在本研究当中,作者发现: 肺腺ai组织当中,m6A 的去修饰化酶 FTO 的表达水平存在下调。 Wnt 信号诱导的 EZH2/β-catenin/LEF/TCF 复合体结合于 FTO 基因启动子区域的 TBE 元件区域,通过组蛋白 H3K27me 的甲基化抑制了 FTO 基因的转录。 通过m6A MeRIP-seq发现FTO 的表达下调使得包含 MYC 在内的多种代谢相关基因的 mRNA 的 m6A 修饰水平升高。 MYC mRNA 的 m6A 修饰可以募集 m6A 识别蛋白 YTHDF1 的结合,从而促进 c-Myc 蛋白的翻译表达,进而提升tumour细胞的糖酵解水平和细胞增殖能力,促进tumour发生。YTHDF1 通过结合 m6A 修饰的 MYC mRNA 来促进其翻译。和平区研究m6A
c-Myc 蛋白在ai症的代谢当中扮演重要的角色,因此作者就 c-Myc 的高表达在肺腺ai当中所发挥的作用进行了进一步的研究。首先,在小鼠肺腺ai细胞系中,FTO 敲降的细胞表现出己糖激酶-2(HK2) mRNA 和蛋白高表达的现象,说明 FTO 敲降细胞的糖酵解活跃。并且,FTO 敲降诱导的 HK-2 高表达现象,可被 c-Myc 敲降所逆转,说明 c-Myc 发挥功能的位置在 FTO 的下游和己糖激酶的上游。类似地,FTO 敲降细胞的葡萄糖摄取、乳糖生成、细胞增殖、细胞迁移、细胞侵入能力等均有升高,且这些升高现象均可被 c-Myc 敲降所逆转。上海m6A分子m6A甲基化修饰对神经退行性疾病的重大发现。
在研究了 FTO 对肺腺ai的作用机制的基础上,作者还进一步探索了 m6A 识别蛋白 YTHDF1 在肺腺ai中扮演的角色。首先,通过 RIP 实验,作者证明了 YTHDF1 与 MYC mRNA 的结合。随后,通过结合 FTO 敲降和 YTHDF1 敲降实验的结果,证明 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。 在本研究当中,肺腺ai致病机理当中的 “Eraser” 和 “Reader” 都得到了阐释。这些新发现对于肺腺ai的zhi疗提供了一种全新的潜在思路。
举例来说,潜在的m6A结合蛋白ELAV1 / HuR能够结合ARE区并稳定相应的转录物。对照和METTL3敲低细胞中差异mRNA表达水平的分析表明m6A稳定mRNA。甲基化的失去降低含有m6A4的转录本的表达水平。这种效应对于在内含子中含有m6A的mRNA是较突出的。这些数据的一个可能的解释是m6A是正确剪接mRNA所需要的,当被破坏时导致剪接受损和随后的mRNA降解。m6A对mRNA稳定性的影响可能是基因特异性的,因此全局RNA稳定性的显着变化不太可能发生。云序生物聚焦于科研前沿领域,针对各类RNA分子、表观遗传学、蛋白质组学等研究热点为广大科研人员提供系统性解决方案。云序生物推出的GenSeq® m6A MeRIP试剂盒。
在肺腺ai细胞当中,哪些 RNA 会受 FTO 表达下调的调控,进而引发肺腺ai呢?为了探明 FTO 下游的分子致病原因,作者进行了 m6A 甲基化测序,发现 FTO 敲降的肺腺ai细胞当中有大量基因的 mRNA m6A 甲基化上调。FTO 是一种典型的 RNA m6A 甲基化的去修饰酶(也就是 m6A 的 “Eraser”),可以消去 m6A 甲基化,还原出普通的 A 碱基。通过云序生物m6A MeRIP-seq发现,FTO敲降细胞中有 556 个基因的 mRNA的 m6A 修饰水平升高;生信分析也发现,FTO 敲降细胞的代谢通路当中有许多基因的 mRNA 的 m6A 修饰水平升高,其中就包括一个重要的转录因子 MYC。m6A MeRIP-seq的结果可以验证,当敲降了 FTO 之后,MYC 基因的 mRNA 的终止密码子附近的 m6A 修饰水平升高。通过云序生物m6A MeRIP-qPCR 实验结果也证实,FTO 的敲降可以提升 MYC mRNA 的 m6A 修饰水平。针对 FTO 蛋白的 RIP 实验更是直接证明,FTO 结合在 MYC 的 mRNA 上面。综合前面的几个发现可以证明,FTO 可结合 MYC 的 mRNA,从而降低 MYC mRNA 的 m6A 修饰水平。国内较全的RNA修饰测序平台,提供m6A、m5C、m1A、m7G。江西技术m6A
m6A RNA修饰上游酶的筛选。和平区研究m6A
RNA剪接后,成熟的mRNA必须从细胞核中输出以在细胞质中翻译或降解。研究者检测到STH处理的he心La细胞中细胞核mRNA的保留时间增加了40%,但是多聚腺苷酸化的RNA没有变化。在具有增强的m6A水平的ALKBH5缺陷型细胞中,通过5-溴尿苷(BrU)掺入分析观察到新生合成的RNA主要分布在细胞质中。据报道,不同的RNA种类通过核孔复合物利用不同的途径进行核输出。TAP-P15复合体是在衔接蛋白如ALY/REF衔接子、SR蛋白和TREX复合物的协助下用于mRNA输出。由于ASF/SF2的磷酸化水平决定其在剪接或核输出中的功能,因此推测由ALKBH5缺陷引起的ASF/SF2磷酸化减少将加强其与TAP/P15复合物的相互作用从而导致核mRNA输出加速。与mRNA不同,rRNA可以招募几种不同的途径使其出口更有效率。rRNA核出口可能不会受到ALKBH5缺陷的显着影响。有趣的是,ALKBH5缺陷也导致细胞质中SRPK1蛋白异常聚集。 SRPK1负责剪接因子的磷酸化,以促进其参与前mRNA的剪接。和平区研究m6A
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