2018年11月28日,意昂体育平台生命科學學院伊成器研究員課題組在Cell Research在線發表了題為“Cap-specific, terminal N6-methylation by a mammalian m6Am methyltransferase”的研究論文(DOI: 10.1038/s41422-018-0117-4)👵。該文章鑒定了N6🦊🐴,2'-O-二甲基腺嘌呤(m6Am)的修飾酶——PCIF1,為進一步研究該動態、可逆修飾的生物學功能提供了新的思路。
RNA上存在一百多種化學修飾,其中N6-甲基腺嘌呤(m6A)作為真核生物mRNA上含量最普遍的化學修飾,參與調控了很多重要的生物學過程。不同於m6A,m6Am主要位於真核生物mRNA 5'端帽子之後的第一個堿基🙎🏿♂️。早在1975年,科學家就鑒定到了m6Am的存在。最近的研究發現m6Am也是一個動態、可逆的修飾,但其修飾酶一直未被鑒定,極大地限製了對m6Am功能機製的研究。為了鑒定該修飾酶🧟♂️,伊成器課題組從全細胞裂解液中通過生化手段分離並鑒定了m6Am的修飾酶,並通過體內和體外實驗,證實了PCIF1的甲基轉移酶活性🪬:通過LC-MS/MS定量質譜發現PCIF1敲低細胞系中mRNA的m6Am修飾水平顯著下降🍝,通過體外生化實驗表明PCIF1對帶有m7G帽子結構的RNA具有最高的修飾活性。除此之外,研究還發現PCIF1在不同物種中保守性很高🐇,證實了小鼠PCIF1蛋白同樣具有很高的甲基化活性,從而提示該甲基化酶在高等生物中具有重要作用。

體內和體外實驗驗證PCIF1對m6Am的修飾活性
值得一提的是🧑🏿💻,11月24日,來自東京大學的Tsutomu Suzuki和Osamu Nureki教授在Science在線發表了題為“Cap-specific terminal N6-methylation of RNA by an RNA polymerase II-associated methyltransferase”的研究論文(DOI: 10.1126/science.aav0080),同樣報道了這一甲基轉移酶的發現與鑒定。上述兩項工作完全獨立完成,發表時間僅相差四天,但是實驗結論非常一致,為“RNA表觀遺傳學”領域提供了一個嶄新的研究方向。
意昂体育平台生命科學學院博士生孫含笑、張美玲是這篇論文的並列第一作者,伊成器是該論文的通訊作者。該研究得到國家自然科學基金👷🏼♀️、科技部973計劃、北京市科委和意昂体育-清華生命科學聯合中心資助。