N6-methyladenosine-dependent regulation of messenger RNA stability.

1.文章简介

腺苷酸N6位甲基化是高等真核生物最普遍的RNA修饰，虽然该修饰被发现与细胞的形态和发育相关，但其具体的调控方式却一直未被报道。2014年1月，Wang等人在Nature杂志上以letter的形式，首次报道了m6A调控基因表达的方式。该研究发现m6A修饰的RNA可以被YTHDF2蛋白特异识别，被该蛋白结合会导致mRNA转运到p-body，从而导致mRNA的降解。因此m6A修饰可以调控mRNA的翻译和稳定性，在该修饰被发现近40年后，首次从机制上揭示了其调控方式。
研究者首先对YTHDF家族成员对m6A的亲和力进行了检测，发现该家族成员富集结合具有m6A修饰的RNA，且YTHDF2对m6A修饰的RNA的亲和力是未被修饰RNA的16倍。为了确定哪些mRNA中的哪些腺苷酸发生了m6A修饰，研究者进行了meRIP-seq；同时基于YTHDF2对m6A-RNA高亲和力的特征，对YTHDF2蛋白进行了PAR-clip实验和RIP-seq实验，来系统鉴定细胞内m6A的特征及其被YTHDF2结合的特征。作者发现，YTHDF2结合的RNA中，有59%可以在meRIP-seq中检测到。且YTHDF2蛋白结合的m6A在mRNA的终止密码子和3’UTR区具有很强的富集，暗示其可能调控mRNA的翻译和稳定性。
进而研究者通过Ribosome Profiling和转录组测序对YTHDF2结合和m6A-RNA的翻译、稳定性进行研究，发现YTHDF2敲除之后，mRNA的稳定性大大提高，但核糖体结合的RNA却并无升高，说明本由YTHDF2结合的RNA并未进行翻译；密度梯度离心结果也证实，YTHDF2蛋白位于非核糖体组分中。这些结果表明，YTHDF2结合m6A-RNA，并抑制这些RNA进入翻译机器，同时降低mRNA的稳定性。
为了弄清YTHDF2介导的mRNA不稳定的机制，作者对YTHDF2及其删除突变在细胞内的定位进行了研究，发现YTHDF2定位在P-body中，且该蛋白的C端对其定位非常重要。这也很好的解释了YTHDF2调控m6A-mRNA稳定性的机制。
因此m6A-RNA会被YTHDF2识别，并介导这些RNA定位到p-body中，从而使其被降解。该工作首次真正意义上揭示了m6A调控基因表达的一种作用机制，但其他的作用方式尚有待我们去研究。

原文出处：

Wang X, Lu Z, Gomez A, Hon GC, Yue Y, Han D, Fu Y, Parisien M, Dai Q, Jia G et al (2014) N6-methyladenosine-dependent regulation of messenger RNA stability. Nature505:117-120.