DNAメチルトランスフェラーゼ
Rサブユニットの存在下では複合体はエンドヌクレアーゼとしても機能し、同じ部位に結合するがこの部位から幾分離れた位置でDNAの切断を行う。DNAが切断されるか修飾されるかは、標的配列のメチル化状態に依存している。標的部位が修飾されていない場合、DNAは切断される。標的部位の片側の鎖のみがメチル化(ヘミメチル化)されている場合、複合体は両方の鎖がメチル化されるようDNAの修飾を行う「維持型メチル基転移酵素」(maintenance methyltransferase)として機能する。
m6Aメチル基転移酵素の中には、制限修飾系に関与していないオーファンメチル基転移酵素(orphan methyltransferase)と呼ばれるグループが存在する。これらの酵素は、遺伝子発現や細胞周期を調節する役割がある。大腸菌Escherichia coliのEcoDamやCaulobacter crescentus(英語版)のCcrMは、このファミリーのメンバーとして性質がよく知られている。近年では、Clostridioides difficileのCamAが胞子やバイオフィルムの形成と宿主への適応に重要な機能的役割を果たすことが示されている。
m4Cメチル基転移酵素(N4シトシン特異的DNAメチル基転移酵素)は、DNAのシトシンのN4位を特異的にメチル化する酵素である。この酵素は原核生物のタイプII制限修飾系の構成要素として存在し、DNA配列を特異的に認識して配列中のシトシンをメチル化する。この作用によって、同じ配列を認識するタイプII制限酵素による分解からDNAが保護される。
DNMT3はヘミメチル化されたCpGとメチル化されていないCpGを同率でメチル化することができるDNAメチル基転移酵素のファミリーである。DNMT3の構造はDNMT1と類似しており、触媒ドメインに調節ドメインが結合した構造をしている。DNMT3はDNMT3A、3B、3Lという3つのメンバーが知られている。DNMT3AによるCpG配列のメチル化はDNMT1よりもかなり遅いが、DNMT3Bよりは速い。非CpG配列に対する相対的活性はDNMT3AよりもDNMT3Bのほうが高く、両者の配列選択性には若干の差異が存在する。DNMT3AとDNMT3Bはメチル化非依存的に遺伝子発現の抑制を媒介することができる。DNMT3Aはヘテロクロマチンタンパク質HP1、ヒストンメチル基転移酵素SUV39H1(英語版)と相互作用する。これらはDNMT1とも相互作用し、DNAメチル化とヒストン修飾を直接連結している可能性がある。
DNMT3LはDNAメチル基転移酵素モチーフを持っており、母親由来のゲノムインプリンティングの確立に必要であるが、メチル化活性は持たない。DNMT3Lは、ゲノムインプリンティングが起こる配偶子形成(英語版)の際に発現している。DNMT3Lの欠失によって、通常は母親由来のアレルからの発現が起こらない遺伝子でも両方のアレルから発現が起こるようになる。DNMT3LはDNMT3A、DNMT3Bと相互作用し、核内で共局在している。DNMT3Lはメチル化を行わないが、転写抑制に関与している可能性がある。