2025年10月13日,南方科技大学生命科学学院生物系杜嘉木教授团队在The Plant Cell上发表了题为Structural insights into plant DNA CG methylation maintenance by MET1的论文。作者报道了拟南芥全长MET1在无DNA结合状态下的冷冻电镜结构,以及其催化结构域(MET1CD)与半甲基化底物DNA复合物的结构。全长MET1采用一种与DNMT1不同的自抑制构象。MET1CD与半甲基化底物DNA形成的共价复合物揭示了其对半甲基化CG位点的特异性识别机制,从而确保底物选择性。作者的研究阐明了MET1维持植物DNA CG甲基化的分子基础。

图1 MET1的激活机制与工作模式
该研究以植物甲基转移酶1(MET1)—哺乳动物DNA甲基转移酶1(DNMT1)的同源蛋白为对象,揭示了CG维持甲基化的分子机制。
拟南芥全长MET1的冷冻电镜结构显示,其具有独特的自抑制机制,与DNMT1存在显著差异。MET1催化结构域与半甲基化底物DNA复合物的结构表明,该酶能特异性识别半甲基化CG DNA,并阐明了其催化机制。
南方科技大学Zhang Zhihui、Li Wentao、Liu Yue和北京大学现代农业研究院Chi Cheng为文章共同一作,南方科技大学生命科学学院生物系杜嘉木教授为文章通讯作者。山东农业大学王培毅教授团队、李勇教授团队参与了该研究。