METTL16,也称为Methyltransferase-like 16,是一种新发现的RNA N6-甲基腺苷(m6A)甲基转移酶。m6A是一种普遍存在于真核细胞RNA上的表观遗传修饰,参与调控RNA的稳定性和功能,影响基因表达和生物学过程。METTL16在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。
在细胞核中,METTL16作为m6A writer,将m6A沉积到数百个特定的信使RNA(mRNA)目标上,参与基因表达调控[1]。在细胞质中,METTL16通过其Mtase结构域直接与真核起始因子3a和3b以及核糖体RNA相互作用,促进翻译起始复合物的组装,从而促进超过4,000个mRNA转录本的翻译[1]。此外,METTL16对肝细胞癌的发生发展至关重要[1]。
METTL16在白血病的发生发展中发挥重要作用。在急性髓系白血病(AML)细胞中,METTL16通过促进支链氨基酸(BCAA)转氨酶1(BCAT1)和BCAT2的表达,以m6A依赖的方式重编程BCAA代谢,从而驱动白血病的发生和白血病干细胞(LSCs)和白血病起始细胞(LICs)的自我更新[2]。
METTL16还参与S-腺苷甲硫氨酸(SAM)稳态的调节。SAM是细胞内主要的甲基供体,参与多种生物学过程。METTL16能够感知SAM水平的变化,并直接调节SAM合成酶的合成,从而维持SAM的稳态[3]。此外,METTL16还是U6剪接小核RNA(snRNA)的甲基转移酶,参与调控SAM合成酶的剪接[4]。
METTL16在肝细胞癌的发生发展中发挥重要作用。在肝细胞癌干细胞中,METTL16的表达水平较高,其耗竭可以显著降低癌干细胞的频率,抑制肝细胞癌的起始和发展[5]。METTL16通过调控核糖体RNA(rRNA)的成熟和mRNA的翻译,促进肝细胞癌的发生发展[5]。
METTL16在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括基因表达调控、SAM稳态调节和肝细胞癌的发生发展。METTL16的研究有助于深入理解m6A修饰的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Su, Rui, Dong, Lei, Li, Yangchan, He, Chuan, Chen, Jianjun. 2022. METTL16 exerts an m6A-independent function to facilitate translation and tumorigenesis. In Nature cell biology, 24, 205-216. doi:10.1038/s41556-021-00835-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35145225/
2. Han, Li, Dong, Lei, Leung, Keith, Chen, Jianjun, Deng, Xiaolan. . METTL16 drives leukemogenesis and leukemia stem cell self-renewal by reprogramming BCAA metabolism. In Cell stem cell, 30, 52-68.e13. doi:10.1016/j.stem.2022.12.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36608679/
3. Mermoud, Jacqueline E. 2022. The Role of the m6A RNA Methyltransferase METTL16 in Gene Expression and SAM Homeostasis. In Genes, 13, . doi:10.3390/genes13122312. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36553579/
4. Pendleton, Kathryn E, Chen, Beibei, Liu, Kuanqing, Tu, Benjamin P, Conrad, Nicholas K. . The U6 snRNA m6A Methyltransferase METTL16 Regulates SAM Synthetase Intron Retention. In Cell, 169, 824-835.e14. doi:10.1016/j.cell.2017.05.003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28525753/
5. Xue, Meilin, Dong, Lei, Zhang, Honghai, Chen, Hao, Su, Rui. 2024. METTL16 promotes liver cancer stem cell self-renewal via controlling ribosome biogenesis and mRNA translation. In Journal of hematology & oncology, 17, 7. doi:10.1186/s13045-024-01526-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38302992/