徐汇区研究m6A

继前面介绍中国医学科学院tumour医院赫捷院士团队2021年6月21日在Nature Communications（IF=14.919）上发表“METTL3 promotes tumour developmentby decreasing APC expression mediated by APC mRNA N6-methyladenosine-dependent YTHDF binding”的食管鳞ai m6A机制文章后，本期我们继续为大家介绍赫捷院士团队 2021 年 5 月 8 日在 Nature 旗下期刊 Cell Death & Disease（IF=8.47）上发表的题为 “WNT/β-catenin-suppressed FTO expression increases m6A of c-Myc mRNA to promote tumor cell glycolysis and tumorigenesis” 的肺腺ai m6A机制文章。该研究揭示了一种 Wnt/β-catenin 介导的 FTO 下调的关键机制，并凸显了 MYC mRNA 的 m6A 修饰在调节tumour细胞糖酵解和生长中的作用。云序生物有幸参与了两次研究当中的m6A MeRIP-seq和RNA-seq的测序服务以及生信分析。m6A RNA修饰上游酶的筛选。徐汇区研究m6A

那么，Wnt 信号通路到底是怎么抑制 FTO 启动子的呢？作者通过 ChIP 实验发现，FTO 基因启动子区域的 TBE 元件区域附近的组蛋白存在 H3K27me3 的甲基化修饰现象。学界在先前的研究中已经知晓，EZH2 是一种负责组蛋白 H3K27me3 甲基化修饰的酶。通过Co-IP 实验发现，Wnt 刺激可以促进 EZH2 与 β-catenin 的结合；通过 ChIP 实验发现，Wnt 刺激也可以促进 EZH2 与 TBE 元件的结合。并且，敲降 EZH2 可阻断 Wnt 对 FTO 表达的抑制作用。综合前面的几个发现可以证明：Wnt 信号诱导了 EZH2 与 β-catenin 的结合，导致了 FTO 启动子附近的组蛋白发生 H3K27me3 甲基化修饰，从而抑制 FTO 表达。徐汇区研究m6ALC-MS/MS检测整体RNA修饰水平。

近年来，科学家们发现了一种可逆的RNA甲基化—m6A，即RNA分子腺嘌呤第6位氮原子上发生甲基化修饰(N6-methyladenosine，m6A)。研究发现，m6A是真核生物mRNA上常见的一种转录后修饰，m6A在细胞加速mRNA代谢和翻译，以及在细胞分化、胚胎发育和压力应答等过程中起重要作用。种种研究迹象表明m6A 存在于很多物种中，占到了 RNA甲基化修饰的80%。m6A除了分布在 mRNA 中，也出现在很多非编码 RNA中 ，如：环状RNA 、LncRNA等。Nature正刊发表文章，证实发生m6A RNA甲基化修饰可以调控mRNA稳定性。而随后Cell Research也发表文章，证实环状RNA也会被m6A甲基化修饰，并会促进环状RNA编码蛋白这一有趣的结论。

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当出现热休克时，METTL3就会定位到染色质的热休克相关的基因上，m6A就会被添加到热休克转录本上，从而诱导这些转录本在应激压力下被清chu。UV诱导DNA破坏时，METTL3/14就会在2分钟内定位到UV诱导的损伤位点，同时伴随着m6A活动的增强。在人类多能干细胞的TGF-信号转录通路转导方面，活化的SMAD2/3会与METTL3/14-WTAP相互作用，诱导m6A添加到特定的转录本上。在AML细胞中，一部分METTL3会通过METTL14非依赖方式与CCAAT增强子结合蛋白zeta(CEBPZ)的启动子区域结合。在he心pG2细胞中，H3K36me3能通过与METTL14相互作用招募写入器，诱导mRNA的CDS和3'UTR上添加m6A。YTHDF1 通过结合 m6A 修饰的 MYC mRNA 来促进其翻译。浦东新区研究m6A

云序可提供mRNA和多种非编码RNA的m6A测序。徐汇区研究m6A

既然 FTO 敲降所导致的 c-Myc 蛋白的表达水平上升并不是由 MYC mRNA 表达水平的变化造成的，那么造成这一现象的原因会是什么呢？会不会是 mRNA 翻译调控呢？YTHDF1 是一种典型的 RNA m6A 甲基化识别蛋白（也就是 m6A 的 “Reader”）。用 anti-YTHDF1 抗体进行 RIP 实验，发现 FTO 的敲降将会增强 YTHDF1 与 MYC mRNA 的结合。虽然敲降 YTHDF1 并没有影响 MYC mRNA 的表达水平，但却能降低 c-Myc 蛋白的表达水平。在上一段中发现的 FTO 的敲降所导致的 c-Myc 蛋白表达水平的上升，还会被 YTHDF1 的敲降所逆转，说明 YTHDF1 发挥功能的位置在 FTO 的下游和 c-Myc 的上游 。综上可知，FTO 表达下调所导致的 MYC mRNA 高水平 m6A 修饰，可被 YTHDF1 识别并结合，从而促进 MYC mRNA 翻译为 c-Myc 蛋白。徐汇区研究m6A

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