图说 | m6A功能及其在肿瘤中的作用(2)
The following article is from 珠江肿瘤 Author 孙月琴
引言:
在上一节"m6A的机制“中我们已经基本了解,m6A主要有甲基化转移酶、去甲基化酶和甲基化阅读蛋白共同参与发挥作用,其中甲基化阅读蛋白(也称“reader”)是发生m6A修饰的mRNA想要行使特定的生物学功能需要的特定的RNA结合蛋白。今天我们将进一步讲解m6A readers具体怎样发挥RNA的功能。(原图如下)我们的介绍将分为以下A、B、C三部分讲解:
图A部分:
m6A几乎参与RNA代谢的所有步骤,包括mRNA翻译,降解,剪接,出口和折叠。在甲基化转移酶、去甲基化酶和甲基化阅读蛋白的共同作用催化完成,其中甲基化阅读蛋白(Readers)中的具有YTH结构域的蛋白包括YTHDC1-2和YTHDF1-3;YTHDC1-2的作用部位主要在细胞核内,有助于RNA剪接和输出。而其他Readers,如:HNRNPA2B1则与YTHDC1蛋白不同,HNRNPA2B1与m6A修饰的碱基不能直接结合,HNRNPA2B1((异质核核糖核蛋白)除了激活miRNA初级体(pri-miRNA)下游通路外还与miRNA前体(pre-miRNA)加工有关。
图B部分:
Readers识别并结合m6A位点,在YTH域家族中,主要由YT521-B homology(YTH)发挥识别作用,YTHDF1通过与起始因子(如:EIF4G2,图中两个EIF4G的复合体)相互作用,增强mRNA翻译和蛋白质合成。YTHDF2通过YTHDF2的N端区域和CNOT1亚基的SH结构域之间的直接结合来募集CCR4-NOT腺苷酸酶复合物,从而引发含有m6A的mRNA的腺苷酸化和衰变。同时,m6A通过充当“自我”的标志物来抑制环状RNA(circRNA)免疫。未修饰的circRNA与激活的模式识别受体RIG-1和K63多聚泛素形成复合物,导致MAVS丝化,IRF3二聚化和干扰素产生。YTHDF2通过结合m6A修饰的circRNA抑制circRNA免疫,导致“自身circRNA”被忽略并导致RIG-I激活失败。如图所示:YTHDF3分别经由与YTHDF1相互作用增强RNA翻译,并通过与YTHDF2 关联促进RNA降解。IGF2BP通过在正常条件下通过与mRNA稳定剂(如ELAVL1和MATR3)的结合来提高靶标mRNA的稳定性,并通过在应激条件下转位至应激颗粒来促进靶标mRNA的储存来增强靶标mRNA的表达,IGF2BP1通过优先关联靶标mRNA 3'UTR中miRNA结合位点的上游,然后拮抗miRNA受损的基因表达来促进肿瘤细胞恶性表型。同时,IGF2BP1可以抑制microRNA介导的SRF(血清反应因子,可控制癌基因如FOXK1和PDLIM7的表达)表达降解。
图C部分:
EIF3通过与5'-cap相互作用,对于专门的翻译起始是必不可少的,这有助于在EIF3特异的mRNA上翻译起始复合物的组装。EIF3在结直肠癌中高表达,并有助于mTOR信号传导。EIF3敲低促进自噬。YTHDC2是一种RNA诱导的ATPase,具有3'至5'RNA解旋酶活性,与“writers”和“eraser”结合,提高靶RNA的翻译效率,但降低了它们的丰度。
总结:
在基本了解m6A的机制和其在RNA生物过程中的作用后,大家是不是非常期待m6A在癌症中到底扮演这什么角色,发挥着什么样的作用呢,下次图说我们将详细解答“m6A目前发现的在癌症中的作用”。敬请期待吧。
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