m6A甲基轉(zhuǎn)移酶家族Fiona/METT-10/METTL16的功能

龔 娟 黃武強 容益康

（1）南華大學(xué)衡陽醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，衡陽 421001；2）南華大學(xué)衡陽醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院，衡陽 421001；3）南華大學(xué)衡陽醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，衡陽 421001）

化學(xué)修飾是調(diào)控生命活動的重要手段，廣泛見于DNA、RNA和蛋白質(zhì)中，其中RNA上的化學(xué)修飾最為豐富，迄今為止人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了上百種不同類型的RNA 修飾，包括脫氨基、異構(gòu)化、糖基化和甲基化等［1］。其中甲基化修飾幾乎占據(jù)2/3［2］，尤其是腺苷上第6 位氮原子的甲基化修飾N6-甲基腺苷化（N6-methyladenosine，m6A）是目前數(shù)量最多且研究最充分的修飾之一，它幾乎存在于所有類型的RNA 中。1970 年就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)m6A 是mRNA 上最豐富的內(nèi)部修飾，而且?guī)缀趺總€mRNA 中都有2~3 個m6A 修飾位點［3］，主要靠近終止密碼子和3'非翻譯區(qū)（UTR）區(qū)域［4］。

轉(zhuǎn)錄后的m6A 修飾能從多方面調(diào)控RNA 的功能，它對RNA 的二級結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生不同的影響，在雙鏈中會降低其穩(wěn)定性，而未配對腺嘌呤上的m6A修飾會增加臨近螺旋的穩(wěn)定性［5］。m6A 會被某些m6A 識 別 蛋白識別，在pre-mRNA 的 剪 接［6］、降解［7］和翻譯［8］等過程中起關(guān)鍵作用。此外，m6A的修飾是一個動態(tài)過程，它可以被m6A去甲基轉(zhuǎn)移酶如FTO［9］和ALKBH5［10］去除，調(diào)控RNA 代謝的這種動態(tài)變化會影響哺乳動物的晝夜節(jié)律［11］、干細(xì)胞發(fā)育分化［12］以及腫瘤的發(fā)生［13］等。

METTL3/METTL14 是最早被鑒定出來的m6A甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物，它們負(fù)責(zé)真核生物mRNA 中大部分的m6A修飾［14-15］。METTL3在該復(fù)合物中起著核心作用，它能利用S-腺苷基甲硫氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）甲基化腺苷酸［16］，而METTL14 主要是在維持復(fù)合物穩(wěn)定性和識別RNA 底物方面起作用［17］。一系列研究表明，WTAP、RBM15/15B 和KIAA1429 等 蛋 白 質(zhì) 和METTL3/14 復(fù)合物一起發(fā)揮作用［18］，而且這些蛋白質(zhì)的缺失都會造成m6A水平的降低［19］。

近年來發(fā)現(xiàn)的另外一種甲基轉(zhuǎn)移酶METTL16，是一種從低等生物到高等生物均高度保守的蛋白質(zhì)［20］，METTL16 和METTL3/14 復(fù)合物雖然都是m6A甲基轉(zhuǎn)移酶，但它們之間的結(jié)構(gòu)以及識別底物的特異性有較大的差異。與METTL3/14 復(fù)合物相比，METTL16 蛋白可以獨立發(fā)揮其甲基化功能。METTL3/14傾向于甲基化單鏈RNA，而METTL16更傾向于識別共識序列附近包含雙鏈的RNA 底物［21-22］。作為SAM依賴的甲基轉(zhuǎn)移酶METTL16和METTL3/14復(fù)合物都屬于I類甲基轉(zhuǎn)移酶，并帶有保守的由β折疊和α 螺旋組成的羅斯曼折疊，它們之間的整體三維空間結(jié)構(gòu)類似，但其β折疊明顯不同，這可能就是它們之間底物序列偏好性不同的原因［23］。

目前已知METTL16 是SAM 合成酶MAT2A（methionine adenosyltransferase 2）的pre-mRNA 和小核RNA（small nuclear RNA，snRNA）U6 的甲基轉(zhuǎn)移酶［22，24］，也發(fā)現(xiàn)METTL16可以特異性識別肺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）lncRNA 的三螺旋結(jié)構(gòu)［25］，但其甲基化作用并未被證實，猜測METTL16 除了甲基轉(zhuǎn)移酶活性外可能還有別的作用，最新研究發(fā)現(xiàn)METTL16 以不依賴其甲基酶活性的方式促進(jìn)翻譯也說明了這一點［26］。本綜述除了主要討論m6A 甲基轉(zhuǎn)移酶——METTL16，還簡單介紹了其他的m6A甲基轉(zhuǎn)移酶（表1）。

Table 1 m6A Methyltransferases表1 m6A甲基轉(zhuǎn)移酶

1 METTL16及其同源蛋白的結(jié)構(gòu)

METTL16 是一個保守蛋白質(zhì)，在哺乳動物中有562 個氨基酸，可以分為N 端RNA 結(jié)合域（RBD）、甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域和脊椎動物保守區(qū)（VCR）（圖1）［24］，而在大腸桿菌、線蟲和果蠅等低等生物中只有N 端的兩個結(jié)構(gòu)域，沒有VCR 區(qū)域［20］。不同于METTL3/14 復(fù)合物的異源二聚體，全長的METTL16是以同源二聚體形式存在［33］，而且METTL16在沒有VCR域的情況下是單體，并且其甲基化活性也不會消除。

1.1 甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域

METTL16 蛋白N 端殘基1~291 一直以來都被認(rèn)為是甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域， 直到2018 年Ruszkowska 等［23］才發(fā)現(xiàn)它是由殘基40~291 組成。該結(jié)構(gòu)域高度保守（圖2），其結(jié)構(gòu)中有一個由正電荷簇形成的寬溝槽［24］，該溝槽主要是與RNA中帶負(fù)電的磷酸主鏈相互作用。SAM 的腺苷部分由Thr164 殘基識別，結(jié)合在甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域的疏水袋中，通過氫鍵與其殘基相互作用［24］。METTL16中殘基184~187 NPPF是活性位點，在所有生物體中都保守，位于SAM 結(jié)合位點和正電荷溝槽之間，將這些殘基進(jìn)行突變（如PP185/186AA和F187G）則會破壞METTL16 的甲基化活性［22］。METTL16中的Arg200是組成構(gòu)象的關(guān)鍵殘基，它能和RNA 直接接觸，在大腸癌患者中該氨基酸突變?yōu)楣劝滨０?，Doxtader 等［33］發(fā)現(xiàn)，R200Q 突變會顯著提高其甲基化活性，但不影響其與RNA 的親和力。在這段區(qū)域中還包含一段由190~218殘基組成的無序環(huán)，將其刪除會破壞其甲基化活性，而突變3 個氨基酸（即RRR-200-203-204-EEE）就可以恢復(fù)其甲基化作用［22］。

METTL16 的甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域中一個比較特別的方面是殘基163~167 會形成一個有序多肽環(huán)（K-Loop），METTL16 可以通過K-Loop 阻斷SAM進(jìn)入疏水袋從而降低甲基化效率。當(dāng)沒有結(jié)合RNA 時Lys163 暴露在外，其他的疏水側(cè)鏈如Met167也遠(yuǎn)離SAM結(jié)合位點，而結(jié)合RNA后會通過疏水作用將K-Loop 靶向至甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域，導(dǎo)致Lys163的側(cè)鏈占據(jù)SAM催化袋從而封閉SAM結(jié)合位，所以在不同SAM濃度下METTL16會通過調(diào)節(jié)K-Loop 構(gòu)象從而調(diào)節(jié)其甲基化效率。用丙氨酸取代K-Loop的氨基酸會顯著增加其甲基化活性，即使在較低濃度的SAM 條件下也能表現(xiàn)較高的甲基化水平，而對RNA的親和力影響微乎其微［33］。

1.2 N端RNA結(jié)合域

Mendel 等［22］把N 端前40 個殘基歸為RNA 結(jié)合域，因為他們發(fā)現(xiàn)敲除METTL16前40個殘基后無法與RNA相互作用從而進(jìn)行甲基化。METTL16的N端結(jié)構(gòu)域中存在幾個高度保守的極性正電荷殘基，這些殘基形成了一個足以容納雙鏈RNA 的溝槽，該溝槽可以和RNA 帶負(fù)電的磷酸主鏈相互作用。即使甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域中也包含一個正電荷溝槽，溝槽內(nèi)排列著能夠吸引帶負(fù)電荷RNA 的氨基酸，但它本身并不足以將RNA 保留在溝槽內(nèi)，所以N端的RNA結(jié)合域?qū)τ贛ETTL16的甲基化作用至關(guān)重要，將該結(jié)構(gòu)域的帶電殘基突變會影響與RNA的結(jié)合，進(jìn)而破壞對RNA的甲基化［22-23］。

1.3 高等生物特有的VCR結(jié)構(gòu)域

VCR 結(jié)構(gòu)域是高等生物中特有的一段區(qū)域，位于人METTL16 蛋白C 端的310~562 殘基，該區(qū)域包括VCR1（殘基310~400）、VCR2（殘基514~562）以及兩者連接區(qū)域（殘基401~513）。由于VCR 之間跨越了殘基514~562 這一段長的無序區(qū)域，所以直到2020 年才通過去除兩個VCR 之間的連接區(qū)域確定了該區(qū)域的晶體結(jié)構(gòu)［21］。Aoyama等［21］發(fā)現(xiàn)，METTL16的N端殘基1~291的蛋白質(zhì)就具有甲基化活性，而C 端VCR 結(jié)構(gòu)域能夠進(jìn)一步提高N端片段對底物的親和力從而增強甲基化效率。METTL16 富含精氨酸的“RRR”區(qū)域（殘基382~388）缺失會影響METTL16 與RNA 的結(jié)合活性從而使其甲基化活性降低，VCR 在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上與U6特異性末端尿苷酰轉(zhuǎn)移酶（TUT1）的激酶相關(guān)1（KA1）結(jié)構(gòu)域同源，它主要是通過與RNA結(jié)合發(fā)揮作用［34-35］。Aoyama 等［21］在體外純化了N端結(jié)構(gòu)域和KA1 的重組蛋白，發(fā)現(xiàn)這個蛋白質(zhì)的甲基化效率比單獨的N 端蛋白質(zhì)高，而且突變KA1 的RNA 結(jié)合位點明顯降低了其甲基化效率，所以他們認(rèn)為在METTL16中VCR域作為一個鉗子結(jié)合雙鏈RNA。雖然這些結(jié)構(gòu)域在結(jié)構(gòu)上有高度同源性，但是在序列上并沒有很高的相似性［36］。目前關(guān)于METTL16 的VCR 靶向RNA 的序列特異性并不清楚。

2 METTL16的甲基化功能

目前為止已經(jīng)證實了METTL16 的底物，包括哺乳動物MAT2A、線蟲sams 的pre-mRNA、U6 snRNA 以及擬南芥中若干mRNA，其中SAM 合成酶的pre-mRNA 和U6 底物中都包含保守的UACAGAGAA 序列（下劃線處是甲基化位點），但是在人類中具有這個序列的mRNA 大部分都沒有被甲基化［20］。為了尋找底物特征，研究者們針對U6 和MAT2A pre-mRNA 構(gòu)建了一系列的突變，發(fā)現(xiàn)它們都需要這9個保守堿基和莖環(huán)結(jié)構(gòu)才能被甲基化［22，33］，但最新的研究卻發(fā)現(xiàn)，在擬南芥中METTL16 同源蛋白FIONA1 的甲基化作用既不需要這9 個保守堿基也不需要二級結(jié)構(gòu)［30］，目前發(fā)現(xiàn)的METTL16 的靶點還十分有限，其底物共性尚不明確。

2.1 U6 snRNA

U6 是一個非編碼的snRNA，它與其他snRNA和蛋白質(zhì)組裝成一個剪接體復(fù)合物參與pre-mRNA的剪接過程。大約40年前就發(fā)現(xiàn)U6的A43處有一個m6A 修飾，并位于發(fā)夾結(jié)構(gòu)的莖突處［37］，在酵母中突變該位點會導(dǎo)致死亡［38］。直到2017 年才證明了METTL16 是其甲基轉(zhuǎn)移酶［24］，Warda 等［39］認(rèn)為METTL16 很有可能是在U6 與其他部分結(jié)合之前發(fā)揮其甲基化作用。

除了釀酒酵母的U6 上沒有該修飾外，裂殖酵母以及更高級的生物中均有該修飾，盡管U6 中m6A 附近區(qū)域?qū)τ谥笇?dǎo)剪接是很有必要的，但其m6A 修飾的具體作用仍然不明確［40］。Warda 等［39］發(fā)現(xiàn)，在細(xì)胞中敲低METTL16 并不會影響U6 的整體表達(dá)水平，而U6 上的m6A 水平明顯降低了。在小鼠、細(xì)胞和擬南芥中發(fā)現(xiàn)敲除METTL16 后并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的整體剪接變化，但最近在裂殖酵母中發(fā)現(xiàn)U6 上的m6A 修飾對5'端剪接位點為非“AAG”且第4 位內(nèi)含子為“A”堿基的剪接有促進(jìn)作用［40］。這是目前唯一關(guān)于U6上m6A修飾作用的研究，而在其他生物中的作用目前尚不可知。

2.2 MAT2A pre-mRNA 3'UTR

SAM 作為細(xì)胞內(nèi)一種重要代謝物，是DNA、RNA 和蛋白質(zhì)大多數(shù)甲基化反應(yīng)的甲基供體，對基因的正常調(diào)控至關(guān)重要。細(xì)胞內(nèi)SAM 的水平受到嚴(yán)格調(diào)控，這與細(xì)胞增殖、免疫和衰老有關(guān)。MAT2A 是催化甲硫氨酸和三磷酸腺苷（ATP）生成SAM的關(guān)鍵酶［41］。2017年的研究發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞中METTL16 通過負(fù)反饋機制調(diào)節(jié)MAT2A pre-mRNA的剪接以調(diào)控細(xì)胞內(nèi)的SAM穩(wěn)態(tài)［24］（圖3）。而且敲除METTL16的小鼠能發(fā)育到囊胚時期，但在著床前后會停止發(fā)育死亡，轉(zhuǎn)錄組測序發(fā)現(xiàn)在該小鼠中MAT2A含量顯著降低，并且著床前清除了基因的大量甲基化，而著床后要恢復(fù)其正常水平，所以作者認(rèn)為MAT2A 的降低造成了小鼠的死亡［22］。MAT2A 的3'UTR 處包含6 個發(fā)夾結(jié)構(gòu)（hp1~6），其序列、結(jié)構(gòu)和位置都很相似［42］，環(huán)中都有近乎不變的“UACAGAGAA”序列，這些發(fā)夾結(jié)構(gòu)通過不同的機制參與METTL16介導(dǎo)的細(xì)胞調(diào)控。在體外METTL16 能分別對這6 個發(fā)夾結(jié)構(gòu)進(jìn)行甲基化，但其效率不同，其中hp5 的效率最高［33］。METTL16 能夠直接結(jié)合hp1，根據(jù)細(xì)胞內(nèi)SAM 濃度調(diào)控MAT2A 的剪接。當(dāng)SAM 濃度較高時，METTL16 會結(jié)合hp1 并進(jìn)行甲基化，然后快速解離以保留有內(nèi)含子的亞型，隨后該亞型被YTHDC1 識 別 并 降 解［43］，可 能m6A 修飾 會 降 低METTL16 與RNA 的結(jié)合能力從而引發(fā)了這一現(xiàn)象。而當(dāng)SAM濃度較低時，METTL16雖然無法對hp1 進(jìn)行甲基化，但會增加在pre-mRNA 的滯留時間導(dǎo)致內(nèi)含子剪接變多，從而表達(dá)更多成熟的mRNA 用來 翻 譯MAT2A 蛋白。METTL16 酶活 位點突變不影響成熟mRNA 的形成，而RNA 結(jié)合位點突變則會對它產(chǎn)生影響，這就說明了METTL16的結(jié)合作用對于誘導(dǎo)MAT2A pre-mRNA 的剪接至關(guān)重要［24］。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析敘述了METTL16 的VCR 結(jié)構(gòu)域是通過促進(jìn)蛋白質(zhì)與RNA 結(jié)合發(fā)揮作用，而這段區(qū)域只存在脊椎動物中，這可能是METTL16 只在高等動物中才能驅(qū)動剪接，而在低等動物中目前還沒發(fā)現(xiàn)這個作用的原因。

2.3 線蟲sams pre-mRNA

線蟲METT-10是METTL16的同源蛋白質(zhì)，都是SAM 合成酶pre-mRNA 的甲基轉(zhuǎn)移酶。但與哺乳動物不同的是，在線蟲sams pre-mRNA的內(nèi)含子2 和外顯子3 連接處發(fā)現(xiàn)有一個m6A 修飾，并且將METT-10 敲除后就檢測不到該修飾了，體外實驗也證實了METT-10能對該位點進(jìn)行甲基化（圖3）。與METTL16 甲基化底物中都包含的保守序列UACm6AGAGAA 相 比，sams 的m6A 位 點 附 近UACm6AGAAAC 序列有一個堿基的差別，這個修飾位于剪接位點而且在低等生物中這段區(qū)域比較保守。在線蟲的剪接過程中，U2 輔助因子35（U2 auxiliary factor 35，U2AF35）需要結(jié)合3'端的AG二核苷酸以招募U2AF 復(fù)合體從而剪接出成熟的mRNA。當(dāng)SAM 含量不足時，METT-10 無法對sams的pre-mRNA進(jìn)行m6A甲基化從而能合成編碼蛋白質(zhì)的mRNA，而SAM 含量較高時，METT-10會對sams pre-mRNA 的3'剪接位點AG 的腺嘌呤上進(jìn)行m6A甲基化，U2AF35與有m6A修飾位點的親和力降低從而會影響其正確剪接，進(jìn)而導(dǎo)致它的降解，以此調(diào)控機體內(nèi)SAM 的穩(wěn)態(tài)［44-45］。目前針對線蟲中sams 的降解機制有兩種，其中一種機制是U2AF35 雖然無法結(jié)合到正確的剪接位點進(jìn)行剪接，但是它會結(jié)合另一個近3'端剪接位點進(jìn)行剪接產(chǎn)生無意義的mRNA 亞型，從而被降解（圖3），另一種則是沒有剪接過程而是pre-mRNA直接進(jìn)行降解，這兩種降解機制雖然有些許差異，但其生物學(xué)意義一致。其他無脊椎動物的SAM 合成酶是否也符合上述的剪接調(diào)控機制需要進(jìn)一步證實［44］。在擬南芥中METTL16 同源蛋白FIONA1 無論是在低或者高SAM 條件下，都不會對SAM 合成酶的pre-mRNA 進(jìn)行甲基化，也不會影響它的轉(zhuǎn)錄水平［30］。

雖然在哺乳動物和線蟲中METTL16 及其同源蛋白質(zhì)調(diào)控SAM 的機制不一樣，但調(diào)控的生物學(xué)功能一樣（圖3）。在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)METTL16還有幫助MAT2A pre-mRNA 剪接的功能，所以METTL16的敲除會使機體中的SAM含量減少，研究者們猜測VCR結(jié)構(gòu)域?qū)ETTL16的剪接功能至關(guān)重要。線蟲中并無這一結(jié)構(gòu)域，敲除METT-10遠(yuǎn)3'端剪接位點缺少甲基化修飾，從而能正確剪接合成成熟的mRNA使SAM含量增多［44］，關(guān)于這一現(xiàn)象目前并沒有一個合理的解釋，猜測可能是因為物種進(jìn)化導(dǎo)致的。

3 METTL16非酶活功能

METTL16 的甲基轉(zhuǎn)移酶和非酶活功能一直以來備受關(guān)注。與MALAT1 lncRNA之間的相互作用很早就發(fā)現(xiàn)了，但其是否依賴甲基轉(zhuǎn)移酶活性尚不明確。另外還發(fā)現(xiàn)，METTL16 以一種不依賴甲基轉(zhuǎn)移酶功能促進(jìn)翻譯，這都說明METTL16 擁有除了甲基轉(zhuǎn)移酶功能以外的其他作用。

3.1 MALAT1 lncRNA

MALAT1 是一種在哺乳動物中常見的高度保守的核保留lncRNA，2003 年首次發(fā)現(xiàn)于非小細(xì)胞肺癌中，它在多種腫瘤中高表達(dá)，能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲等。研究發(fā)現(xiàn)，MALAT1 3'端形成的三螺旋結(jié)構(gòu)可以保護(hù)MALAT1免受3'→5'核酸外切酶的剪切，從而維持MALAT1 的完整性，并使其在細(xì)胞中積累［46-47］。體內(nèi)外實驗均證明METTL16 能特異性識別MALAT1 的3'端三螺旋結(jié)構(gòu)［25］，而且MALAT1 與METTL16 同源二聚體相互作用，而不與無VCR結(jié)構(gòu)域的METTL16相互作用。雖然發(fā)現(xiàn)MALAT1與METTL16相互作用的位點附近有一個m6A 修飾的腺苷［48］，但它們之間的結(jié)合是否涉及甲基化尚不清楚［23］。

3.2 METTL16促進(jìn)蛋白質(zhì)翻譯

METTL16 在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中皆存在，且其定位不依賴甲基轉(zhuǎn)移酶活性，其甲基化修飾作用在細(xì)胞核中完成，而在胞質(zhì)中它可能發(fā)揮其他功能。在人細(xì)胞中觀察發(fā)現(xiàn)，敲除METTL16 會顯著降低翻譯效率，進(jìn)一步研究也表明METTL16 促進(jìn)翻譯的功能不依賴于其甲基轉(zhuǎn)移酶功能。mRNA的5'端m7G 帽子和真核翻譯起始因子3 （eukaryotic translation initiation factor 3 subunit，eIF3）在翻譯起始過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，METTL16 以不依賴RNA 的方式與eIF3a/b 和m7G 特異性結(jié)合，表明METTL16 可能參與翻譯起始。對METTL16的結(jié)構(gòu)進(jìn)行突變后發(fā)現(xiàn)，其甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域?qū)τ谂ceIF3a/b 和5'帽區(qū)的相互作用以及促進(jìn)翻譯起始是必需的，同時研究也發(fā)現(xiàn)METTL16 與核糖體RNA 相互作用，且有助于翻譯起始復(fù)合物的組裝并促進(jìn)4 000多個mRNA轉(zhuǎn)錄本的翻譯［26］。

4 METTL16其他功能

MAT2A pre-mRNA、U6 snRNA 和MALAT1 lncRNA是目前比較明確的與METTL16有相互作用的RNA，還有其他幾種類型的RNA 也認(rèn)為是METTL16 潛在的相互作用者，其中rRNA 在METTL16 的免疫沉淀中大量富集，但敲除METTL16 并不會導(dǎo)致rRNA 總體表達(dá)出現(xiàn)差異，猜測可能是rRNA在細(xì)胞中含量太多而導(dǎo)致的非特異結(jié)合［39］。在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)METTL16的同源基因編碼的RlmF 和RlmJ 蛋白對23S rRNA 進(jìn)行m6A甲基化［49］，然而在脊椎動物中卻發(fā)現(xiàn)rRNA 上的m6A 修飾是由另外兩種甲基轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的［32，50］，所以目前METTL16 與rRNA 的關(guān)系還不明確。MAT2A 是METTL16 在mRNA 中研究較多的一個靶點，在老鼠和擬南芥中也發(fā)現(xiàn)METTL16 能甲基化幾種mRNA，但其共性和具體功能尚不明確，同時還發(fā)現(xiàn)了一些其他潛在的mRNA 結(jié)合靶點，包括RBM3、STUB1 和NT5DC2 以及β2M、HIF-1α和MYC等，但需要進(jìn)一步研究明確［39］。

5 METTL16在癌癥中的作用

m6A修飾影響許多生物學(xué)過程，越來越多的研究表明與m6A相關(guān)的蛋白質(zhì)在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，如宮頸癌［51］、前列腺癌［52］、乳腺癌［53］等。METTL3 已成為肝癌預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物［54］，并且針對METTL3 開發(fā)出了能有效緩解急性髓系白血病的小分子抑制劑［55］。一些報告表明METTL16 也與癌癥有關(guān)，如在肝癌和乳腺癌中METTL16 異常過表達(dá)，而且其表達(dá)的增加與不良預(yù)后相關(guān)［26，56-57］；在大腸癌中存在METTL16 重要殘基的突變［58］；在胃癌中METTL16 表達(dá)水平升高，并通過增強cyclin D1 mRNA 的穩(wěn)定性促進(jìn)胃癌 細(xì) 胞 的 增 殖［59］。與METTL16 相 互 作 用 的MALAT1 能特異性識別致癌基因，但目前關(guān)于這一方面的作用是未知的，有推測認(rèn)為這與腫瘤發(fā)生相關(guān)［25］。

6 結(jié)語與展望

綜上所述，METTL16 的功能總結(jié)如表2，但依然還有很多未知，目前針對它甲基化SAM 合成酶的 pre-mRNA 和U6 snRNA 研究較多，其是否存在其他的底物以及底物特異性和共性是什么，都需要進(jìn)一步的研究。U6 是剪接復(fù)合體的酶活中心，其m6A位點處高度保守，但僅在酵母中發(fā)現(xiàn)其影響某一類RNA 的剪接，在其他模式生物中是否也適用這一機制或者有別的具體調(diào)控機制還需要探索。METTL16 可能也直接參與MAT2A pre-mRNA 剪接過程，但具體機制尚不明確。最新研究發(fā)現(xiàn)，METTL16 缺失顯著抑制了人肝癌細(xì)胞的生長、遷移和侵襲，而且METTL16 的甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域?qū)ζ浼谆蕾嚭头羌谆钚远贾陵P(guān)重要，開發(fā)針對該結(jié)構(gòu)域的有效抑制劑在癌癥治療中具有巨大的治療潛力［26］。