综述:YTHDF3在表观转录组学中的交叉作用:结构、网络与疾病功能

《Cellular Signalling》:YTHDF3 at the crossroads of the Epitranscriptome: Structure, networks, and disease roles

【字体: 时间:2025年10月27日 来源:Cellular Signalling 3.7

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  本综述系统阐述了m6A阅读器蛋白YTHDF3的双相调控机制,通过液-液相分离(LLPS)和翻译后修饰(PTM)动态调控RNA代谢,在干细胞命运、神经元可塑性及肿瘤免疫中发挥核心作用。文章创新性提出YTHDF3通过协同YTHDF1/2形成调控网络,为靶向m6A(N6-methyladenosine)的肿瘤治疗提供新视角。

  

背景

RNA修饰作为基因表达程序的关键调控因子,在经典遗传和表观遗传密码之外增加了新的调控层面。其中N6-甲基腺苷(m6A)是真核生物mRNA中最丰富的内部修饰,几乎调控RNA代谢的每个环节,包括剪接、稳定性、翻译和降解。m6A景观由"书写器"(甲基转移酶)、"擦除器"(去甲基化酶)和"阅读器"三类蛋白动态调控,形成精密的表观转录组调控网络。

YTHDF3的生化和分子基础

YTHDF蛋白采用双组分结构:N端低复杂度结构域(LCD)富含内在无序区域(IDR)和朊病毒样序列,C端YTH结构域通过芳香残基形成的"芳香笼"特异性识别m6A修饰。YTHDF3的独特之处在于其LCD区域具有更高的构象可塑性,可通过液-液相分离(LLPS)形成生物分子凝聚体,这一特性使其能够整合多种信号通路。翻译后修饰(PTM)如磷酸化、泛素化和SUMO化进一步精细调控YTHDF3的亚细胞定位和功能活性。

YTHDF3的网络定位与交叉对话

在m6A调控网络中,YTHDF3与YTHDF1/2形成功能互补的阅读器复合体。它既能增强靶标mRNA的翻译效率(通过与eIF4B/eIF3A等翻译起始因子互作),也能促进mRNA降解(通过招募CCR4-NOT复合物)。这种功能双效性取决于细胞环境特异性因素,包括结合伴侣的组成、相分离状态以及靶RNA的序列特征。值得注意的是,YTHDF3可通过变构调节影响YTHDF1/2的RNA结合亲和力,形成协同或拮抗的调控模式。

YTHDF3的非致癌性功能

在生理状态下,YTHDF3通过转录后调控机制参与多种重要生物学过程。在抗病毒免疫中,它识别病毒RNA的m6A修饰并促进其降解;在神经系统中,通过调控突触可塑性相关基因的翻译影响学习记忆;在干细胞领域,通过平衡自我更新与分化相关因子的表达调控细胞命运决定。这些功能凸显了YTHDF3作为表观转录组枢纽分子的核心地位。

YTHDF3的致癌作用

YTHDF3在肿瘤中表现出显著的情境依赖性双重功能。在多数实体瘤中,它通过与hnRNPA1等因子协作增强致癌转录本(如EGFR、MYC)的翻译和稳定性,驱动肿瘤增殖和代谢重编程。然而在某些特定环境下,YTHDF3反而通过降解免疫检查点分子或促癌因子抑制肿瘤生长。这种双效性使其成为肿瘤治疗的新靶点,特别是在联合靶向治疗、化疗和免疫治疗中展现巨大潜力。

结论

YTHDF3作为m6A阅读器家族中的多效性调控因子,通过整合翻译控制、RNA衰减和相分离动力学,在生理和病理状态下发挥核心作用。其对干细胞稳态、神经可塑性和肿瘤免疫的调控作用,为开发情境特异性治疗策略提供了新思路。未来研究应聚焦于YTHDF3相分离动力学与翻译后修饰的交叉调控,以及其在肿瘤微环境中的时空特异性功能解析。
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