개가 넘는 생합성 유전자 클러스터(biosynthetic gene clusters, BGCs)가 확인되었고, PAMT가 1차 변형 효소로 기능하는 1,500개가 넘는 BGC가 확인되어, pamtides로 명명된 새로운 RiPP 아류가 정의되었다. 이러한 결과는 ‘연관에 의한 죄(guilt by association)’의 원리를 통해, 2차 생합성 역할을 수행하는 단백질의 유전체 마이닝(genome mining)이 RiPP의 새로운 생합성 경로를 발견하는 효과적인 전략이 될 수 있음을 제안한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
MethyltransferaseGeneGenomeSubclassFunction (biology)Computational biologyHomology (biology)BiosynthesisBiologyStructural motif
타입
Article
IF / 인용수
14.3 / 7
게재 연도
2023