来自中科院生物物理研究所、遗传与发育研究所的研究人员发表了题为“Structural Insights into Protein Arginine Symmetric Dimethylation by PRMT5”的文章，解析了线虫精氨酸对称双甲基化酶PRMT5的晶体结构，并由此确定了PRMT5精氨酸甲基转移酶活性，这将有助于科学家们深入了解精氨酸双甲基化修饰的作用机理及调控细节。相关成果公布在美国《国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

这项研究由生物物理研究所许瑞明、龚为民、刘迎芳研究组以及遗传发育所鲍时来课题组合作完成，得到科技部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的资助。

组蛋白甲基化是表观遗传学的核心内容之一，主要包括赖氨酸和精氨酸的甲基化修饰。相对于赖氨酸的单甲基、双甲基和三甲基化修饰，精氨酸也存在单甲基及双甲基化修饰。

精氨酸双甲基化修饰中，对称性及非对称性修饰有着不同的生物学意义及识别机制。如针对组蛋白H4R3位点的双甲基化修饰中，对称修饰抑制基因表达，非对称修饰则与基因激活密切相关。但关于这两类修饰的反应机理，特别是对称性与非对称性修饰酶催化机制的差别还知之甚少。

在这篇文章中，研究人员解析了线虫精氨酸对称双甲基化酶PRMT5的晶体结构，根据已知的结构信息设计突变体实验，确定了PRMT5精氨酸甲基转移酶活性、特别是对称性双甲基化活性的关键残基，分析PRMT5作为对称性双甲基化酶与其他非对称性双甲基化酶的结构差别。这些对我们理解精氨酸双甲基化修饰的作用机理及调控细节具有重要意义。

生物物理所近年来在结构生物学研究方面获得了诸多成果，比如近期生物物理所就与山东大学等处的研究人员合作获得了与神经退行性疾病相关的重要蛋白Aprataxin同源物Hnt3，与DNA复合物的晶体结构最新研究成果，结果公布在Nature Structural & Molecular Biology杂志上。

这项成果报道了Hnt3蛋白及其与缺口DNA、反应产物AMP复合物的三维结构及其功能作用的结构机理。还通过定点突变及其与DNA相互作用实验，揭示了Hnt3发挥功能的若干关键氨基酸，揭示Aprataxin多种致病突变体是通过不同方式（如损害其与底物DNA的亲和力和去腺苷化酶活性，降低结构稳定性等）干扰DNA损伤的正常修复，进而导致神经系统疾病的结构基础。这一研究对AOA1神经变性疾病的发生机制提供了精确、定量的新知识、新原理，从而成为针对该类疾病创新生物医药研发的重要基础。