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生科伊成器课题组实现新型RNA修饰m6Am甲基转移酶的鉴定
日期: 2018-11-30  信息来源: 生命科学学院

2018年11月28日,北京大学生命科学学院伊成器研究员课题组在Cell Research在线发表了题为“Cap-specific, terminal N6-methylation by a mammalian m6Am methyltransferase”的研究论文(DOI: 10.1038/s41422-018-0117-4)。该文章鉴定了N6,2'-O-二甲基腺嘌呤(m6Am)的修饰酶——PCIF1,为进一步研究该动态、可逆修饰的生物学功能提供了新的思路。

RNA上存在一百多种化学修饰,其中N6-甲基腺嘌呤(m6A)作为真核生物mRNA上含量最普遍的化学修饰,参与调控了很多重要的生物学过程。不同于m6A,m6Am主要位于真核生物mRNA 5'端帽子之后的第一个碱基。早在1975年,科学家就鉴定到了m6Am的存在。最近的研究发现m6Am也是一个动态、可逆的修饰,但其修饰酶一直未被鉴定,极大地限制了对m6Am功能机制的研究。为了鉴定该修饰酶,伊成器课题组从全细胞裂解液中通过生化手段分离并鉴定了m6Am的修饰酶,并通过体内和体外实验,证实了PCIF1的甲基转移酶活性:通过LC-MS/MS定量质谱发现PCIF1敲低细胞系中mRNA的m6Am修饰水平显著下降,通过体外生化实验表明PCIF1对带有m7G帽子结构的RNA具有最高的修饰活性。除此之外,研究还发现PCIF1在不同物种中保守性很高,证实了小鼠PCIF1蛋白同样具有很高的甲基化活性,从而提示该甲基化酶在高等生物中具有重要作用。

体内和体外实验验证PCIF1对m6Am的修饰活性

值得一提的是,11月24日,来自东京大学的Tsutomu Suzuki和Osamu Nureki教授在Science在线发表了题为“Cap-specific terminal N6-methylation of RNA by an RNA polymerase II-associated methyltransferase”的研究论文(DOI: 10.1126/science.aav0080),同样报道了这一甲基转移酶的发现与鉴定。上述两项工作完全独立完成,发表时间仅相差四天,但是实验结论非常一致,为“RNA表观遗传学”领域提供了一个崭新的研究方向。

北京大学生命科学学院博士生孙含笑、张美玲是这篇论文的并列第一作者,伊成器是该论文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、科技部973计划、北京市科委和北大-清华生命科学联合中心资助。

编辑:麦洛

责编:白杨


   
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