Cell子刊:编码区的m6A位点触发翻译依赖的mRNA衰变

时间:2024年12月18日
来源:AAAS

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德国维尔茨堡大学的研究人员发现了一种特别有效地分解人体内mRNA分子的过程。这可能是有用的,例如,在治疗癌症。

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它们就像我们身体的建筑师:信使核糖核酸,简称mRNA。它们包含蛋白质的详细蓝图,这些蓝图由它们的“同事”——核糖体解读和翻译。如果没有体内的蛋白质,我们就无法生存——它们控制细胞分裂,提供强大的免疫系统,使我们的细胞抵抗外部攻击。

就像在“真正的构建”中一样,一些细胞层面的蓝图需要额外的指令——例如,如果需要特别快地产生蛋白质,或者蓝图有缺陷。在我们的身体里,这种作用是由所谓的RNA修饰来发挥的,这是一种微小的化学变化,就像附加在mRNA各个成分上的附加注释一样。

发现新的mRNA降解过程

德国巴伐利亚州维尔茨堡大学(JMU)的研究人员现在专注于一种特殊的修饰,n6 -甲基腺苷(m6A)。生物信息学家Kathi Zarnack解释说:“m6A对科学来说是有趣的,因为这种修饰经常在患有代谢紊乱、癌症或心脏病的人身上发生改变。”“它的功能是:当m6A附着在mRNA上时,根据它所包含的蓝图,一旦第一批蛋白质产生,它就会触发mRNA的降解。这对蛋白质尤其重要,不能产生过多的蛋白质,因为这会对细胞有害。”

Würzburg的研究人员是第一个发现并观察到这种降解过程的人:它将mRNA的降解直接与产生的蛋白质结合在一起,比以前已知的mRNA降解机制更快、更有效。

至关重要的是,这种特殊的途径仅在m6A存在于mRNA的特定区域时才起作用。通过这种方式,m6A特别“评论”了参与细胞分化的蛋白质的蓝图——也就是说,一个细胞是否会以神经细胞、肌肉细胞、皮肤细胞或其他形式存在。

控制mRNA中m6A添加的药物可以利用这一过程。通过特异性抑制m6A,有可能产生更多具有理想功能的蛋白质,反过来,也可以抑制不需要的蛋白质的产生。问题是:到目前为止,科学家们很难预测这些药物的效果,因为不知道m6A修饰必须位于mRNA的哪个区域才能触发降解。Zarnack的同事、生物化学家和RNA生物学家Julian König说:“通过我们的研究,我们现在有助于更好地理解和更精确地预测哪些mrna对这些药物特别敏感。”

下一步研究步骤

在未来,研究人员计划更详细地研究m6A标记的mRNA是如何被降解的,例如,核糖体如何识别这种修饰,以及m6A靶向mRNA降解如何在临床上使用。


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