Arginine methylation is a common post-translation modification found in many proteins. Protein-arginine methylatransferase I(PRMT1) contributes >90% of type I protein-arginine methyltransferase activity in cells and tissues and the remnant 10% is done by other PRMT families. To search for the uncovered effect conferred by protein arginine methylation, we purified a 31kDa protein which was coimmunoprecipitated with PRMT3 specifically, and identified it by mass spectroscopy. The protein was identified as 40S RPS2 which constitutes 40S ribosomal protein and participates in mRNA translation fidelity control. The specific binding of RPS2 to PRMT3 was confirmed by GST pulldown experiment in vivo, while in vitro experiment didn’t provide satisfactory confirmation due to the factors affecting the result, which were caused by the difference between eukaryotic and prokaryotic cellular environment. The expression level of RPS2 was increased by cotransfecting with PRMT3, exclusively. The dependence of binding of RPS2 and PRMT3 on methylation and the subject of RPS2 methylation is to be uncovered.
아세틸화, 인산화, 메틸화등을 포함하는 posttranslational modification은 단백질이 번역된 후의 그 기능의 미세한 조절을 가능케 함으로서 고등생명체의 homeostasis를 유지하는 데 중요한 역하을 하는 것으로 생각된다. 그 중의 메틸화는 히스톤의 메틸화와 함께 통상적인 RNA binding 분자의 메틸화에 의한 뉴클레오타이드들과의 상관관계에 변화를 주어 gene activation/inactivation에 깊이 관여한다는 것이 알려져있으며, 이러한 메틸화는 배아의 분화과정에서 타이밍 조절과 관련이 있다는 것이 밝혀졌다. 그중 단백질 아르기닌 메틸 전달 효소에 의한 단백질 아르기닌 메틸화는 이러한 유전자 활성과 불활성의 역할 외에도 인터페론 수용체, Janus 인산화제, STAT 전사 인자등과의 관계를 통해서 신호 전달, hnRNP의 메틸화를 통한단백질의 핵막을 사이에 둔 수송 등의 기능에 관여한다는 것이 최근 연구진들에 의해 발혀졌다. 이러한 단백질 아르기닌 메틸화의 90%이상이 PRMT1에 의해서 이루어지고 있으며, 많은 수의 연구 보고가 이 PRMT1에 대해 이루어지고있다. 우리는 PRMT1 외의 비주류 PRMT family에 의한 나머지 10%의 메틸화의 의미를 찾고자 PRMT3와 상호작용을 하는 단백질을 COIP의 방법으로 정제하였으며, 이 단백질의 정체가 프로테오믹스에서 많이 이용되고있는 MALDI-TOF와 MS/MS 기술을 사용하여 hRPS2임을 밝혔다. hRPS의 일차구조로부터 이 단백질이 아미노 말단에 타입 I PRMT의 substrate sequence가 intense하게 모여있다는 것을 알 수 있었다. 이렇게 밝힌 단백질의 정말로 hRPS임을 확인 하기위해서는, 이 단백질을 PRMT에 대한 IP로 정제한것과 상보적인 방법으로 RPS에 GST를 붙여서 GST-tag에 대한 pulldown assay를 했을 때, GST-RPS에 PRMT3가 specific하게 붙어나오는지 확인 할 필요가 있었고, in vivo 상에서 이러한 특이적 결합이 발생하는 것을 확인하였다. In vitro실험에서는 in vivo실험에서와는 상이한 결과를 얻었는데, 이는 RPS2가 PRMT3에 비특이적이다라고 생각하기보다는, 진핵세포와 원핵세포의 세포내 환경의 차이에 기인한 실험적 오류라고 보는게 더 타당할 것으로 생각한다. 한가지 재미있는 사실은, RPS2의 발현 정도가 PRMT3의 과다 발현 정도와 양의 상관관계를 가지고 늘어난다는 것인데, 이러한 현상은 아직까지 단백질 아르기닌 메틸 전달효소에서 보고된 적이 없으며, 이러한 단백질 발현 수준의 증가의 원인에 대해서 더 심도있게 규명해볼 필요가 있다.
