RNA甲基化修饰调控和规律

杨莹,陈宇晟,孙宝发,杨运桂

RNA methylation: regulations and mechanisms

Yang Ying,Chen Yusheng,Sun Baofa,Yang Yungui

表1 RNA修饰的主要功能及调控蛋白

Table 1 The functions and regulatory machinery of RNA modifications

修饰类型 主要功能 调节蛋白 参考文献 m6A 鉴定了第一个m6A去甲基化酶FTO FTO [9] FTO还可以催化m6Am和m1A的去甲基化 FTO [10~12] 去甲基化酶FTO介导的m6A修饰可以作为新型顺式元件调控mRNA剪接,及脂肪前体细胞分化 FTO [31] 鉴定了第二个m6A去甲基化酶ALKBH5,发现m6A去甲基化参与mRNA出核及小鼠精子发育 ALKBH5 [13] 鉴定了m6A甲基转移酶复合物的新组分WTAP和METTL14,WTAP作为调节亚基调控催化亚基METTL3/METTL14复合物的定位及底物结合能力 WTAP/METTL3/METTL14 [17] 发现miRNA通过序列互补调控mRNA甲基化修饰形成机制及m6A调控细胞重编程的重要功能 METTL3 [29] Mettl3介导的m6A调控小鼠精子发生过程 METTL3 [63] Mettl3介导的m6A调控小鼠小脑发育 METTL3 [70] m6A甲基转移酶复合物的组分鉴定,包括METTL14,WTAP,VIRMA,RBM15,ZC3H13,以及METTL16等 METTL14、WTAP、VIRMA、 RBM15、ZC3H13、METTL16 [17~28] m6A结合蛋白YTHDC1可与SRSF3及SRSF10直接相互作用,调控mRNA选择性剪接 YTHDC1 [32] m6A结合蛋白YTHDC1可与SRSF3及RNA出核因子NXF1相互作用,调控mRNA出核 YTHDC1 [33] 修饰类型 主要功能 调节蛋白 参考文献 m6A m6A结合蛋白YTHDF1可与翻译起始复合物直接作用,促进m6A修饰的RNA底物的翻译效率 YTHDF1 [40] m6A结合蛋白YTHDF2介导m6A修饰的mRNA的降解 YTHDF2 [38, 39] m6A调控造血干细胞定向分化 YTHDF2、METTL3 [61, 62] m6A结合蛋白YTHDF3可与YTHDF1协同作用调控mRNA翻译 YTHDF3/YTHDF1 [41] m6A结合蛋白YTHDF3可与YTHDF2协同作用介导mRNA降解 YTHDF3/YTHDF2 [42] m6A结合蛋白YTHDC2调控mRNA翻译或降解,以及小鼠精子发生过程 YTHDC2 [43~46] m6A结合蛋白IGF2BP1/2/3介导mRNA稳定性及翻译 IGF2BP1/2/3 [52] 其他可能的m6A结合蛋白 Mrb1, ELAVL1、FMR1、LRPPRC [18, 47~51] m5C 发现了mRNA m5C的分布规律,鉴定了mRNA m5C的主要甲基转移酶NSUN2和第一个结合蛋白ALYREF,及其调控mRNA出核的分子机制 NSUN2、ALYREF [5] 拟南芥mRNA m5C修饰调控组织发育,甲基转移酶为TRM4B TRM4B [6] m1A 揭示了全转录组水平的m1A甲基化图谱 [77, 78] 发展了单碱基分辨率的m1A测序方法,发现核编码及线粒体编码转录本上不同类型的m1A甲基化组 ALKBH3 [79]