什么是ABclonal ?

ABclonal-第四代重组兔单抗先行者!

关于m6A你了解多少?

 

导读

继蛋白质翻译后修饰,RNA转录后修饰成为了又一个新的热点,很多同学都摩拳擦掌,准备在RNA转录后修饰这个领域做番研究。我们知道在真核生物中,5’ 端的Cap以及3’ 的ployA修饰在转录调控中起到了十分重要的作用,而mRNA的内部修饰则用于维持mRNA的稳定性。mRNA最常见的内部修饰包括N6-腺苷酸甲基化(m6A)、N1-腺苷酸甲基化(m1A)、胞嘧啶羟基化(m5C)等。其中m6A,也叫RNA甲基化修饰,最近关于m6A甲基化的研究,热度持续不减。

在NCBI里面搜索历年来的研究文章发现“m6A”相关文章在逐年递增,2018年的文章数量达到196篇,2019年截止到六月该领域的在线文章已达到138篇。

《关于m6A你了解多少?》

m6A在NCBI上检索的文献发表数量(截止2019年6月)

那么,今天我们来聊聊作为哺乳动物中最常见的mRNA转录后修饰的方式—N6-甲基腺嘌呤(N6-Methyladenosine, m6A)。m6A占所有腺嘌呤残基的0.1%-0.4%,通常发生在3’-UTR端起始处,影响了RNA的稳定性以及功能的执行,通常认为m6A可以促进RNA的降解。在RNA甲基化中共有三种参与者(2014.8 Cell. IF 38.597):

a. Writers:甲基化执行者(负责在RNA上加上甲基,介导甲基化过程),METTL3、METTL14、WTAP、KIAA1429、RBM15、ZC3H13等;
b. Erasers:去甲基化执行者(参与去除RNA上的甲基,介导去甲基化过程),FTO、ALKBH5;
c. Readers:m6A位点识别者(参与RNA识别以及结合),YTHDF 1-3、YTHDC2

已发现的m6A RNA甲基化功能有很多,比如它可以促进环状RNA翻译(2017.3 Cell Res, IF 14.812),或者通过促进mRNA降解来调控癌症干细胞的分化(2016.4 Cell Host Microbe, IF 9.661),还能调控T细胞分化及免疫稳态(2017.8 Nature. IF 40.137)。

那么,究竟什么是m6A?如何检测m6A?整体研究思路如何?今天小编将分享几篇近期热门文章来看看一些大牛们的研究思路。

 

01

Science子刊首次报道了具有治疗肥胖症和糖尿病药效的FTO蛋白抑制剂

《关于m6A你了解多少?》

来自北京生命科学研究所,中科院北京基因组研究所的研究人员合作发表了题为“Identification of entacapone as a chemical inhibitor of FTO mediating metabolic regulation through FOXO1”的文章,采用基于蛋白结构的虚拟筛选方法,找到老药—entacapone 作为潜在的FTO抑制剂,在体外和体内实验中验证了其FTO抑制活性,并进一步发现Entacapone通过抑制FTO-FOXO1通路,有治疗肥胖症、糖尿病等代谢综合征的临床应用潜力。

这一研究成果公布在Science Translational Medicine杂志上,文章通过全基因组关联分析(GWAS),科研人员发现FTO基因与肥胖症等代谢综合征密切相关。FTO蛋白为核苷酸去甲基化酶,主要作用于mRNA上的m6A修饰。这一修饰调控着mRNA的转录、剪切、转运和翻译等过程。在这项研究中,研究人员采用基于蛋白结构的药物设计方法,针对已有完备的药代动力学和安全性数据的上市药物进行虚拟筛选,得到FTO蛋白抑制剂entacapone。测定了entacapone的抑制活性、选择性和亲和力常数,解析了其与FTO蛋白的复合物晶体结构,进行了entacapone类似物的构效关系分析。研究人员在高脂饲料诱导的小鼠肥胖模型中,测定了entacapone的减肥效果和降血糖效果。同时,利用 entacapone作为化学工具,结合高通量转录组学测序以及m6A的修饰谱数据,发现了FTO的直接底物之一为FOXO1 mRNA。在多种小鼠模型上,研究均证实了entacapone通过抑制外周组织的FTO-FOXO1通路,在肝脏中调控糖异生过程(gluconeogenesis),在脂肪组织中调控产热过程(thermogenesis),从而可以被应用于治疗肥胖症和糖尿病。

 

02

Nature:中国科学家首次发现,树突细胞会降解肿瘤抗原,阻断这一过程,可将检查点抑制剂的肿瘤控制率提升150%

《关于m6A你了解多少?》

中科院北京基因组研究所韩大力团队与清华大学徐萌(Meng Michelle Xu)团队、美国芝加哥大学何川团队合作在Nature上发表了题为“Anti-tumour immunity controlled through mRNA m6A methylation and YTHDF1 in dendritic cells”的研究论文,揭示了RNA m6A修饰通过调控树突状细胞(dendritic cells)的溶酶体组织蛋白酶翻译效率,影响肿瘤抗原特异性的T细胞免疫应答新机制。

研究人员发现,RNA m6A修饰通过YTHDF1调控肿瘤抗原特异性免疫反应。相比于野生型小鼠,Ythdf1敲除小鼠展现出较强的肿瘤抗原特异性CD8+ T细胞应答。进一步研究表明,体内删除树突细胞中的YTHDF1会提升其对肿瘤抗原的交叉呈递能力和T细胞的交叉激活。结合m6A-Seq、Ribo-Seq等转录组学数据发现,多个树突细胞溶酶体组织蛋白酶的转录本均带有m6A修饰且被YTHDF1识别,进而促进其翻译效率。同时,使用组织蛋白酶的抑制剂可以有效增强野生型DC细胞的交叉呈递能力。研究者进一步在其小鼠肿瘤模型中发现,Ythdf1敲除小鼠携带的肿瘤中PD-L1基因表达具有明显上调。PD-L1阻断疗法在Ythdf1敲除小鼠的治疗效果亦有大幅提升。此外,在结肠癌病人样本中的研究结果与小鼠模型相一致:肿瘤基质细胞中YTHDF1表达较低的肿瘤样本中含有较多的T细胞浸润。本研究提示免疫检查点阻断疗法结合YTHDF1敲除或抑制将可能是能使这些病人获益的新型免疫治疗策略。此外,该研究也有助于进一步了解肿瘤免疫逃逸的机制。

 

综上所述,m6A的研究方向:

(1) 主要是通过研究m6A修饰相关的甲基化、去甲基化酶和识别蛋白的功能,进而研究m6A修饰的生物学功能和作用机制: -般通过敲除m6A酶分子,研究下游功能基因分子的表达和m6A甲基化情况,通过介导相关基因异常(可变剪切、稳定性、翻译、miRNA 调控)影响细胞表型和功能特征。

(2) m6A修饰图谱构建 及作用机制:通过m6A甲基化测序( MeRIP-Seq,miCLP )构建疾病细胞模型或者发病组织的m6A修饰谱,分析m6A的motif,peaks数量及分布,Peak关联基因的特征,联合RNA-seq研究m6A甲基化与表达的关系。

ABclonal致力于m6A修饰相关研究,竭诚为更多的科研工作者提供更好的产品与服务。

 

特色产品展示

A17924
m6A Polyclonal Antibody

《关于m6A你了解多少?》

The m6A rabbit polyclonal antibody (4µg, A17924) are tested in Nucleotide Array against N6-methyladenosine (m6A) and unmodified adenosine (100pmol of each oligomer).
Oligomer 1 – N6-methyladenosine (m6A-CUGGUAACGAAUGGCU-G-Biotin)
Oligomer 2 – unmodified adenosine (ACUGGUAACGAAUGGCU-G-Biotin)
Oligomer 3 – unmodified adenosine (AAAAAAAAAAAAAAAAA-Biotin)

《关于m6A你了解多少?》

The m6A rabbit polyclonal antibody (500ng/100ng, A17924) are tested in Nucleotide Array against total RNA of Arabidopsis.(This image is courtesy of an anonymous Abreview)

 

A8370
METTL3 Polyclonal Antibody

《关于m6A你了解多少?》

Western blot analysis of extracts of various cell lines, using METTL3 antibody (A8370) at 1:1000 dilution.

《关于m6A你了解多少?》

Immunofluorescence analysis of HeLa cells using METTL3 antibody (A8370) at dilution of 1:100 (40x lens). Blue: DAPI for nuclear staining.

 

参考文献

1. Yarchoan, M., Johnson, B. A. III, Lutz, E. R., Laheru, D. A. & Jaffee, E. M. Targeting neoantigens to augment antitumour immunity. Nat. Rev. Cancer17, 209–222 (2017).
2. Wang, X. et al. N6-methyladenosine modulates messenger RNA translation efciency.Cell161, 1388–1399 (2015).
3. Barbieri, I. et al. Promoter-bound METTL3 maintains myeloid leukaemia by m6A-dependent translation control. Nature 552, 126–131 (2017).
4. Li, Z. et al. FTO plays an oncogenic role in acute myeloid leukemia as a N6-Methyladenosine RNA demethylase. Cancer Cell31, 127–141 (2017).
5. Vu, L. P. et al. The N6-methyladenosine (m6A)-forming enzyme METTL3 controls myeloid differentiation of normal hematopoietic and leukemia cells. Nat. Med.23, 1369–1376 (2017).
6. Liu, J. et al. m6A mRNA methylation regulates AKT activity to promote the proliferation and tumorigenicity of endometrial cancer.Nat. Cell Biol.20, 1074–1083 (2018)

点赞

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注