2020年2月m6A RNA甲基化研究總結(jié)

發(fā)稿時間：2020-03-12來源：天昊生物

2020年2月份m6A RNA甲基化研究領(lǐng)域共有7篇IF>10文章正式發(fā)表，文章主要研究內(nèi)容如下：

（一）

病毒竟如此狡猾，以m6A修飾來偽裝自己！

內(nèi)部的N6-甲基腺嘌呤(m6A)修飾是RNA最常見、最豐富的修飾之一。然而，病毒RNA m6A修飾的生物學(xué)作用仍不清楚。這項研究以人類偏肺病毒(HMPV)為模型，證明了m6A作為一種分子標(biāo)記有助于先天免疫區(qū)別自己（self）和非己RNA。結(jié)果顯示HMPV RNAs被m6A甲基化修飾，病毒m6A甲基化促進(jìn)了HMPV的復(fù)制和基因表達(dá)。利用同義突變或去甲基化酶使得m6A位點失活導(dǎo)致m6A缺陷的重組HMPVs和病毒體RNA，進(jìn)而誘導(dǎo)I型干擾素表達(dá)增加，這一調(diào)控依賴于細(xì)胞質(zhì)RNA傳感器RIG-I，而不依賴于黑色素瘤分化相關(guān)蛋白5 (MDA5)。機(jī)制上，m6A缺陷的病毒體RNA誘導(dǎo)RIG-I的高表達(dá)，更有效地與RIG-I結(jié)合，并且促進(jìn)RIG-I構(gòu)象改變，導(dǎo)致干擾素表達(dá)增強(qiáng)。此外，m6A缺陷的重組HMPVs在體內(nèi)引起干擾素的增加，并在棉鼠體內(nèi)被減毒，但仍保持了較高的免疫原性。總體而言，這項研究結(jié)果顯示（1）病毒在其RNA中獲得m6A，作為一種模仿細(xì)胞RNA的方式以避免先天免疫檢測；（2）病毒RNA m6A可作為減弱HMPV的靶點，用于疫苗研發(fā)。

 

（二）

 

 

精子發(fā)育過程中circRNA與m6A修飾和編碼蛋白的故事！

從編碼基因剪接而來的環(huán)狀RNA(circRNAs)大部分含有開放閱讀框(ORFs)，因此具有編碼蛋白質(zhì)的潛力。然而，目前還不清楚是什么調(diào)控了這些含ORF的circRNAs的發(fā)生，它們是否被翻譯成蛋白質(zhì)，以及它們在特定的生理環(huán)境中起什么作用。這項研究報道了在小鼠精子形成過程中，當(dāng)晚期粗線精母細(xì)胞發(fā)育成圓形然后精細(xì)胞延伸時大量circRNAs被合成，豐度增加。對于一些circRNAs，反剪接似乎主要發(fā)生在m6A富集的位點，這些位點通常位于線性mRNA的起始密碼子和終止密碼子附近。因此，大約一半的這些雄性生殖細(xì)胞circRNAs含有大的ORFs，并且有m6A修飾的起始密碼子在其連接位點，這些特征最近被證明與蛋白質(zhì)編碼潛能有關(guān)。利用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測了這些circRNAs連接序列編碼的數(shù)百個多肽，表明這些circRNAs確實可以在發(fā)育中的和成熟的男性生殖細(xì)胞中被翻譯成蛋白質(zhì)。本研究不僅發(fā)現(xiàn)了m6A在編碼circRNAs的生物發(fā)生中發(fā)揮的新作用，而且還發(fā)現(xiàn)了一種潛在的機(jī)制，可以在沒有線性mRNA的情況下確保穩(wěn)定和持久的蛋白質(zhì)產(chǎn)生，即通過生成在連接序列中包含大的ORFs和m6A修飾的起始密碼子的circRNAs。

 

（三）

 

登革熱病毒或寨卡病毒感染后會引起m6A修飾變化嗎？

N6-甲基腺嘌呤(m6A) RNA修飾調(diào)節(jié)mRNA的命運(yùn)，從而影響許多生物學(xué)過程。這項研究分析了登革熱病毒(DENV)、寨卡病毒(ZIKV)、西尼羅河病毒(WNV)和丙肝病毒(HCV)感染后轉(zhuǎn)錄組m6A修飾，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些黃病毒科的病毒感染改變了特定細(xì)胞轉(zhuǎn)錄本的m6A修飾，包括RIOK3和CIRBP。在病毒感染過程中，RIOK3中m6A的加入促進(jìn)了其翻譯，而CIRBP中m6A的缺失促進(jìn)了可變剪接。重要的是，病毒激活先天免疫感應(yīng)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)應(yīng)激反應(yīng)分別導(dǎo)致RIOK3或CIRBP中m6A的改變。此外，包括RIOK3和CIRBP在內(nèi)的一些感染改變m6A特征的轉(zhuǎn)錄本編碼蛋白，影響了DENV、ZIKV和HCV感染?？偟膩碚f，這項工作揭示了在病毒感染過程中激活的細(xì)胞信號通路會導(dǎo)致宿主mRNA m6A修飾的改變，從而調(diào)控感染。

 

（四）

 

多條信號通路解釋ALKBH5如何抑制NSCLC進(jìn)展！

背景：被ALKBH5清除的mRNA甲基化在mRNA的生成、降解和翻譯控制中的重要性是一個新興的研究熱點。異常激活的YAP與許多人類癌癥的發(fā)生有關(guān)。然而，ALKBH5調(diào)控YAP表達(dá)和活性來抑制NSCLC腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的機(jī)制尚不清楚。

方法：分析正常肺細(xì)胞和非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中蛋白和轉(zhuǎn)錄的相互作用。用qPCR和報告基因法檢測基因表達(dá)。用免疫組化方法測定蛋白水平。用免疫沉淀法分析核酸相互作用及狀態(tài)。用標(biāo)準(zhǔn)生化試驗分析細(xì)胞狀態(tài)。利用MeRIP分析m6A的修飾。

結(jié)果：YAP表達(dá)與ALKBH5表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，在NSCLC細(xì)胞增殖、侵襲、遷移、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化調(diào)控中起相反的作用。ALKBH5降低了YAP的m6A修飾。YTHDF3結(jié)合YAP pre-mRNA依賴于m6A修飾。YTHDF1和YTHDF2以獨(dú)立于m6A的方式與YTHDF3競爭性調(diào)控YAP的表達(dá)。YTHDF2通過AGO2系統(tǒng)促進(jìn)YAP mRNA的降解，而YTHDF1通過與eIF3a相互作用促進(jìn)YAP mRNA的翻譯；這兩種方式都受m6A修飾的調(diào)控。此外，ALKBH5基于HuR通過對miR-107/LATS2軸的調(diào)節(jié)來降低YAP活性。ALKBH5通過降低YAP的表達(dá)和活性來抑制腫瘤在體內(nèi)的生長和轉(zhuǎn)移。

結(jié)論：m6A去甲基酶ALKBH5可通過降低YTHDFs介導(dǎo)的YAP的表達(dá)，抑制miR-107/LATS2介導(dǎo)的YAP活性來抑制NSCLC腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。此外，有效抑制m6A修飾ALKBH5可能是一種潛在的肺癌治療策略。

（五）

 

METT14介導(dǎo)m6A修飾的lncRNA在CRC中的作用！

背景：N6-甲基腺嘌呤(m6A)是真核細(xì)胞中最常見的RNA表觀遺傳調(diào)控。然而，對m6A在結(jié)直腸癌(CRC)中的認(rèn)識非常有限。本研究旨在探討m6A在CRC中的作用。

方法：從公共數(shù)據(jù)庫和組織芯片中挖掘METTL14的表達(dá)水平，探討METTL14在CRC中的臨床相關(guān)性。接下來，通過功能實驗來定義METTL14在CRC進(jìn)展中的作用。轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)用于篩選METTL14的潛在靶點。通過RNA pulldown和RNA免疫沉淀(RIP)實驗驗證了METTL14與推測靶點的特異性結(jié)合。通過挽救實驗和甲基化RNA免疫沉淀(Me-RIP)揭示其作用機(jī)制。

結(jié)果：臨床上，METTL14的缺失與CRC患者預(yù)后不良有關(guān)。在功能上，METTL14的下調(diào)在體外顯著增強(qiáng)了CRC細(xì)胞的增殖和侵襲能力，在體內(nèi)促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。在機(jī)制上，RNA-seq和Me-RIP結(jié)果確定lncRNA XIST為METTL14的下游靶點。METTL14的下調(diào)實質(zhì)上消除了XIST的m6A水平，增強(qiáng)了XIST表達(dá)。此外，發(fā)現(xiàn)了m6A甲基化的XIST被YTHDF2，一個m6A的閱讀蛋白識別，從而介導(dǎo)了XIST的降解。在CRC組織中，XIST表達(dá)與METTL14和YTHDF2呈負(fù)相關(guān)。

結(jié)論：研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)了METTL14在CRC中的功能和預(yù)后價值，并擴(kuò)展了對RNA表觀遺傳學(xué)在癌癥生物學(xué)中的重要性的理解。

 

（六）

 

 

這篇綜述總結(jié)了m6A修飾在肝臟成瘤中的作用！

肝癌是世界范圍內(nèi)的一種常見癌癥。雖然肝癌變的病因已明確，但其潛在的分子機(jī)制仍不明確。表觀遺傳的異常調(diào)控，如異常的DNA甲基化和組蛋白修飾，在肝癌的發(fā)生中起著重要的作用。與DNA和核心組蛋白類似，mRNA的可逆化學(xué)修飾最近被認(rèn)為是控制基因表達(dá)的重要調(diào)控機(jī)制。N6-甲基腺嘌呤(m6A)是哺乳動物細(xì)胞中最常見的mRNA內(nèi)部修飾。m6A修飾對控制很多細(xì)胞和生物學(xué)過程很重要。m6A修飾的異常調(diào)控最近被發(fā)現(xiàn)與人類致癌有關(guān)，包括肝癌。本文綜述了近年來m6A調(diào)控及其在正常細(xì)胞和癌細(xì)胞中的生物學(xué)作用的研究進(jìn)展。重點集中在m6A修飾和m6A調(diào)控因子在肝臟疾病和肝癌中的異常調(diào)控作用。主要強(qiáng)調(diào)了m6A修飾異常與肝癌的臨床相關(guān)性。文章還討論了探索m6A修飾用于癌癥診斷和治療的潛力。

 

（七）

 

這篇綜述總結(jié)了3種mRNA修飾在腫瘤干細(xì)胞命運(yùn)決定中的工作！

盡管數(shù)量不多，但癌癥干細(xì)胞在驅(qū)動癌細(xì)胞生長、化療耐藥和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮著核心作用。以前的研究主要集中在DNA或組蛋白修飾如何決定癌癥中細(xì)胞的命運(yùn)。然而，目前仍不清楚RNA修飾是如何協(xié)調(diào)癌細(xì)胞的命運(yùn)決定的。在RNA中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了170多種不同的RNA修飾，而在mRNA中只發(fā)現(xiàn)了少量的RNA堿基修飾。越來越多的證據(jù)表明，肌苷、5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤三種mRNA修飾在腫瘤干細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)換過程中對基因表達(dá)的時空調(diào)控起著至關(guān)重要的作用。此外，轉(zhuǎn)錄組水平的比對發(fā)現(xiàn)異常積累的mRNA修飾可以破壞基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致無法控制的癌細(xì)胞生長，這在不同的癌癥中廣泛存在。本文綜述了近年來這三種mRNA修飾在維持腫瘤干細(xì)胞干性方面的研究進(jìn)展，并對其分子機(jī)制進(jìn)行了探討，以期為消除腫瘤干細(xì)胞開發(fā)新的治療方法提供新的思路。