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Die Arginin-Methylierung durch Protein-Arginin-Methyltransferasen (PRMTs) ist eine häufig vorkommende posttranslationale Modifikation (PTM), die an zahlreichen biologischen Prozessen beteiligt ist. PRMTs katalysieren den Transfer von Methylgruppen vom S-Adenosylmethionin zu Argininresten. Die PRMT-Familie besteht aus neun Mitgliedern, die nach der Art der Methylierung, die sie durchführen, klassifiziert werden. Alle Mitglieder führen eine Monomethylierung (MMA) durch. Typ 1 (PRMT1, 2, 3, 4, 6 und 8) PRMTs katalysieren die asymmetrische Dimethylierung (ADMA), während Typ 2 (PRMT5 und 9) die symmetrische Dimethylierung (SDMA) katalysieren und Typ 3 (PRMT7) nur MMA1 erzeugen. Durch die Methylierung zahlreicher Substrate regulieren die verschiedenen PRMTs eine Vielzahl wichtiger zellulärer Prozesse wie DNA-Reparatur, transkriptionelle Regulation, Immunantwort, RNA-Prozessierung und Signaltransduktion 2,3. Dies gilt insbesondere für die Signalübertragung von Steroidhormonen, bei denen PRMTs die Aktivität von Steroidrezeptoren modifizieren, indem sie nicht nur die Rezeptoren selbst, sondern auch ihre Regulatoren oder Histone methylieren2.
Die Arginin-Methylierung wird weitgehend bei Krebs untersucht, da die Mehrzahl der PRMTs bei Krebs im Vergleich zu normalem Gewebe überexprimiert wurde und ihre Expression oft mit einer schlechten Prognose verbunden ist 4,5. Der Nachweis der Arginin-Methylierung in vivo ist essentiell für das Verständnis der zellulären Funktionen, die mit dieser Modifikation verbunden sind. Dies wird herkömmlicherweise durch die Durchführung einer Immunhistochemie (IHC) mit einem spezifischen Antikörper erreicht, der den methylierten Argininrest erkennt. Diese Methode ist jedoch sehr eingeschränkt, da sie auf der Identifizierung des modifizierten Argininrests basiert und auf der Wirksamkeit des verwendeten Antikörpers beruht. Der In-situ-Proximity-Ligationsassay (PLA) wurde ursprünglich entwickelt, um Protein/Protein-Wechselwirkungen in fixierten Zellen oder Geweben zu untersuchen6. Interessanterweise kann diese Technologie auch zum Nachweis von PTMs verwendet werden, wobei ein Pan-Antikörper gegen die Modifikation von Interesse verwendet wird, sowie ein Antikörper, der das Zielprotein erkennt. Unser Team hat diese Technik zuvor angepasst, um die Methylierung des Östrogenrezeptors alpha (ERα) zu untersuchen, indem es einen Anti-ERα-Antikörper und einen Antikörper verwendete, der die Methylierungsstelle auf Arginin 2607 spezifisch erkennt. Bemerkenswert ist, dass diese Technik auf Antikörper ausgedehnt werden kann, die eine spezielle Art der Methylierung erkennen, selbst wenn der methylierte Rest unbekannt ist. In der Tat liefern mehrere Unternehmen Pan-Antikörper, die speziell MMA, ADMA oder SDMA erkennen und erfolgreich zur Untersuchung der Proteinmethylierung in vivo eingesetzt werden können.
Hier präsentieren wir als Proof-of-Concept eine detaillierte Analyse der GR-Methylierung mittels SDMA-Antikörpern in humanen Brusttumoren vom Versuchsdesign bis zur Datenanalyse.