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华中农业大学NAR颁发脂肪天生的表观调控机造


丽江乐投letou生物报路:如今,, ,,,,肥胖已成为一种全球性“盛行病”。。 。。。。。全球约三分之一人丁受到超沉或肥胖有关健全问题的困扰。。 。。。。。多项钻研批注,, ,,,,脂肪组织极大地促成了肥胖有关疾病。。 。。。。。因而,, ,,,,人们但愿对脂肪细胞进行操控,, ,,,,以达到医治的主张。。 。。。。。不外,, ,,,,脂肪天生的转录后调控机造仍不大明显。。 。。。。。

近日,, ,,,,华中农业大学的钻研人员在这一领域获得了新进展。。 。。。。。他们在《Nucleic Acids Research》上颁发了题为“Zfp217 mediates m6A mRNA methylation to orchestrate transcriptional and posttranscriptional regulation to promote adipogenic differentiation”的论文,, ,,,,阐了然锌指蛋白Zfp217的转录调控机造。。 。。。。。

华中农业大学动物科学技术学院的博士钻研生宋彤星和杨阳为并列第一作者,, ,,,,彭健和蒋思文教授为共同通讯作者。。 。。。。。

N6-甲基腺嘌呤(m6A)作为真核mRNA上最丰硕的建饰,, ,,,,在调节胚胎干细胞的细胞命运和谱系转化中起作用。。 。。。。。不外,, ,,,,在脂肪天生的过程中,, ,,,,哪些蛋白质调节了m6A建饰?????人们似乎相识得还不多。。 。。。。。

锌指蛋白217(Zfp217)是多所周知的致癌蛋白,, ,,,,在多种癌症中上调,, ,,,,对胚胎干细胞的分化至关沉要。。 。。。。。值妥贴心的是,, ,,,,Zfp217将基因转录与新生RNA上的m6A建饰缜密关联,, ,,,,批注Zfp217在协调表观遗传和表观转录组网络中起关键作用。。 。。。。。因而,, ,,,,钻研人员猜测Zfp217可能通过调节m6A建饰而加快脂肪天生。。 。。。。。

Zfp217抑造导致m6A建饰的增长

为了索求Zfp217在成脂分化中的作用,, ,,,,钻研人员首先利用siRNA发展了职能缺失尝试。。 。。。。。Zfp217的敲低显著阻断了脂肪天生,, ,,,,阐发为油红O染色水平降落,, ,,,,以及关键成脂基因PPARγ、aP2、LPL和脂联素的表白水平降低。。 。。。。。此表,, ,,,,利用CRISPR-Cas9系统齐全敲除Zfp217基因后,, ,,,,3T3L1细胞中的脂肪天生齐全被粉碎。。 。。。。。此表,, ,,,,他们还委托赛业生物(Cyagen)造备了Zfp217敲除幼鼠,, ,,,,发现Zfp217+/-幼鼠胚胎成纤维细胞的脂肪天生削减。。 。。。。。这些了局批注Zfp217对成脂分化有着沉要的影响。。 。。。。。

为了筛查Zfp217在3T3L1细胞中的职能,, ,,,,钻研人员通过黑点印迹和液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)检测了mRNA中的m6A建饰。。 。。。。。与对照组相比,, ,,,,利用siRNA和CRISPR-Cas9系统处置后,, ,,,,3T3L1细胞中的m6A水平总体上增长(图1)。。 。。。。。与野生型细胞相比,, ,,,,Zfp217+/-幼鼠胚胎成纤维细胞的m6A建饰也显著增长。。 。。。。。这些了局批注Zfp217对细胞m6A RNA甲基化至关沉要。。 。。。。。


图1. Zfp217抑造导致3T3L1细胞中的m6A建饰增长

Zfp217直接激活FTO的转录

只管Zfp217的失活影响了m6A建饰,, ,,,,但Zfp217自身并不是甲基转移酶或去甲基化酶,, ,,,,那么Zfp217若何抑造m6A mRNA甲基化?????因而,, ,,,,钻研人员检测了与m6A甲基化有关的关键蛋白的表白。。 。。。。。有意思的是,, ,,,,Zfp217被敲低后,, ,,,,甲基转移酶METTL3的表白增高,, ,,,,而去甲基化酶FTO的表白降低。。 。。。。。进一步的钻研批注,, ,,,,FTO的mRNA水平受到Zfp217过表白或敲低的调控。。 。。。。。因而,, ,,,,他们想验证Zfp217是否作为转录因子调控FTO的表白。。 。。。。。

钻研人员利用双荧光素酶汇报系统来验证Zfp217加强了FTO的启动子活性,, ,,,,而FTO启动子上结合序列的缺失抑造了其活性,, ,,,,注明Zfp217对FTO的直接调控(图2)。。 。。。。。同时,, ,,,,FTO援救了因不足Zfp217而造成的脂肪天生碰壁,, ,,,,并增长了PPARγ、aP2、LPL和脂联素的表白。。 。。。。。这些了局批注,, ,,,,Zfp217作为转录因子与FTO基因的启动子结合,, ,,,,以加强脂肪天生。。 。。。。。


图2. Zfp217激活了FTO的转录

Zfp217与YTHDF2产生相互作用

之前的报路称,, ,,,,Zfp217通过与胚胎发育和肿瘤中的其他蛋白质相互作用而阐扬其职能。。 。。。。。为了进一步索求Zfp217推进脂肪天生的分子机造,, ,,,,钻研人员又发展了免疫沉淀(Co-IP)尝试。。 。。。。。他们在3T3L1细胞和HEK293T细胞中都发现了Zfp217和YTHDF2之间的特异性相互作用。。 。。。。。

为了确认亚细胞相互作用,, ,,,,他们分离出细胞核和细胞质组分来测定Zfp217和YTHDF2表白。。 。。。。。他们发现,, ,,,,这两种蛋白质都散布在整个细胞中,, ,,,,不外Zfp217在细胞质中的表白比细胞核更多。。 。。。。。此表,, ,,,,共聚焦显微镜分析也观察到两种蛋白质同时位于细胞核和细胞质中,, ,,,,批注YTHDF2可能在Zfp217依赖的脂肪天生中阐扬特定职能。。 。。。。。

以往的钻研发现,, ,,,,YTHDF2在扰爪激下可通过抑造FTO活性来维持m6A的水平。。 。。。。。因而,, ,,,,钻研人员进一步分析了YTHDF2和Zfp217与FTO之间的相互作用。。 。。。。。正如预期,, ,,,,FTO和Zfp217的过表白都显示出较低的m6A水平,, ,,,,且YTHDF2阻断了FTO的去甲基化酶活性,, ,,,,而Zfp217作为调控因子,, ,,,,让平衡偏差于去甲基化(图3)。。 。。。。。

此表,, ,,,,他们通过m6A RNA pull-down尝试证实了FTO和YTHDF2在靶向m6A ssRNA上的直接竞争关系。。 。。。。。显然,, ,,,,不与RNA结合的Zfp217滋扰YTHDF2的地位,, ,,,,让FTO与RNA结合。。 。。。。。后续的尝试也证明,, ,,,,Zfp217与YTHDF2产生相互作用,, ,,,,以维持FTO的m6A去甲基化活性。。 。。。。。


图3. Zfp217影响了YTHDF2和FTO之间的竞争

总的来说,, ,,,,这项钻研初次证了然Zfp217在脂肪天生中的复杂作用。。 。。。。。Zfp217与m6A去甲基化酶FTO的启动子直接结合,, ,,,,并与m6A“阅读器”蛋白YTHDF2相互作用,, ,,,,从而加强了FTO对m6A RNA的去甲基化酶活性。。 。。。。。最终,, ,,,,Zfp217以依赖于m6A-YTHDF2的方式推进脂肪天生(图4)。。 。。。。。


图4. Zfp217在脂肪天生中调控m6A建饰的示意图

这是国际上初次报路RNA表观建饰调控脂肪细胞天生的分子机造,, ,,,,是对脂肪细胞天生调控机造的全新意识,, ,,,,对拓展有关钻研领域拥有沉要意思。。 。。。。。

原文检索

Zfp217 mediates m6A mRNA methylation to orchestrate transcriptional and post-transcriptional regulation to promote adipogenic differentiation

Nucleic Acids Research, gkz312, https://doi.org/10.1093/nar/gkz312

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