mRNA修饰与降解机制 - m6A是mRNA中最常见的化学修饰,通过包含METTL3和METTL14的甲基转移酶合成,主要功能是促进mRNA降解,从而维持关键调控因子mRNA的低水平[2] - 细胞应激反应依赖于m6A-mRNA编码的蛋白质,如代谢调控因子、DNA修复蛋白和自噬蛋白,这些mRNA在应激期间水平上升[3] - m6A通过引发核糖体停滞和碰撞启动mRNA降解,停滞时间比普通密码子长3倍(0.5秒),降解效率提升70%[4][6] YTHDF蛋白的作用 - 核糖体碰撞形成特殊结构界面,吸引YTHDF蛋白,其与碰撞核糖体的结合强度比普通m6A位点高2.3倍[8] - 核糖体碰撞使YTHDF对3'UTR区域的m6A识别效率提升40%,动态调节下,氨基酸缺乏时m6A-mRNA半衰期延长3-5倍[8] 细胞应激反应调控 - 细胞在压力应激状态(如氨基酸缺乏)下暂停m6A介导的mRNA降解,允许应激反应mRNA积累以产生恢复性蛋白质[4] - 该机制使细胞能快速调整基因表达谱,营养充足时清理非必需基因mRNA,应激时保留自噬、DNA修复等关键生存基因mRNA[11] 疾病治疗潜在应用 - 抑制ASCC3解旋酶可延长核糖体碰撞,增强m6A-mRNA降解,或用于清除癌细胞促生存基因[13] - 营养应激时m6A调控的基因网络与肿瘤微环境适应相关,阿尔茨海默病患者脑组织存在异常m6A积累,调控通路可能延缓神经退化[13][14] 研究突破与意义 - 研究首次揭示m6A通过核糖体停滞和碰撞启动mRNA降解的机制,架起表观遗传修饰与翻译调控的桥梁[4][14] - 发现核糖体不仅合成蛋白质,还作为m6A修饰传感器启动靶向降解,为癌症治疗和抗衰老研究提供新思路[4][6]
Cell重磅:m6A通过引发核糖体停滞和碰撞来启动mRNA降解
生物世界·2025-05-07 11:13