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甲基化是发生在生物大分子上众多翻译后修饰中的一类十分重要的修饰，这些修饰在生理活动中发挥着重要的作用。目前的研究发现SPOUT甲基转移酶主要催化RNA的甲基化修饰。在本文中，我们首次报道了一个包含SPOUT结构域的蛋白Sfm1单独的以及与结合腺苷高半胱氨酸的复合物晶体结构。结构分析发现Sfm1由两部分结构域组成，N端第1到154位氨基酸组成了一个经典的SPOUT结构域，C端第155到213位氨基酸组成了一个小的结构域(C-terminaldomain，CTD)。与其他的SPOUT甲基转移酶主要以二聚体的形式存在不同，体外重组表达的Sfm1在结构和溶液中均以一个单聚体的形式存在。表面电势分析发现，Sfm1活性中心表面附近呈现较强的负电荷，不利于RNA的结合。进一步的结构分析发现Sfm1活性中心的结构与蛋白质精氨酸甲基转移酶(Proteinarginine methyltransferases)活性中心的结构相似，而与RNA甲基转移酶（包括ClassⅠ甲基转移酶以及SPOUT甲基转移酶）活性中心的结构不同。分析还显示CTD可能参与了底物的结合。体外的生化数据显示，Sfm1确实不具有催化RNA甲基化修饰的能力，但是能高效地催化酵母源和人源的核糖体小亚基蛋白S3的甲基化修饰。进一步的实验表明Sfm1能够在体外和体内与S3形成复合物并特异地催化S3第146位精氨酸甲基化修饰（包括一甲基化修饰和二甲基化修饰）。突变实验和酶活实验验证了活性中心和CTD上对于底物结合和催化过程十分重要的氨基酸的功能。而细胞定位显示人源S3第146位精氨酸以及该位点的甲基化修饰对于S3进入核仁可能是十分重要的，提示其在核糖体小亚基以及核糖体的组装中发挥着重要作用。在本文中，证实了含有SPOUT结构域的蛋白Sfm1是一个特异性催化核糖体小亚基蛋白S3甲基化修饰的蛋白质精氨酸甲基转移酶。