打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
一文带你看懂m6A修饰上游机制研究

近年来,m6A的研究在国自然中也是越来越多,中标的本子数量呈指数增长。

今年中标的本子也有不少是关于m6A的青年项目,可见大家的研究水平也是越来越高了。

然而对于很多童鞋来说,m6A还是挺陌生的,今天就一篇Nucleic Acids Research的文章给大家讲讲其中的大体思路。文章题目是:SUMOylationof the m6A-RNA methyltransferase METTL3 modulates its function。

首先给大家讲讲m6A。N6-腺苷酸甲基化(m6A)修饰是RNA修饰的一种,mRNA发生m6A 修饰后可以通过两方面带来生物学效应,一方面是改变局部RNA的结构,从而增强蛋白与 RNA的结合;另一方面可以招募特定的蛋白结合到m6A修饰的mRNA上。研究证实m6A修饰参与mRNA的转录、翻译和降解过程。m6A的修饰过程是由S-腺苷甲硫氨酸提供甲基,在多聚蛋白甲基转移酶复合物介导下发生的腺苷酸第六位氮原子上的甲基化修饰。

m6A修饰的化学反应

m6A修饰的整个过程是由一系列蛋白参与的。为了方便理解,研究人员将这些蛋白形容为Writer,Eraser和Reader,分别指的是甲基化酶,去甲基化酶和m6A识别结合蛋白。

M6A的修饰过程

然后再提一下类泛素化(SUMOylation),1996年,研究人员发现了一个大小约12KDa并且与泛素蛋白相似的小分子蛋白,取名为类泛素蛋白(Small Ubiquitin related Modifier,SUMO),SUMO蛋白是高度保守的蛋白,目前人类体内共发现4种SUMO,分别命名为SUMO1,2,3,4。与泛素化类似,SUMO修饰同样会影响蛋白质的结构,进而影响其稳定性。研究发现某些蛋白的SUMO化修饰和泛素化修饰发生在同一个赖氨酸上,这样的SUMO化修饰就会通过竞争的作用,抑制其泛素化作用。人类蛋白中大约25%的SUMO化修饰位点可以同时发生泛素化修饰。

在这篇文章中,作者研究的主要内容是m6A的一个Writer——METTL3的SUMO化修饰所带来的影响

METTL3能够发生SUMO化修饰

既然要研究METTL3的SUMO化修饰作用,那么肯定先要确定它能发生SUMO化修饰作用。

作者用Ni2+-NTApull down的方法[1,2]检测METTL3是否存在SUMO化修饰,结果表明,SUMO1的修饰作用最强,SUMO2一般,SUMO3较弱。

Figure 1A

Senp1是一个能够移除SUMO1修饰的特异性蛋白酶,过表达和敲减Senp1能够影响SUMO1对METTL3的修饰作用。

Figure 1B, 1C

作者随后证明内源性的METTL3也是可以发生SUMO化修饰的。

Figure 1D

接下来作者又探究了化疗药物对METTL3的SUMO化修饰是否有影响。结果表明,化疗药物能够诱导METTL3的SUMO化修饰。此外,低氧,过氧,热应激等条件也可以作为研究对象。

Figure 1E

由于之前的实验都是外转质粒进行,为了证实在天然情况下METTL3是否具有SUMO化修饰,接下来,作者用免疫沉淀的方法证明了内源性METTL3也能发生SUMO化修饰。

Figure 1F, 1G

METTL3的SUMO化修饰位点

首先用SUMOplot预测了潜在的位点,然而突变实验表明,预测的位点都不对。于是作者只好对METTL3蛋白所有的赖氨酸位点都进行了突变实验,最终找到了4个主要位点。

Figure 2

METTL3的SUMO化修饰不影响其蛋白质稳定性、细胞内定位以及其与METTL14、WTAP的相互作用,只影响其作为m6A甲基化转移酶的活性

前面我们提到,SUMO化修饰对蛋白质的功能结构会产生影响,但具体产生何种影响是需要进一步的研究的。

作者首先证实了METTL3的SUMO化修饰不影响其蛋白质稳定性、细胞内定位以及其与METTL14、WTAP的相互作用。

Figure 3

接下来证明了METTL3的SUMO化修饰抑制其作为m6A甲基化转移酶的活性

Figure 4

体内外实验证明METTL3的SUMO化修饰通过影响m6A修饰,影响肿瘤的生长

Figure 5

测序研究METTL3的SUMO化修饰究竟影响了哪些基因的m6A修饰


Figure 6

整个研究从机制入手,最后落实到问题临床上,思路是非常完整的,最后的测序分析也可以为之后的研究作铺垫。也为我们提供了研究m6A修饰上游机制的相关思路。

参考文献:

1、SUMO1modification of PTEN regulates tumorigenesis by controlling its associationwith the plasma membrane.

2、PTEN regulation by Akt-EGR1-ARF-PTEN axis.

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
上海交大余健秀团队发现m6A修饰阅读蛋白YTHDF2功能调控的新机制
Plus推荐 | Cell Research连续发表的三篇m6A相关综述,很多关键问题仍有待解决
RNA修饰相关蛋白&RNA甲基转移酶&RNA甲基化修饰结合蛋白​ | m6A综述
小综述:RNA m6A甲基化 | 每日生物评论
翻译组与m6A技术联合研究翻译调控
易基因|植物中m6A甲基化酶调节机制:组成、功能和进化
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服