構造生物学：Naegleria由来Tet様ジオキシゲナーゼと5-メチルシトシンDNAとの複合体の構造
Nature 506, 7488 doi: 10.1038/nature12905
哺乳類DNA中のシトシン残基には、シトシン（C）、5-メチルシトシン（5mC）、5-ヒドロキシメチルシトシン（5hmC）、5-ホルミルシトシン（5fC）および5-カルボキシルシトシン（5caC）という5つの形態がある。Tet（ten-eleven translocation）ジオキシゲナーゼは、Fe(II)とα-ケトグルタル酸に依存した3つの連続した酸化反応により、5mCを5hmC、5fCと5caCへと変換する。Tetファミリージオキシゲナーゼは生物全体にわたって広く分布していて、その中にはヘテロロボーセア綱に属するアメーバ鞭毛虫Naegleria gruberiも含まれる。Naegleriaのゲノムは、哺乳類DNAメチルトランスフェラーゼおよびTetタンパク質のホモログをコードしている。今回我々は、哺乳類Tet1との間で配列がかなり保存されている（約14％が同一で39％が類似している）Naegleria Tet様タンパク質の1つ、NgTet1の生化学的および構造的研究を行った。哺乳類Tetタンパク質と同様に、NgTet1は5mCと反応して5hmC、5fCおよび5caCを生じる。5mCpG部位を含むDNAと複合体を形成したNgTet1の結晶構造から、NgTet1は塩基フリッピング機構を使って5mCに接近することが明らかになった。NgTet1はDNAの小さい方の溝にまず接近して、大きな溝方向にDNAを曲げる。フリップアウトした5mCは、平面的に重なる接触や、5mCに特異的なワトソン・クリック極性水素結合、またファン・デル・ワールス相互作用により、活性部位であるポケットに位置を占めている。NgTet1と哺乳類Tet1間では、構造完全性に関わる残基や機能的に重要な残基も含めて、配列が保存されていることから、門の間で構造が保存されているものと考えられる。
