Cell重要发现：RNA命运由谁定？

　　

生物通报道  由DNA转录过来后，RNA可继续走向多种命运。虽然最为人熟悉的道路是直接促成了蛋白质的生成，RNA分子自身也能够改变基因的表达。新研究帮助解释了实现RNA序列命运的机制。

在发表于8月27日《细胞》（Cell）杂志上的一项研究中，洛克菲勒大学的科学家与哥伦比亚大学的同事证实一种蛋白质识别了附着在RNA序列上的化学指令标记——这是这一命运决策过程中极其重要的一步。

Elizabeth和Vincent Meyer系统癌症生物学实验室主任及副教授Sohail Tavazoie说：“40多年前人们在RNA序列上发现了这一称作为m6A的标记。自那以后，这一丰富的标记被证实参与了几个影响蛋白质及microRNAs生成的重要过程（延伸阅读：何川教授Cell阐析神秘的RNA表观遗传修饰 ）。

“然而，当前仍然存在一个悬而未决的问题：是谁读取了细胞核内的这一化学标记？我实验室的助理研究员Claudio Alarcón发现了这样的一个‘阅读器’（reader）蛋白。鉴于这一过程的基础性，研究发现对于了解细胞的正常功能及疾病具有重要的意义。”

这一称作为m6A的标记是附着在腺苷特定部件上的一种甲基。在以往的研究中，Alarcón和同事们确定了m6A标记是microRNAs生成的一个重要调控因子。放置这一标记的“书写器”（writer）蛋白已知会在RNA分子转录为蛋白质之前标记出需要进行剪接的RNA。许多的基因都包含有必须删除掉的片段，RNA剪接过程对于细胞的功能和身份至关重要。

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近期的一些实验显示，新发现的阅读器蛋白HNRNPA2B1可识别出注定走向两种命运的RNA上的m6A标记：这些RNA分子或是修剪成了microRNAs，或是剪接促使正确生成了蛋白质。在识别出microRNA前体上的m6A标记后，HNRNPA2B1招募切割机器进一步修剪和加工了这些RNA分子。未来的研究工作需要进一步去了解HNRNPA2B1与RNA剪接相关的蛋白互作的机制。

由于发现HNRNPA2B1经常结合在附着m6A标记的RNA分子上的相同位点，研究人员怀疑这一蛋白充当了阅读器。为了确定这一所谓的阅读器蛋白在那里做什么，研究小组在细胞中减少了HNRNPA2B1。

在HNRNPA2B1水平下降的细胞中，他们使用miRNA芯片分析发现总体microRNAs表达发生了转变，许多microRNAs减少（miRNA芯片检测由联川生物承担完成）。他们还检测了对于注定进行剪接的RNA的影响。他们发现这里也是一样，依赖m6A标记的不同RNA分子其剪接发生了显著变化。

HNRNPA2B1是鉴别出的首个m6A核阅读蛋白，实验证据表表明，在细胞核中还存在识别这一标记的其他阅读器蛋白。

Alarcón说：“发现这一新的m6A阅读器蛋白将影响广泛的过程。RNA剪接建立了细胞中的蛋白质库。与此同时，microRNAs异常与包括癌症在内的几种疾病有关。这项研究工作还提供了新证据表明，RNA序列以外的信息，如化学修饰可以决定RNA分子最终的命运和功能。”

（生物通：何嫱）

HNRNPA2B1 Is a Mediator of m6A-Dependent Nuclear RNA Processing Events

N6-methyladenosine (m6A) is the most abundant internal modification of messenger RNA. While the presence of m6A on transcripts can impact nuclear RNA fates, a reader of this mark that mediates processing of nuclear transcripts has not been identified. We find that the RNA-binding protein HNRNPA2B1 binds m6A-bearing RNAs in vivo and in vitro and its biochemical footprint matches the m6A consensus motif. HNRNPA2B1 directly binds a set of nuclear transcripts and elicits similar alternative splicing effects as the m6A writer METTL3. Moreover, HNRNPA2B1 binds to m6A marks in a subset of primary miRNA transcripts, interacts with the microRNA Microprocessor complex protein DGCR8, and promotes primary miRNA processing. Also, HNRNPA2B1 loss and METTL3 depletion cause similar processing defects for these pri-miRNA precursors. We propose HNRNPA2B1 to be a nuclear reader of the m6A mark and to mediate, in part, this mark’s effects on primary microRNA processing and alternative splicing.