RNA m5C甲基化在肿瘤发生发展中的调控作用
2021-10-14徐英杰文雪倩冯璐瑶
徐英杰,文雪倩,冯璐瑶,田 鑫
(郑州大学第一附属医院药学部,河南 郑州 450052)
RNA转录后修饰作为表观遗传领域研究的前沿和热点,近年来受到了越来越多的关注。目前发现的170多种RNA转录后修饰中,2/3为甲基化修饰,包括m1A、m6A、m5C和m7G等。RNA的5-甲基胞嘧啶(m5C)甲基化修饰是指RNA胞嘧啶上第五位碳原子上发生甲基化,于上世纪70年代在rRNA中发现,后来相继在转运RNA(tRNA),信使RNA(mRNA),和长链非编码RNA(lncRNA)上发现[1]。RNA的m5C修饰在细胞中广泛存在,且对基因的表达、RNA的稳定性等起着重要的调控作用。此外m5C甲基化和原癌基因的激活有密切联系,m5C修饰的甲基转移酶NSUN2等在肿瘤组织和癌旁组织中存在差异表达。本文综述了m5C甲基化在各种类型RNA中的分布和功能,并介绍了m5C甲基化在肿瘤发生发展中的作用。
1 m5C甲基化修饰,见Fig1。

Fig 1 The dynamic regulation of m5C in RNA and function of regulating mRNA export
RNA的m5C甲基化修饰受到甲基化转移酶和去甲基化转移酶的动态调控,在甲基化转移酶的催化作用下,RNA发生m5C修饰,而后与识别蛋白相结合发挥出特定的生物学功能[1]。m5C修饰主要的甲基转移酶包括NSUN1、NSUN2、NSUN3、NSUN4、NSUN5和NSUN7,以及DNMT2,其共有的特点是结构上都具有一个保守的半胱氨酸残基,能够在甲基化供体S-腺苷-L-甲硫氨酸(SAM)的帮助下催化各种类型的RNA发生m5C甲基化修饰[2]。
1.1 甲基化转移酶NSUN家族蛋白是近年来研究较为广泛的m5C甲基转移酶。人的NSUN家族蛋白共有七个成员,都具有m5C甲基转移功能结构域,并含有两个催化甲基转移功能所必须的半胱氨酸。NSUN家族催化甲基转移的共有机制为首先在甲基化转移酶的半胱氨酸和RNA的胞嘧啶之间发生共价结合形成共价中间体,然后富电子的胞嘧啶环对SAM上的甲基发生亲核加成,最终完成甲基化。……
