m7G修饰摘要分享
m7G是tRNA和mRNA 5‘帽子的经典修饰，而最近的研究表明在mRNA内部也存在m7G修饰。METTL1-WDR4复合体是可将m7G加到tRNA和一部分mRNA内部。目前已有基于抗体和化学方法的m7G检测技术（m7G-MeRIP-Seq和m7G miCLIP-Seq）。得益于这些技术，mRNA内部的m7G被认为与翻译相关。但是，考虑到m7G在tRNA上的富集，今后的研究还需更谨慎的区别m7G在不同RNA上的功能。
最新相关文章摘要：
1. QKI shuttles internal m7G-modified transcripts into stress granules and modulates mRNA metabolism
《Cell》 IF = 64.5 2023.06
N7-甲基鸟苷(m7G)修饰通常发生在mRNA 5 ‘cap 或tRNA / RNAs中，也存在于信使RNA (mRNA)内部。尽管m7G-cap对mRNA前加工和蛋白质合成至关重要，但mRNA内部m7G修饰的确切作用尚不清楚。本研究报道了m7G内部的mRNA被Quaking protein (QKIs)选择性识别。通过转录组分析/绘制内部m7G甲基组和QKI结合位点，确定了1000多个具有保守的“GANGAN (N = A/C/U/G)”基序的高置信度m7G修饰和QKI结合的mRNA靶标。引人注目的是，QKI7(通过C端)与应激颗粒(SG)核心蛋白G3BP1相互作用，并将内部m7G修饰的转录物转运到SGs中，以调节mRNA在应激条件下的稳定性和翻译。具体来说，QKI7降低了Hippo信号通路中必需基因的翻译效率，从而使癌细胞对化疗敏感。总的来说，将QKIs描述为mRNA内部m7G结合蛋白，可调节靶mRNA代谢和细胞耐药性。
2. METTL1 promotes tumorigenesis through tRNA-derived fragment biogenesis in prostate cancer
《Mol Cancer》 IF = 37.3 2023.06
越来越多的新证据强调了表转录组标记在许多癌症的发展中发挥的重要作用;然而，对改变的表转录组沉积在前列腺癌中的作用和意义知之甚少。在这里，我们发现转移RNA N7 -甲基鸟苷(m7G)转移酶METTL1在原发性和晚期前列腺肿瘤中高度表达。在机制上，我们发现METTL1的缺失导致m7G tRNA甲基化的缺失，并促进了一类来自5‘tRNA片段的新型小非编码rna的生物发生。5’ tRNA衍生的小RNA引导翻译控制，有利于肿瘤生长抑制、干扰素途径和免疫效应器的关键调节因子的合成。在前列腺癌临床前模型中，METTL1的敲低增加了促炎免疫细胞在肿瘤内的浸润，增强了对免疫治疗的反应。总的来说，本研究结果揭示了METTL1导向的m7G tRNA甲基化在癌细胞翻译控制和肿瘤生物学中的治疗作用。
3. Structural basis of regulated m7G tRNA modification by METTL1-WDR4
《Nature》 IF = 64.8 2023.01
RNA的化学修饰在许多生物过程中起着关键作用。N7-甲基鸟苷(m7G)是tRNAs4-7大亚群完整性和稳定性所必需的。甲基转移酶1-WD重复包含蛋白4 (METTL1-WDR4)复合物是修饰某些tRNA可变环中的G46的甲基转移酶，其失调驱动许多癌症类型的肿瘤发生。WDR4突变导致包括小头畸形在内的人类发育表型。METTL1-WDR4如何修饰tRNA底物并调控仍不清楚。在这里，我们通过对人METTL1-WDR4的结构、生化和细胞研究表明，WDR4作为METTL1和tRNA T-arm的支架，在tRNA结合后，METTL1的αC区转化成一个螺旋，与α6螺旋一起固定tRNA可变环的两端。出乎意料的是，我们发现METTL1的无序N端区域是催化口袋的一部分，对甲基转移酶活性至关重要。此外，我们发现METTL1 N端区域的S27磷酸化通过局部破坏催化中心来抑制甲基转移酶的活性。我们的研究结果提供了tRNA底物识别和磷酸化介导的METTL1- WDR4调控的分子理解，并揭示了METTL1紊乱的N端区域与甲基转移酶活性的关系。
4. METTL1-Mediated m7G tRNA Modification Promotes Lenvatinib Resistance in Hepatocellular Carcinoma
《Cancer Research》 IF = 11.2 2023.01
酪氨酸激酶抑制剂lenvatinib是治疗晚期肝细胞癌(HCC)的一线药物。然而，其疗效受到耐药性的严重阻碍。深入了解lenvatinib耐药的分子机制可以为改善和延长反应提供新的策略。在这里，作者对亲本和lenvatinib耐药的HCC细胞进行了蛋白质组学筛选，发现tRNA N7-甲基鸟苷(m7G)甲基转移酶复合物的两个关键成分甲基转移酶样蛋白-1 (METTL1)和WD重复结构域4蛋白(WDR4)在lenvatinib耐药细胞中显著上调。敲低METTL1通过降低lenvatinib作用下肝癌细胞的增殖能力和促进细胞凋亡来克服耐药性。此外，过表达野生型METTTL1但不表达其催化死亡突变体诱导lenvatinib抗性。动物实验包括水动力注射、皮下植入和原位异种移植小鼠模型，进一步证明了METTL1/WDR4介导的m7G tRNA修饰在体内促进lenvatinib耐药中的关键作用。从机制上讲，METTL1促进EGFR通路基因的翻译，从而引发耐药性。本研究揭示了METTL1介导的m7G tRNA修饰在促进lenvatinib耐药中的重要作用，为耐药提供了有希望的预测标记和干预靶点。
5. Eliminating METTL1-mediated accumulation of PMN-MDSCs prevents hepatocellular carcinoma recurrence after radiofrequency ablation
《Hepatology》 IF = 13.5 2023.04
背景及目的:
射频消融术(RFA)是肝细胞癌(HCC)的一种重要治疗方法，但其复发率仍然与所有其他HCC治疗方式一样高。甲基转移酶1 (METTL1)是一种用于m7G tRNA修饰的酶，据报道可促进HCC的发展。在这里，作者评估了METTL1在RFA (iRFA)不足后形成免疫抑制肿瘤微环境中的作用。
方法与结果:
通过免疫组织化学和多重免疫荧光(mIF)染色，我们发现METTL1表达在RFA后复发的HCC中增强，同时伴有CD11b+CD15+多形核-髓源性抑制细胞(PMN-MDSCs)的增加和CD8+ T细胞的减少。在机制上，热介导的METTL1上调通过诱导髓源性抑制细胞增强TGF-β2的翻译形成免疫抑制环境。肝脏特异性过表达或敲低METTL1显著影响PMN-MDSCs的积累，并随后影响CD8+ T细胞的浸润。完整RFA成功地消除了肿瘤，而与假手术相比，iRFA处理的小鼠表现出肿瘤生长和转移增强，PMN-MDSC积累增加，CD8+ T细胞减少。通过抗Ly6G抗体阻断METTL1-TGF-β2-PMN-MDSC轴，或敲低肝癌固有的METTL1或Tgfb2，或TGF-β信号阻断可显著缓解iRFA诱导的肿瘤进展，恢复CD8+ T细胞群。
结论:
我们的研究揭示了METTL1在调节免疫抑制微环境中的关键作用，并证明阻断METTL1-TGF-β2-PMN-MDSC轴可能是一种恢复抗肿瘤免疫和预防RFA治疗后HCC复发的治疗策略，值得进一步的临床研究。
参考文献：
Zhao Z, Qing Y, Dong L, Han L, Wu D, Li Y, Li W, Xue J, Zhou K, Sun M, Tan B, Chen Z, Shen C, Gao L, Small A, Wang K, Leung K, Zhang Z, Qin X, Deng X, Xia Q, Su R, Chen J. QKI shuttles internal m7G-modified transcripts into stress granules and modulates mRNA metabolism. Cell. 2023 Jul 20;186(15):3208-3226.e27. doi: 10.1016/j.cell.2023.05.047. Epub 2023 Jun 27. PMID: 37379838; PMCID: PMC10527483.
García-Vílchez R, Añazco-Guenkova AM, Dietmann S, López J, Morón-Calvente V, D'Ambrosi S, Nombela P, Zamacola K, Mendizabal I, García-Longarte S, Zabala-Letona A, Astobiza I, Fernández S, Paniagua A, Miguel-López B, Marchand V, Alonso-López D, Merkel A, García-Tuñón I, Ugalde-Olano A, Loizaga-Iriarte A, Lacasa-Viscasillas I, Unda M, Azkargorta M, Elortza F, Bárcena L, Gonzalez-Lopez M, Aransay AM, Di Domenico T, Sánchez-Martín MA, De Las Rivas J, Guil S, Motorin Y, Helm M, Pandolfi PP, Carracedo A, Blanco S. METTL1 promotes tumorigenesis through tRNA-derived fragment biogenesis in prostate cancer. Mol Cancer. 2023 Jul 29;22(1):119. doi: 10.1186/s12943-023-01809-8. PMID: 37516825; PMCID: PMC10386714.
Li J, Wang L, Hahn Q, Nowak RP, Viennet T, Orellana EA, Roy Burman SS, Yue H, Hunkeler M, Fontana P, Wu H, Arthanari H, Fischer ES, Gregory RI. Structural basis of regulated m7G tRNA modification by METTL1-WDR4. Nature. 2023 Jan;613(7943):391-397. doi: 10.1038/s41586-022-05566-4. Epub 2023 Jan 4. PMID: 36599985.
Huang M, Long J, Yao Z, Zhao Y, Zhao Y, Liao J, Lei K, Xiao H, Dai Z, Peng S, Lin S, Xu L, Kuang M. METTL1-Mediated m7G tRNA Modification Promotes Lenvatinib Resistance in Hepatocellular Carcinoma. Cancer Res. 2023 Jan 4;83(1):89-102. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-22-0963. PMID: 36102722.
Zeng X, Liao G, Li S, Liu H, Zhao X, Li S, Lei K, Zhu S, Chen Z, Zhao Y, Ren X, Su T, Cheng AS, Peng S, Lin S, Wang J, Chen S, Kuang M. Eliminating METTL1-mediated accumulation of PMN-MDSCs prevents hepatocellular carcinoma recurrence after radiofrequency ablation. Hepatology. 2023 Apr 1;77(4):1122-1138. doi: 10.1002/hep.32585. Epub 2022 Jul 8. PMID: 35598182.