m~6A修饰及其对病毒复制过程调控研究进展

N6-甲基腺嘌呤(N~6-methyladenosine, m~6A)修饰是一种在真核生物中普遍存在的RNA修饰方式,在mRNA转运、稳定、翻译等过程中具有重要作用。m~6A修饰在病毒复制周期中扮演不同的角色,病毒的复制和宿主对病毒的免疫反应都受到m~6A甲基化的影响。本文总结了近年来关于m6A修饰方面的分子作用机制及其对病毒复制以及宿主免疫反应的影响相关研究,以期为病毒生命周期中的表观遗传调控研究提供一定的参考。     

RNA的m6A修饰与心血管疾病

N~6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m~6A)是存在于多种RNA中的化学修饰方式,最常见于mRNA。RNA的m~6A含量和效应受到甲基转移酶(Writers)、去甲基酶(Erasers)和甲基化阅读蛋白(Readers)的动态调控。与DNA甲基化修饰和组蛋白修饰相似,它们都参与了多种生物学过程,并与多种疾病的发生发展相关。本文先简要综述m~6A修饰的动态过程及生物学功能,然后重点介绍m~6A修饰与心血管疾病关系的研究进展。     

mRNA表观修饰方式及m6A功能研究进展

mRNA上能发生100多种化学修饰,其中N~6-腺嘌呤(m~6A)是mRNA修饰中最广泛的表观修饰方式之一。在细胞分化、胚胎发育和应激等生物学过程中,特定的mRNA会发生包括N~1-腺嘌呤甲基化、N~5-胞嘧啶甲基化、假尿嘧啶以及N`6-腺嘌呤甲基化等修饰,它们共同形成了mRNA转录后调控的表观修饰转录组,实现对mRNA翻译成蛋白质过程的精确时空调控,特别是m~6A修饰能通过调控mRNA的代谢和翻译等进而调控细胞的一系列生物学过程。文中主要综述mRNA的表观修饰类型和特点,特别是m~6A修饰参与调控mRNA和细胞生物学功能的最新研究进展,并展望了将来m~6A表观修饰的研究重点和方向。     

真核生物mRNA上的化学修饰和基因表达调控

从1951年首个RNA修饰被发现以来,细胞内天然RNA上已有超过160种化学修饰被鉴定.早期关于RNA修饰的研究大多集中于细胞内丰度较高的转运RNA(transfer RNA, tRNA)、核糖体RNA(ribosomal RNA, rRNA)和核内小RNA(small nuclear RNA, snRNA).近年来,随着测序技术的发展,在mRNA上也鉴定到多种动态调节的化学修饰,从而促进了"表观转录组学"这一新兴领域的诞生和发展.本文围绕mRNA内部的化学修饰,以N~6-甲基腺嘌呤(N~6-methyladenosine, m~6A)、N~6,2′-O-二甲基腺嘌呤核苷(N~6,2′-O-dimethyladenosine, m~6Am)、N~1-甲基腺嘌呤(N~1-methyladenosine, m~1A)、假尿苷修饰(pseudouridine,Ψ)、5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine, m~5C)和N~7-甲基鸟苷(N~7-methylguanosine, m~7G)为例,阐释了其修饰酶、测序技术以及生物学功能,并讨论了目前RNA修饰研究所面临的主要挑战和机遇.     

METTL3及其在肿瘤中作用的研究进展

甲基转移酶3 (methyltransferase-like 3, METTL3)是m~6A甲基转移酶复合体中的关键蛋白,能够催化RNA上的腺嘌呤(A)第6位氮原子发生甲基化。METTL3介导的m~6A修饰与RNA的剪接、出核、降解和翻译都有着密切联系,并且在肿瘤的发生发展中起着重要作用。该文主要介绍了METTL3的结构,以及其对mRNA翻译的调控,与非编码RNA的相互作用等多种生物学功能在肿瘤发生发展中作用,旨在为基础及临床医学中对m~6A修饰的研究提供新的研究思路和治疗靶点。     

甲基转移酶METTL3与疾病关系

N~6-甲基腺嘌呤(N~6-methyladenosine),即m~6A修饰,普遍存在于各种真核生物中,是真核细胞RNA中最常见的甲基化修饰,占所有RNA甲基化修饰的80%以上。METTL3作为m~6A甲基转移酶复合体的核心催化亚基,可以修饰多种承担重要功能分子的转录本,并由此参与细胞的分化、增殖和发育等重要生命过程。近年有大量研究发现,METTL3与多种疾病的发生、发展密切相关,如肿瘤、神经系统疾病、心血管疾病等。本文重点介绍了METTL3与这些疾病发生、发展关系的研究进展。     

人类疱疹病毒6型基因组的染色体整合及其临床意义

人类疱疹病毒6型(Human herpesvirus 6,HHV-6)是双链DNA病毒,其原发感染引起婴幼儿急疹,潜伏感染后的再激活亦引起多种严重疾患。近来,该病毒特有的潜伏感染形式—病毒基因组的宿主染色体整合(包括机制及临床相关性)被不断报道。HHV-6基因组的末端区域含有端粒重复序列,病毒基因组通过该重复序列整合到宿主细胞染色体中建立潜伏感染。当宿主免疫力受到抑制时,整合于宿主染色体上的病毒基因组会再次活化,引起疾患。本文综述了HHV-6基因组染色体整合的主要机制及临床意义。     

N6-甲基腺苷修饰（m6A）在乳腺癌中的研究进展

乳腺癌是女性最常见的癌症之一,也是导致女性癌症死亡的最主要原因.尽管早期乳腺癌的治疗已经取得了极大进展,但晚期伴转移乳腺癌治疗效果较差,具有高复发率和高死亡率.因此,鉴定新的用于诊断和预测乳腺癌转移的分子标记、开发新的治疗策略成为迫切需要.近年来,mRNA的异常N~6-甲基腺苷修饰(N~6-methyladenosine,m~6A)对癌基因功能和表达水平的表观遗传学调控逐渐成为恶性乳腺癌研究的焦点.本文分析和总结了m~6A甲基化修饰及其调节蛋白参与调控乳腺癌发生发展的最新研究进展,以期为乳腺癌中m~6A甲基化修饰研究提供新的思路和参考,进一步为乳腺癌的诊断、治疗、预后及监测提供新的有效策略.     

RNA m~6A甲基化修饰概述

RNA上存在多种修饰形式,如6-甲基腺嘌呤(m~6A)、5-甲基胞嘧啶(m5C)、1-甲基腺嘌呤(m1A)和假尿嘧啶等。m~6A是真核生物m RNA中丰度最高的甲基化修饰形式,也是目前研究最为透彻的一种RNA修饰类型。随着m~6A修饰检测和测序技术的发展以及单碱基分辨率等新兴技术的兴起,多种m~6A修饰相关的调控蛋白被鉴定,其调控的生物学功能也得到了更深入的解析。该文主要介绍了m~6A甲基化修饰的调控蛋白、分布特征及规律、检测技术、生物学功能及其与肿瘤的关联,并对目前该研究领域面临的主要机遇与挑战进行了讨论。     

磷酸化病毒蛋白的生物学功能及形成机制

磷酸化是病毒蛋白常见的一种翻译后修饰,在调控病毒与宿主的代谢中起重要作用。生物体内的代谢活动与细胞内的信号转导密切相关,通过磷酸化和去磷酸化修饰可改变蛋白生物活性,从而调控胞内生物信号的传递。磷酸化修饰的病毒蛋白参与调控病毒复制、病毒增殖和病毒粒子装配等一系列病毒的代谢活动,同时也影响宿主细胞内的信号转导,抑制宿主基因组复制和表达。本文就病毒蛋白的磷酸化修饰位点、其生物学功能及磷酸化修饰的分子机制进行综述,为病毒感染性疾病的防控治疗及药物开发提供参考。     

人乳头瘤病毒致癌蛋白E6的结构与功能研究进展

人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)是一类无包膜的小DNA病毒,主要感染人皮肤上皮细胞和黏膜,持续感染HPV会引起良性和恶性肿瘤,如尖锐湿疣和宫颈癌等多种疾病。HPV早期蛋白E6是引起宿主细胞发生恶性转化的关键致癌蛋白,其参与调节宿主细胞内多个关键的生理生化过程,如促使抑癌蛋白p53的降解、激活端粒酶和降解细胞凋亡相关蛋白Bak(Bcl-2 homologous antagonist/killer)等,进而干扰宿主细胞的生长因子依赖性、细胞凋亡、细胞转录、DNA损伤反应、细胞周期和宿主细胞分化等一系列生命活动。因此,分析阐述HPV致癌蛋白E6的结构与功能,有助于阐明HPV诱发宫颈癌等恶性肿瘤的分子机理,为今后设计治疗性HPV疫苗奠定理论基础。本文就HPV致癌蛋白E6的结构及其生物学功能进行综述。     

RNA修饰的生物学功能

上百种RNA修饰已经被发现,广泛分布于转运RNA(t RNA)、信使RNA(m RNA)、核糖体RNA(r RNA)及其他非编码RNA中。m RNA和t RNA上的一些RNA修饰被发现可逆动态调控且具有重要的生物学功能,如表观转录组修饰N~6-甲基腺嘌呤(m~6A)可以被甲基转移酶"写"、去甲基酶"擦除"及结合蛋白"读"。m~6A通过m~6A结合蛋白调控RNA加工代谢过程,从而传递m~6A对下游生理病理调控效应。该文拟从不同类型RNA出发,综述RNA修饰在m RNA、t RNA及其他RNA的代谢加工过程和相关功能中的调控作用,以及由此所影响的生理病理调控效应。     

非编码RNA和RNA修饰对细胞多能性与重编程的影响

非编码RNA是指不翻译成蛋白质,以RNA形式行使功能的生物分子。非编码RNA能够在转录与转录后水平调节基因表达,在表观遗传调控中扮演极其重要的角色。除了非编码RNA外,m RNA分子中腺嘌呤第6位氮原子上的甲基化修饰(N~6-methyladenosine,m~6A)也可以在转录后水平调控基因表达。越来越多的研究表明,非编码RNA和m~6A甲基化修饰在干细胞多能性和细胞命运的调控中发挥重要作用。现结合国内外同行的进展,对中国科学院干细胞与再生医学先导专项在非编码RNA和m~6A甲基化修饰对干细胞多能性与细胞重编程影响研究中的部分成果进行介绍。     

m~6A修饰的调控机制及其在发育和干细胞中的功能研究进展

N6-甲基腺嘌呤(m~6A)作为真核生物RNA上的一种重要的表观遗传修饰,拥有众多的识别蛋白,形成了复杂多样的调控网络,在调控生物体的生长发育以及疾病的发生中有着重要的作用。该文对m~6A以及其检测方法和阅读蛋白进行简要介绍,着重讨论了m~6A在干细胞干性维持以及胚胎发育中的生物学功能,总结了m~6A与其他分子修饰的联系,讨论了rRNA上的m~6A修饰,最后对m~6A可能参与的其他生物学过程进行了展望。     

高危型HPV E6蛋白与宿主PDZ蛋白相互作用的研究进展

病毒通过自身蛋白与宿主蛋白间的相互作用,营造一种适合于其转化、增殖的体内环境,从而引起一系列疾病的过程。人乳头瘤病毒(HPV)与某些肿瘤发病关系密切,分子机制研究表明,其表达的早期蛋白E6是HPV参与细胞恶性转化的主要蛋白。含有PDZ结构域的蛋白质是细胞内广泛存在的一类蛋白质。本文综述了人乳头瘤病毒的E6蛋白和宿主细胞的PDZ蛋白间的相互作用,讨论了这种作用引发的细胞内生化生理改变及其应用前景。     

m6A修饰与植物RNA病毒侵染

N⁶-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine, m⁶A)是真核生物m RNA中丰度最高的RNA转录后化学修饰. RNA的m⁶A修饰主要由甲基化转移酶(writers)、去甲基化酶(erasers)以及阅读蛋白(reader proteins)共同调控.近年的研究表明, m⁶A修饰在植物病毒侵染中发挥了重要作用,相关调控机制成为植物病毒领域的研究热点.本文概述了植物RNA m⁶A修饰相关蛋白的基本组成和m⁶A修饰的检测技术,重点阐述了m⁶A修饰在植物与RNA病毒互作中的作用,并提出了今后植物RNA病毒m⁶A修饰功能研究的方向.     

RNA表观遗传修饰:N~6-甲基腺嘌呤

N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)是真核生物信使RNA(Messenger RNA,m RNA)上含量最多的化学修饰之一。类似于DNA和组蛋白化学修饰,m6A修饰也同样是动态可逆的,可在时间和空间上被甲基转移酶和去甲基酶调控。哺乳动物体内m6A甲基转移酶复合物中有一部分成分已被解析,主要有METTL3(Methyltransferase-like protein 3)、METTL14(Methyltransferase-like protein 14)和WTAP(Wilms tumor 1-associating protein)。m6A去甲基酶肥胖蛋白FTO(Fat mass and obesity associated protein)和ALKBH5(Alk B homolog 5)依赖α-酮戊二酸(α-Ketoglutaric acid,α-KG)和Fe(Ⅱ)对m6A进行氧化去甲基化反应。m6A在生物体内由m6A结合蛋白识别,并介导其行使功能。目前发现的m6A结合蛋白有YTH结构域蛋白YTHDF1(YTH domain-containing family protein 1)、YTHDF2(YTH domain-containing family protein 2)、YTHDC1(YTH domain-containing protein1)和核内HNRNPA2B1(Heterogeneous nuclear ribonucleoproteins A2B1)。本文综述了m6A的分布和相关蛋白介导的m6A功能研究,以期全面理解m6A这一RNA表观遗传新修饰在生命进程中的重要调控作用。     

RNA m~6A甲基化修饰对生物学功能调控作用的研究进展

目前发现的RNA表观遗传修饰存在多种方式,如N~6-甲基腺嘌呤(N~6-methyladenosine, m~6A)、N~1-甲基腺嘌呤(N1-methyladenosine, m~1A)、5-甲基胞嘧啶(5-methylcytidine, m5C)和假尿嘧啶核苷(pseudouridine,PD)等。m~6A是最常见的一种修饰,它是由甲基转移酶和去甲基化酶以及结合蛋白所催化的一种动态可逆的修饰方式,具有重要的调控功能,参与多种细胞进程和疾病的病理过程。最近5年,随着RNA检测技术的发展,m~6A修饰的生物学功能探索已成为RNA领域的前沿热点,该文拟对m~6A甲基化修饰的相关蛋白、生物学功能等方面进行简要概述。     

综述: 病毒与宿主细胞的糖基化修饰及相关功能

病毒的复制和对宿主的入侵与自身结构蛋白的糖基化修饰密切相关．对于宿主而言,在病毒感染宿主和宿主抗病毒的过程中,宿主的糖基化过程一方面可抑制病毒的复制和入侵,另一方面可促进病毒对宿主的感染,抑制宿主糖苷酶可抑制病毒的复制．从病毒方面来看,由于病毒自身缺乏糖基化修饰系统,病毒的糖基化过程是借宿主细胞内的合成系统对自身进行糖基化修饰．病毒的糖基化过程对病毒蛋白的折叠与稳定、病毒的感染和入侵、参与识别宿主细胞受体和参与病毒的免疫逃逸等过程起着重要的作用．随着糖基化研究技术的发展,以糖基化为基础的功能应用也越来越深入：如新型病毒疫苗和新型抗病毒药物的研制,以糖蛋白质组学研究为基础的质谱技术和生物信息学方法的发展,以及利用糖基化对病毒性疾病的诊断和治疗等,这些均为糖基化深入研究发展奠定了基础．本文就病毒与宿主细胞糖基化过程、相关功能以及研究应用等进展作一综述．     

新城疫病毒与其它副黏病毒基质蛋白功能的比较北大核心CSCD

近年来研究发现,副黏病毒基质蛋白(Matrix protein,M)是一种多功能病毒蛋白,在细胞内不仅能抑制宿主细胞基因的转录和翻译、调节病毒基因组的复制和转录以及招募细胞蛋白协助病毒粒子组装和出芽,还可以通过自身的泛素化和磷酸化修饰促进病毒的复制。然而,作为副黏病毒成员之一的新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV),其M蛋白目前仅证实参与了NDV的组装和出芽释放过程,其它副黏病毒M蛋白的功能在NDV中尚不清楚。本文结合近年来国内外副黏病毒M蛋白功能的相关研究进展,将NDV与其它副黏病毒M蛋白功能进行比较,着重阐述了M蛋白在NDV毒力、复制和致病性等方面的功能和作用机制,并对NDV M蛋白功能研究中存在的问题和今后的研究方向进行了展望。