Etfbkmt(也称为METTL20)是一种在人类细胞中发现的蛋白质,属于S-腺苷甲硫氨酸依赖性赖氨酸甲基转移酶(KMTs)家族。KMTs是一类负责将甲基基团转移到蛋白质赖氨酸残基上的酶,这一过程被称为赖氨酸甲基化。赖氨酸甲基化是一种常见的蛋白质翻译后修饰,它在调节蛋白质的活性、稳定性和定位方面发挥着重要作用。
Etfbkmt是第一个被发现定位于线粒体的KMT。研究发现,Etfbkmt可以与线粒体中的一种蛋白质——电子转移黄素蛋白(ETFβ)结合,并将其上的两个相邻的赖氨酸残基(Lys(200)和Lys(203))甲基化。ETFβ是电子传递链中的一个关键组成部分,负责将电子从脂肪酸β-氧化过程中产生的乙酰辅酶A转移到电子传递链的下一个步骤。Etfbkmt介导的ETFβ甲基化可以降低ETFβ与各种脱氢酶的相互作用,从而影响线粒体的能量代谢过程[5]。
Etfbkmt在多种生物学过程中发挥着重要作用。例如,研究发现,Etfbkmt在肝纤维化的发展中起着积极的调节作用。在碳四氯化物(CCl4)诱导的肝纤维化模型中,Etfbkmt的表达量增加,并且与转化生长因子β(TGF-β)信号通路和促纤维化因子的表达呈正相关。进一步研究发现,特异性敲除肝脏中的Etfbkmt可以显著减少CCl4诱导的肝纤维化,抑制TGF-β/Smad2/3信号通路,并降低促纤维化基因的表达。转录组分析显示,Etfbkmt敲除小鼠的肝脏中,与氧化还原酶活性相关的基因表达下调,如Gm4756、Txnrd3和Etfbkmt等。此外,研究发现,Etfbkmt敲除的肝细胞中活性氧(ROS)的产生减少,这可以阻断TGF-β/Smad2/3信号通路的激活和促纤维化基因的表达。这些结果表明,Etfbkmt是肝纤维化发生过程中的一个正调控因子,可能成为治疗肝纤维化的潜在靶点[1]。
此外,Etfbkmt的异常表达还与Kallmann综合征(KS)和智力障碍(ID)的发生相关。研究发现,在KS和ID患者中,存在12号染色体上的一段微小缺失(12p11.21p11.23),该缺失区域包含Etfbkmt基因。进一步研究发现,Etfbkmt在该区域的表达水平较高,提示Etfbkmt可能在KS和ID的发生发展中发挥作用。然而,目前尚不清楚Etfbkmt在KS和ID发生发展中的具体机制,需要进一步的研究来阐明[2][3]。
Etfbkmt还与牛的繁殖性状相关。研究发现,Etfbkmt与牛的受孕率(CCR)、女儿受孕率(DPR)和母牛受孕率(HCR)等繁殖性状相关。这些结果表明,Etfbkmt可能参与了牛的繁殖过程的调控,有望成为提高牛繁殖性能的潜在靶点[4]。
综上所述,Etfbkmt是一种重要的线粒体KMT,参与调节线粒体的能量代谢过程。Etfbkmt在肝纤维化、KS、ID和牛的繁殖性状等生物学过程中发挥着重要作用。深入研究Etfbkmt的生物学功能和调控机制,有望为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Gao, Jie, Bao, Miaoye, Xing, Yuanming, Liu, Enqi, Bai, Liang. 2023. Mediator subunit MED1 deficiency prevents carbon tetrachloride-induced hepatic fibrosis in mice. In American journal of physiology. Gastrointestinal and liver physiology, 325, G418-G428. doi:10.1152/ajpgi.00076.2023. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37668531/
2. Ben-Mahmoud, Afif, Kishikawa, Shotaro, Gupta, Vijay, Layman, Lawrence C, Kim, Hyung-Goo. 2023. A cryptic microdeletion del(12)(p11.21p11.23) within an unbalanced translocation t(7;12)(q21.13;q23.1) implicates new candidate loci for intellectual disability and Kallmann syndrome. In Scientific reports, 13, 12984. doi:10.1038/s41598-023-40037-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37563198/
3. Ben-Mahmoud, Afif, Kishikawa, Shotaro, Gupta, Vijay, Layman, Lawrence C, Kim, Hyung-Goo. 2023. A microdeletion del(12)(p11.21p11.23) with a cryptic unbalanced translocation t(7;12)(q21.13;q23.1) implicates new candidate loci for intellectual disability and Kallmann syndrome. In Research square, , . doi:10.21203/rs.3.rs-2572736/v1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37034680/
4. Hosseinzadeh, Sevda, Rafat, Seyed Abbas, Fang, Lingzhao. 2025. Integrated TWAS, GWAS, and RNAseq results identify candidate genes associated with reproductive traits in cows. In Scientific reports, 15, 1932. doi:10.1038/s41598-024-82448-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39809816/
5. Małecki, Jędrzej, Ho, Angela Y Y, Moen, Anders, Dahl, Helge-André, Falnes, Pål Ø. 2014. Human METTL20 is a mitochondrial lysine methyltransferase that targets the β subunit of electron transfer flavoprotein (ETFβ) and modulates its activity. In The Journal of biological chemistry, 290, 423-34. doi:10.1074/jbc.M114.614115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25416781/