ヒストンメチル基転移酵素

ヒストンメチル基転移酵素とは、ヒストンの特定のアミノ酸残基に対してメチル基を転移する反応を触媒する酵素の総称である。¹

真核生物の細胞核内において、DNAはヒストンと呼ばれる塩基性タンパク質に巻きついてクロマチンを形成している。

ヒストンのN末端テール領域に存在する特定のリジン残基やアルギニン残基は、アセチル化やメチル化などの様々な翻訳後修飾を受けることが知られている。

ヒストンメチル基転移酵素は、S-アデノシルメチオニン（SAM）をメチル基ドナーとして利用し、ヒストンのアミノ酸残基へメチル基を付加する。¹

この酵素によるメチル化修飾は、遺伝子発現の活性化または抑制を制御する重要なエピジェネティクス機構の一つである。

例えば、ヒストンH3の特定のリジン残基（H3K4など）のメチル化は一般に転写の活性化に関連している一方で、H3K9やH3K27などのメチル化は転写の抑制やヘテロクロマチンの形成に関与している。

ほとんどのヒストンメチル基転移酵素は、その触媒ドメイン内に特徴的なSETドメインを保持しているのが一般的な特徴である。²

ただし、ヒストンアルギニンメチル基転移酵素など、SETドメインを持たない酵素グループも存在している。

ヒストンメチル基転移酵素によって付加されたメチル基は、ヒストン脱メチル化酵素と呼ばれる別の酵素群によって除去されることがあり、クロマチンの状態はこれらの酵素による動的なバランスで維持されている。

このようなヒストン修飾の異常は、癌をはじめとする様々な疾患の発生や進展に深く関与していることが明らかにされている。

そのため、ヒストンメチル基転移酵素は創薬における重要な分子標的の一つとして注目を集めており、阻害剤の開発研究などが国内外で活発に行われている。