真核細胞內(nèi)存在大量轉(zhuǎn)錄后修飾對RNA的剪切、拼接、翻譯效果以及穩(wěn)定性產(chǎn)生不同影響。m6A：(N6-methyladenosine，N6-甲基腺嘌呤），是最常見的一種轉(zhuǎn)錄后修飾，介導(dǎo)了超過80%的RNA甲基化。其調(diào)控機制與生物學功能涉及到癌癥發(fā)生和轉(zhuǎn)移、胚胎發(fā)育、脂類代謝、環(huán)狀RNA翻譯和DNA損傷修復(fù)等。一般情況下25%的mRNA存在m6A修飾，對免疫、生物代謝、細胞分化等細胞生理過程起重要作用。然而細胞內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，不同mRNA中的m6A修飾、不同的細胞環(huán)境下的m6A調(diào)控機制與生物學功能和規(guī)律有待深入探索，是表觀遺傳學的研究熱點。Nature: m6A修飾RNA促進DF蛋白形成相分離DOI：10.1038 / s41586-019-1374-1 Cornell University的Samie R. Jaffrey團隊在Nature正刊上發(fā)表了題為m6A enhances the phase separation potential of mRNA的重要文章，發(fā)現(xiàn)了m6A修飾的mRNA顯著增強了細胞溶質(zhì)m6A結(jié)合蛋白DF1、DF2和DF3的相分離作用。為了探索m6A如何影響mRNA的后修飾，研究人員對m6A結(jié)合蛋白DF進行分析，發(fā)現(xiàn)3種DF除了與m6A結(jié)合的YTH結(jié)構(gòu)域以外，還存在一段約40kDa朊病毒樣的肽段(prion-like domains)，并推測該結(jié)構(gòu)可能會誘導(dǎo)液-液相分離（liquid–liquid phase separation ，LLPS）。對此，作者對細胞內(nèi)含量最高的DF蛋白DF2進行純化，在體外實驗中發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)多m6A修飾的mRNA可觸發(fā)純化DF蛋白的液相液相分離 作者推論DF-m6A-mRNA復(fù)合物又可能夠反過來調(diào)控帶m6A修飾的RNA的翻譯效率和mRNA穩(wěn)定性從而影響相關(guān)基因的表達。作者還討論到DF m6A-mRNA復(fù)合物相分離在細胞內(nèi)特異性分布和每個mRNA中的m6A位點的數(shù)量對不同疾病、細胞分化和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)下做精準調(diào)控的可能性，為m6A甲基化修飾對表觀遺傳學、細胞生物學提供了新的觀點。Nucleic Acids Research: Zfp217介導(dǎo)m 6 A mRNA調(diào)控轉(zhuǎn)錄后修飾，促進脂肪的形成
華中農(nóng)業(yè)大學的彭健課題組在Nucleic Acids Research上發(fā)表了題為Zfp217 mediates m6A mRNA methylation to orchestrate transcriptional and post-transcriptional regulation to promote adipogenic differentiation的重要研究成果。報道了鋅指蛋白(Zfp217)從基因轉(zhuǎn)錄到m6A mRNA的修飾促進脂肪生成的過程 通過激活m6A去甲基化酶FTO的轉(zhuǎn)錄，調(diào)控m6A mRNA的甲基化，另外Zfp217的缺失損害3T3L1細胞的脂肪的生成和分化，并導(dǎo)致m6A修飾的增加。還發(fā)現(xiàn)Zfp217與YTHDF2相互作用，維持FTO的m6A去甲基化活性， Zfp217的缺失導(dǎo)致FTO降低和m6A提高，YTHDF2的下調(diào)抑制了Zfp217消耗介導(dǎo)的脂肪生成。這些發(fā)現(xiàn)證明了Zfp217依賴的m6A在協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)錄調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后修飾作用下促進脂肪分化。Science advances: 通過抗體非依賴性方法對單堿基進行m6A檢測。doi：10.1126/sciadv.aax0250 中山大學的駱觀正課題組7月5日在Science advances上發(fā)表了題為Single-base mapping of m6A by an antibody-independent method的重要文章，開發(fā)了一種基于m6A敏感RNA核糖核酸內(nèi)切酶識別ACA基序的不依賴抗體的m6A識別方法。 該方法具有精確度高、通量大的優(yōu)勢。ACA（m 6A-敏感RNA-內(nèi)切核糖核酸酶促進的測序）。由m 6 A-REF-seq 產(chǎn)生的全轉(zhuǎn)錄組，顯示m 6 A修飾有在終止密碼子附近富集的分布趨勢。研究人員使用獨立的方法來驗證單個m 6 A位點的甲基化狀態(tài)和豐度，證實了m 6 A-REF-seq 的高可靠性和準確性。并對來人，小鼠和大鼠的5個組織驗證這個方法，顯示出m6 A位點擁有較高的保守性，具有單核苷酸特異性和種間趨向性。（A）個別m 6 A位點與終止密碼子的距離。從轉(zhuǎn)錄組中提取DRACA和DRACH背景基序。（B）外顯子中m 6 A位點的相對位置。（C）含m 6 A的外顯子與m 6 A-修飾基因中所有外顯子的長度分布。（D）兩個m 6 A位點之間的距離在200 bp最常見。 m6 A-REF-SEQ提供了用于轉(zhuǎn)錄水平的單堿基甲基化鑒定。新原理消除了對m 6 A特異性抗體的需求，使其成為適于小型和珍貴樣品的應(yīng)用。這種高效便捷的方法的特點將在很大程度上擴大m 6 A研究的范圍。Cell Stem Cell: 靶向RNA m6A受體YTHDF2破壞急性髓系白血病的腫瘤干細胞doi：10.1038 / s41467-019-09903-6 愛丁堡大學的Dónal O.Carroll和Kamil R. Kranc團隊7月3日在Cell Stem Cell上發(fā)表了題為Targeting the RNA m6A Reader YTHDF2 Selectively Compromises Cancer Stem Cells in Acute Myeloid Leukemia.的重要文章，發(fā)現(xiàn)了通過提高m6A受體蛋白在急性髓性白血病（AML）中大量表達，特異性抑制地損害了白血病干細胞（LSCs）的發(fā)育和傳播。 造血干細胞（HSCs），它具有獨特的自我更新能力和多向分化潛能，急性髓性白血病（AML）是造血干細胞的侵襲性克隆性疾病，會阻斷造血干細胞正常分化，產(chǎn)生自我更新的白血病干細胞（LSCs）。 研究人員發(fā)現(xiàn)mRNA m 6 A的受體蛋白YTHDF2在AML患者中普片高表達，YTHDF2的增多降低了LSC中不同m 6 A修飾的RNA的半衰期，通常這m6A-RNA有助于LSC功能的整體完整性，包括腫瘤壞死因子受體Tnfrsf2，當Ythdf2下調(diào)可引發(fā)LSC細胞凋亡。此外發(fā)現(xiàn)YTHDF2的缺乏反而又增強了正常造血干細胞HSC的活性。對此，研究人員將YTHDF2鑒定為獨特的治療靶標，選擇性地靶向LSCs中促使白血病干細胞凋亡，另一方面靶向HSC中促使正常造血干細胞擴增。研究人員還證明了靶向Ythdf2增強了小鼠的骨髓重建，YTHDF2的完全丟失在成年小鼠中不致死，表明了YTHDF2抑制作可做AML潛在干擾策略。為m 6A受體未來應(yīng)用于治療血液惡性腫瘤提供理論依據(jù)。Nature Communication: FTO-m6A mRNA去甲基化調(diào)節(jié)黑素瘤致腫瘤性和對抗PD-1阻斷的反應(yīng)doi：10.1038 / s41467-019-10669-0 芝加哥大學Chuan He與Yu-Ying He課題組7月3日在Nature Communication上共同發(fā)表了題為m6A mRNA demethylase FTO regulates melanoma tumorigenicity and response to anti-PD-1 blockade的重要文章，揭示了一種與肥胖相關(guān)的去甲基化酶（FTO）的m 6 A-mRNA去甲基化促進黑素瘤生長并降低對抗PD-1阻斷免疫療法的反應(yīng)。 黑色素瘤是美國最致命的人類癌癥之一，過去的研究中，黑色素瘤在分子水平、細胞水平上發(fā)展取得了巨大進展。包括致癌基因的突變和腫瘤抑制基因，和表觀遺傳機制，包括DNA甲基化，微小RNA，和其他的非編碼RNA。在這篇研究中，發(fā)現(xiàn)一種與肥胖相關(guān)蛋白（FTO）的N 6 – 甲基腺苷（m 6 A）mRNA去甲基化促進黑素瘤生長并降低對抗PD-1阻斷免疫療法的反應(yīng)。FTO水平增強促使人和小鼠的黑素瘤腫瘤發(fā)生。FTO由通過自噬和NF-κB途徑誘導(dǎo)，敲除FTO-m6A的關(guān)鍵基因如PD-1（PDCD1），CXCR4和SOX10，使黑素瘤細胞對干擾素γ（IFNγ）更加敏感并使黑素瘤對小鼠的抗PD-1治療相關(guān)提升。 此究結(jié)果表明FTO-m 6 A脫甲基酶在促進黑色素瘤腫瘤發(fā)生和抗PD-1抗性中的關(guān)鍵作用，并且表明FTO抑制與抗PD-1免疫療法相結(jié)合，為開發(fā)改進的黑素瘤療法提供新思路。Molecular Cancer: METTL3通過m6aA- IGF2BP2依賴機制誘發(fā)結(jié)直腸癌的形成doi：10.1186/s12943-019-1038-7 中山大學腫瘤防治中心徐瑞華課題組2019年6月24日在Molecular Cancer上發(fā)表了題為METTL3 facilitates tumor progression via an m6A-IGF2BP2-dependent mechanism in colorectal carcinoma的重要研究成果。首次證明了METTL3在誘發(fā)直腸癌CRC中的作用，并揭示了METTL3促進CRC誘發(fā)的m6A-IGF2BP2依賴性機制，為CRC提供了更具預(yù)測價值的潛在生物標志物組合（包括“writer”METTL3、“reader”IGF2BP2和“target”SOX 2）。 此外，研究人員通過含有METTL3、SOX2和IGF2BP2的新IHC panel來預(yù)測CRC的預(yù)后。Kaplan-Meier生存分析表明，具有三種高表達標志物的患者的總生存期和無進展生存期最短。此外，ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)與任何單個標記相比，新IHC panel（METTL3、SOX2和IGF2BP2）顯示出總體生存率的可加性預(yù)測值。 該研究結(jié)果顯示了作為致癌基因的METTL3通過CRC細胞中的m6A-IGF2BP2依賴性機制維持SOX2表達，并且揭示了一個用于CRC預(yù)后預(yù)測的潛在生物標志物組。 RNA修飾對表觀轉(zhuǎn)錄調(diào)控過程十分重要，目前已知過百種RNA修飾，主要是RNA甲基化。N6-甲基腺嘌呤（N6-methyladenosine，m6A）作為最常見的一種轉(zhuǎn)錄后修飾，在真核生物中高度保守，介導(dǎo)了超過半數(shù)的RNA甲基化。m6A修飾普遍存在于mRNA 和多種類型的非編碼RNA，通過影響RNA加工成熟、穩(wěn)定性、mRNA運輸與翻譯、RNA編輯等方面，參與腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移、胚胎發(fā)育、DNA損傷修復(fù)和病毒感染等生物學功能和作用機制的研究。
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