METTL3,也称为Methyltransferase-like 3,是一种重要的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。METTL3与另一个蛋白质METTL14形成复合物,共同催化m6A的生成。m6A修饰在许多生物学过程中发挥作用,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。
METTL3在多种疾病中发挥重要作用,包括癌症、炎症疾病、自身免疫性疾病和发育相关疾病。在癌症中,METTL3作为m6A甲基转移酶,通过催化m6A的生成,影响RNA的稳定性和功能,进而调控基因表达和细胞行为。例如,在结直肠癌中,METTL3通过m6A-IGF2BP2依赖机制维持SOX2的表达,促进肿瘤的进展[1]。此外,在急性髓细胞白血病中,METTL3通过m6A依赖的翻译控制维持白血病状态,抑制白血病细胞的分化和增殖[6]。在炎症疾病中,METTL3作为m6A甲基转移酶,通过影响RNA的稳定性和功能,调节炎症反应和免疫细胞功能。例如,在非酒精性脂肪性肝炎中,METTL3通过抑制CD36和CCL2的表达,负向调节NASH的进展[5]。在自身免疫性疾病中,METTL3的基因多态性与自身免疫性甲状腺疾病的易感性相关[3]。在发育相关疾病中,METTL3通过m6A修饰影响RNA的稳定性和功能,调节细胞分化和发育。例如,在精子的发生过程中,METTL3和METTL14共同催化m6A的生成,影响精子的发生和成熟[4]。
METTL3不仅在RNA修饰中发挥作用,还具有独立的染色质调控功能。METTL3可以与组蛋白修饰酶SETDB1和TRIM28相互作用,影响染色质结构和基因表达。例如,在胚胎干细胞中,METTL3通过m6A修饰维持异染色质的完整性,抑制内源性逆转录病毒的转录[2]。
综上所述,METTL3是一种重要的RNA甲基转移酶,参与调控RNA的稳定性和功能,影响基因表达和生物学过程。METTL3在多种疾病中发挥重要作用,包括癌症、炎症疾病、自身免疫性疾病和发育相关疾病。此外,METTL3还具有独立的染色质调控功能,影响基因表达和干细胞的多能性维持。METTL3的研究有助于深入理解RNA表观遗传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. Li, Ting, Hu, Pei-Shan, Zuo, Zhixiang, Ju, Huai-Qiang, Xu, Rui-Hua. 2019. METTL3 facilitates tumor progression via an m6A-IGF2BP2-dependent mechanism in colorectal carcinoma. In Molecular cancer, 18, 112. doi:10.1186/s12943-019-1038-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31230592/
2. Xu, Wenqi, Li, Jiahui, He, Chenxi, Shi, Yang, Shen, Hongjie. 2021. METTL3 regulates heterochromatin in mouse embryonic stem cells. In Nature, 591, 317-321. doi:10.1038/s41586-021-03210-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33505026/
3. Song, Rong-Hua, Liu, Xue-Rong, Gao, Chao-Qun, Du, Peng, Zhang, Jin-An. 2020. METTL3 gene polymorphisms contribute to susceptibility to autoimmune thyroid disease. In Endocrine, 72, 495-504. doi:10.1007/s12020-020-02503-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33025559/
4. Lin, Zhen, Hsu, Phillip J, Xing, Xudong, He, Chuan, Tong, Ming-Han. 2017. Mettl3-/Mettl14-mediated mRNA N6-methyladenosine modulates murine spermatogenesis. In Cell research, 27, 1216-1230. doi:10.1038/cr.2017.117. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28914256/
5. Li, Xinzhi, Yuan, Bingchuan, Lu, Min, Xie, Liwei, Chen, Zheng. 2021. The methyltransferase METTL3 negatively regulates nonalcoholic steatohepatitis (NASH) progression. In Nature communications, 12, 7213. doi:10.1038/s41467-021-27539-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34893641/
6. Barbieri, Isaia, Tzelepis, Konstantinos, Pandolfini, Luca, Vassiliou, George S, Kouzarides, Tony. 2017. Promoter-bound METTL3 maintains myeloid leukaemia by m6A-dependent translation control. In Nature, 552, 126-131. doi:10.1038/nature24678. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29186125/