2012年1月23日，据《每日科学》报道，与细胞核中稳定DNA相同的机制对于脊椎动物肌肉细胞的结构和功能也很重要。这项研究由Wolfgang Linke教授（生理研究所）领导，与美国和德国的同事们合作完成。一种酶将一个甲基连接到Hsp90上，随后Hsp90与肌联蛋白形成一种复合物。当研究人员通过基因操作破坏了斑马鱼中的这种蛋白网络，肌肉结构部分地解体了。科学家从而证明，甲基化作用在细胞核外也发挥着重要的作用。
细胞核内的甲基化
甲基转移酶，转移甲基（CH3）至细胞核内DNA的特定部位。以这种方式，甲基化酶标记这些基因的活跃或不活跃区域。然而，不光是DNA，核蛋白也能发生甲基化，大部分发生在赖氨酸残基上。核蛋白上甲基化的赖氨酸促进蛋白复合物的形成，这些蛋白复合物控制着DNA的修复和复制。然而，目前还没有很好的了解甲基化酶对哪些细胞质蛋白进行甲基化以及这种甲基化如何影响蛋白的功能。
该研究第一次证明：细胞质中的甲基化促进蛋白复合体的形成。
研究人员首次鉴定了一种主要存在于细胞质中的酶,这种酶能甲基化赖氨酸（Smyd2）。随后研究人员搜索了能与Smyd2酶相互作用的伴侣分子，发现了热休克蛋白Hsp90。研究人员进一步证明，Smyd2和甲基化的HSP90与肌联蛋白形成了一种复合物。“肌联蛋白人体中最大的蛋白质，在肌细胞中发挥着弹簧的作用，”Linke解释道。“正是肌联蛋白的这个弹性区域与甲基化的Hsp90关联而被保护。”
肌联蛋白需要甲基化蛋白的保护
在斑马鱼的骨骼肌细胞中，Linke的团队探索了当甲基化Hsp90被抑制时会发生什么。通过基因操纵，他们让斑马鱼机体不再产生Smyd2酶，阻断了Hsp90的甲基化。没有了甲基化的Hsp90，肌联蛋白的弹性区域变得不稳定并且肌肉功能严重受损，正常的肌肉结构被部分地破坏了。（生物谷bioon.com）
doi:10.1101/gad.177758.111
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Smyd2 controls cytoplasmic lysine methylation of Hsp90 and myofilament organization.
L. T. Donlin, C. Andresen, S. Just, E. Rudensky, C. T. Pappas, M. Kruger, E. Y. Jacobs, A. Unger, A. Zieseniss, M.-W. Dobenecker, T. Voelkel, B. T. Chait, C. C. Gregorio, W. Rottbauer, A. Tarakhovsky, W. A. Linke.
Abstract:Protein lysine methylation is one of the most widespread post-translational modifications in the nuclei of eukaryotic cells. Methylated lysines on histones and nonhistone proteins promote the formation of protein complexes that control gene expression and DNA replication and repair. In the cytoplasm, however, the role of lysine methylation in protein complex formation is not well established. Here we report that the cytoplasmic protein chaperone Hsp90 is methylated by the lysine methyltransferase Smyd2 in various cell types. In muscle, Hsp90 methylation contributes to the formation of a protein complex containing Smyd2, Hsp90, and the sarcomeric protein titin. Deficiency in Smyd2 results in the loss of Hsp90 methylation, impaired titin stability, and altered muscle function. Collectively, our data reveal a cytoplasmic protein network that employs lysine methylation for the maintenance and function of skeletal muscle.
