19年悄悄的已經將近過半,但RNA甲基化研究馬不停歇。單單過去一個半月的時間里高分文章就有十多篇,Nature,Cell子刊均有相關文章發表;造血干細胞分化,癌細胞上皮間質轉化,樹突細胞活化,心肌細胞肥厚,內源性免疫應答調控都有它的身影。這里小編給大家列舉展示幾篇最新的m6A RNA甲基化研究成果,來看看這個科研熱點是如何在幾位大牛課題當中被精彩呈現的,給大家來個RNA m6A甲基化年中盤點。
您是否還在癡迷writer,eraser?是否還在尋求m6A介導降解mRNA?我們首先選擇近期最有特色的兩例研究和大家分享。發表在核酸研究上的文章“The m6A reader YTHDF1 regulates axon guidance through translational control of Robo3.1 expression”從另一角度揭示甲基化與蛋白翻譯之間的關系,一篇Nature Communication上發表的“RNA m6A methylation regulates the epithelial mesenchymal transition of cancer cells and translation of Snail”則強調了不同以往的3’UTR,發生在CDS區的甲基化修飾同樣有重要的調控意義。
Article 1: Writer or Eraser?不,這次我們看Reader
是不是看厭了METTL14,METTL3,FTO或者ALKBH5?這次我們看看這篇文章怎么做Reader蛋白。Reader蛋白能夠特異性的識別甲基化位點與之結合并發揮生物學功能,雖然對它的關注度遠沒有甲基化酶(Writer)或者去甲基化酶(Eraser)高,但其實Reader是甲基化位點的直接識別者,它的地位更重要。這篇Nucleic Acid刊登的文章當中明確指出了Reader能夠結合一個發生了甲基化修飾的有關軸突導向(Axon Guidance)的重要基因Robo3.1。
1)說來有趣,Robo3.1是一個軸突導向受體,在脊髓聯合軸突(spinal commissural axons)的中線交叉過程當中起重要作用。作者在研究軸突外植體生長過程中發現,Robo3.1在交叉后的聯合軸突中的下降是依賴于底板(floor plate)進行的,而這種下降主要發生在蛋白水平。
2)為了研究這個蛋白調控背后的秘密,作者率先考慮了YTHDF家族的幾個成員,因為這幾個蛋白總能通過結合甲基化位點的方式調控mRNA的翻譯和穩定性。先看看Robo3.1 mRNA上面是不是有可能發生甲基化修飾,MeRIP-seq高通量測序的數據,SRAMP(預測的結果),MeRIP-pcr三種方式共同幫助研究確定發生在靶基因Robo 3.1上的甲基化位點。這里給出的啟示是,如何證明一個RNA分子上面的甲基化修飾確實存在? 三步走,先MeRIP甲基化測序確定甲基化潛在區域,再SRAMP工具預測甲基化位點可信度是否,最后MeRIP-PCR驗證加突變驗證,這樣一個流程能夠充分說明甲基化的區域真實存在。
3)針對YTHDF1的RIP-pcr顯示,YTHDF1可以通過識別甲基化位點的方式和Robo3.1 mRNA結合,并且在對甲基化位點突變以后,結合信號消失,說明YTHDF1確實能夠識別Robo3.1甲基化位點。而恰巧YTHDF1的重要作用之一就是能夠提高mRNA的翻譯效率,再共轉Robo3.1和YTHDF1以及甲基化位點突變的Robo3.1質粒之后發現,YTHDF1通過對m6A位點的集合從而促進蛋白翻譯的效果非常明顯。最后文章中所呈現的Robo3.1依賴于基底的蛋白改變,其實是因為基底改變了YTHDF1從而調控Robo3.1的蛋白表達。
Article 2: 3’UTR?不,這次是CDS更重要
您是否想過m6A修飾到底在mRNA哪個位置更重要?還記得大牛何川老師研究膠質瘤干細胞當中Foxm1甲基化的文章嗎?ALKBH5在膠質瘤樣本當中高表達,而ALKBH5正是調控pre-Foxm1位于3’UTR區域的一個甲基化位點來影響Foxm1 mRNA的穩定性。
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