12月1日,生命學院劉如娟課題組和中國科學院分子細胞科學卓越創新中心王恩多課題組在國際知名學術期刊The EMBO Journal上發表了題為“A dual role of human tRNA methyltransferase hTrmt13 in regulating translation and transcription”的研究成果,報導了一種獨特的未被鑒定的人tRNA 2'-O-甲基化(Nm)修飾酶(hTrmt13)具有調控轉錄和翻譯的雙重功能,並通過非酶活力功能調控乳腺癌的轉移。
轉運核糖核酸(tRNA)是細胞內修飾最密集、修飾類型最多的RNA分子。然而由於研究手段限制,哺乳動物中tRNA修飾的功能機制研究遠遠落後於mRNA。早在40年前,tRNA修飾异常就被發現與多種癌症的發生密切相關,然而相關機制研究直到最近才拉開序幕。tRNA修飾調控癌症發生發展的發現也使tRNA修飾酶成為潜在的抗癌新靶點而備受關注。
研究團隊鑒定了人tRNA第四位2'-O-甲基轉移酶並將其命名為hTrmt13,並提出了hTrmt13進行翻譯和轉錄調控的雙重機制。一方面,hTrmt13在細胞質中催化多個tRNA的2'-O-甲基化,該修飾通過影響特定的tRNA片段(tRF)的生成進而影響翻譯過程。另一方面,細胞核定比特的hTrmt13直接結合DNA,作為關鍵上皮-間充質轉化因數的轉錄共啟動因數從而促進細胞遷移,此過程不依賴於tRNA修飾活力。而且,hTrmt13的這一雙重功能相互排斥。進一步分析發現hTrmt13的表達與肝癌、腎癌和乳腺癌病人的預後相關。該研究對tRNA修飾酶的非催化功能尤其是轉錄調控方面的功能理解提供了新視角。
劉如娟課題組博士後李浩、王恩多課題組博士生董菡和聖裘德兒童研究醫院研究員徐貝思為本文共同第一作者,劉如娟教授和王恩多教授為共同通訊作者,上科大為第一完成單位。該研究工作得到了國家重點研發計畫、國家自然科學基金以及上科大啟動經費的支持。
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http://doi.org/10.15252/embj.2021108544