RNA新修饰2’

什么是2 -O-甲基化？
2 -O-甲基化修饰是在RNA甲基化酶或纤维蛋白酶作用下，核糖RNA在2 位置上发生甲基化的化学修饰。2 -O-甲基化修饰在mRNA、tRNA、rRNA、miRNA等分子上广泛分布。已有研究表明，2 -O-甲基化影响mRNA与蛋白的结合、调控rRNA翻译效率、参与tRNA识别等生物过程。
2 -O-甲基化文章发表情况如何？
2 -O-甲基化这块高分文章不断，已发表期刊包括Nature，Nature Methods，Nature Immunolgy等。 案例1：Nature Methods 影响因子：26.9 文章主题：人类mRNA上2 -O-甲基化转录组图谱
本篇文章首次在人类Hela和293T细胞系mRNA上找到上千个甲基化位点并介绍了甲基化位点在mRNA的分布情况。其中，绝大多数甲基化位点(95.7%)发生在2398个RefSeq注释基因中，95.9%在蛋白编码基因上，极少数发生在非编码基因中(4.1%)。在蛋白质编码转录本中显示大多数位点发生在CDS中(70.3%)。Motif显示2 -O-甲基化的标志序列为AGAU，之后跟随着A或G碱基高分布的情况。2 -O-甲基化位点也富含了三种氨基酸的蛋白编码密码子。总的来说，该文章首次揭示了2 -O-甲基化在人类细胞中的分布特征。
图1. 人类细胞mRNA分子上2 -O-RNA甲基化位点的特征  案例2：Nature 影响因子：43.07 文章主题：2 -O-RNA甲基转移酶FTSJ3参与HIV先天免疫调控
近日，法国蒙彼利埃大学Yamina Bennasser课题组首次发现HIV病毒上存在2 -O-甲基化位点，其感染宿主细胞的活性并受甲基转移酶FTSJ3调控。
1：FTSJ3是2 -O-甲基化转移酶
通过质谱和WB实验，发现甲基化reader蛋白TRBP与甲基化转移酶FTSJ3结合，形成TRBP-FTSJ3复合物。
图1. TRBP结合形成两种特异性复合物 2：病毒颗粒HIV-1 RNA内 2 O-甲基化修饰情况
研究人员使用2 -O-甲基化测序检测HIV-1 RNA甲基化修饰情况，发现17处2 O-甲基化位点，其中15处位于腺嘌呤。对敲除了FTSJ3细胞包装的HIV-1再次进行甲基化测序发现多个位点甲基化水平下降。说明甲基化转移酶FTSJ3影响了2 O-甲基化情况。
图2. HIV-1 RNA 甲基化修饰情况；FTSJ3敲除后病毒HIV-1 RNA中2 -O-RNA甲基化程度 3：FTSJ3参与病毒HIV-1免疫调控机制
1）FTSJ3影响IFN- /IFN- 表达
首先，病毒体内的FTSJ3能否影响病毒感染宿主细胞？作者利用WT和FTSJ3-siRNA敲低的细胞表达HIV RNA，分别感染单核细胞系U937，结果发现实验组细胞中的IFN- /IFN- 表达明显高于WT组。
图3. FTSJ3参与病毒HIV-1免疫调控过程 2）MDA5调控甲基化转移酶参与病毒HIV-1免疫调节过程
MDA5作为RNA胞质感受器，是重要的免疫感应器。作者敲低FTSJ3后，IFN表达下调，接着，敲低了MDA5，IFN表达上调了。该结果证实，甲基化转移酶对HIV RNA 2 O-甲基化修饰逃离了MDA5感应，从而完成了免疫逃逸。
图4. FTSJ3调控MDA5-IFN通路敏感性 3）敲除FTSJ3抑制病毒HIV复制
接着，为评估FTSJ3在病毒内对细胞免疫刺激活性，作者利用FTSJ3敲除病毒感染MDDCs，显然FTSJ3敲除细胞产生的HIV病毒颗粒诱导1型干扰素表达，同时抑制HIV-1表达效率。所以，siFTSJ3-HIV非甲基化RNA导致病毒RNA的先天免疫，抑制HIV复制。
图5.敲除FTSJ3抑制病毒HIV复制 综上所述，本研究首次发现FTSJ3具有RNA 2 O-甲基化活性，并证实HIV病毒在感染后可募集FTSJ3-TRBP系统完成对病毒RNA的2 O-甲基化修饰，从而降低MDA5-IFN通路敏感性，减少免疫系统识别。这种新的HIV-1先天免疫逃逸途径有望成为治疗AIDS的新靶点。 全文链接
1.https://www.nature.com/articles/nmeth.4294
2.https://www.nature.com/articles/s41586-018-0841-4
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