基因组所RNA甲基化表观转录组学钻研获进展
2014年1月,GA黄金甲基因组变异与精准生物医学尝试室杨运桂钻研组,与GA黄金甲动物钻研所刘峰钻研组合作发展的“m6A甲基转移酶复合物鉴定”钻研,发现了WTAP(wilms'tumour 1-associating protein) 蛋白作为m6A甲基转移酶复合物调控亚基,调节m6A甲基转移酶催化亚基METTL3和METTL14在细胞体内的定位和活性。钻研成就Mammalian WTAP Is a Regulatory Subunit of the RNA N6-Methyladenosine Methyltransferase在线颁发于细胞生物学学术期刊 Cell Research。
6-甲基腺嘌呤【N6-methyl-adenosine(m6A)】是高档生物中含量最为丰硕的一种RNA甲基化大局,均匀每一条mRNA含有3-5个,存在于守旧序列RRACH(R=G ,A; H=A,C or U)中。但持久以来,由于不足对m6A进行有效检测的技术伎俩和对建饰m6A酶复合物的发现, m6A调控RNA尤其是mRNA的生物学职能尚不明显。
杨运桂钻研组在前期钻研中,通过和芝加哥大学何川教授尝试室合作,参加发现了m6A去甲基化酶FTO(Jia et al. Nature Chemical Biology 2011)和ALKBH5(Zheng et al. Molecular Cell 2013),拓展和丰硕了RNA m6A甲基化表观转录组学新概想与钻研领域(Niu et al. GPB 2013; Zheng et al. RNA Biology 2013)。相对于m6A去甲基化酶的发现,催化m6A形成以SAM为甲基供体的甲基转移酶复合物(~1000kDa)的发现进展缓慢,70-kDA METTL3 (methyltransferase like 3)亚基是目前唯一已知组分。M6A甲基转移酶复合物各组分的发现和鉴定,对揭示RNA m6A甲基化表观转录组学职能和调控法规极其沉要。
本钻研利用生物化学、细胞、基因组学、生物信息学及模式生物等多档次技术伎俩,发现了M6A甲基转移酶复合物另表两个沉要蛋白METTL14 (methyltransferase like 14)和WTAP, METTL14 、WTAP和METTL3在体内形成功能复合物,催化m6A形成。
METTL3和METTL14定位在mRNA加工有关亚细胞器nuclear speckle上,其定位依赖于WTAP;利用转录组、PAR-CLIP技术结合第二代测序技术,科研人员发现METTL3依赖于WTAP结合RNA, mRNA是该甲基转移酶复合物的重要底物。与WTAP和METTL3结合的基因存在选择性剪接模式的扭转,WTAP和METTL3结合RNA MOTIFs在序列和距离与经典m6A甲基化RRACH高度一致,RNA代谢有关基因的表白和选择性剪接都受到METTL3和WTAP的调节。
METTL3和WTAP基因敲低的斑马鱼胚胎都阐发为组织器官分化缺点和细胞凋亡增长。以上钻研确认了WTAP作为调控亚基,调节m6A甲基转移酶催化亚基METTL3/METTL14的细胞内活性和定位。
该钻研工作为进一步钻研m6A的生物职能和RNA表观遗传提供了凭据,为RNA甲基化建饰作为一种拥有沉要生物学调控职能的表观转录组学新概想提供了沉要证据,从而为后续从RNA甲基化这一新角度发展恶性肿瘤等人类疾病的产生发展钻研提供了理论凭据。
该项工作得到了GA黄金甲、科技部、国度天然科学基金委的赞助。
论文链接

WTAP结合RNA并招募METTL3/METTL14复合物对RRACH特异序列进行甲基化建饰






