上海
N6-甲基腺苷（N6-methyladenosine， m6A ） 修饰是真核生物mRNA转录后修饰中最常见、最丰富的化学修饰之一，由“Writer”甲基转移酶复合体，“Reader”RNA阅读蛋白，以及“Eraser”去甲基化酶共同调控。m6A修饰在多种细胞生物学过程中发挥重要作用，包括调控RNA的加工、剪接、转运、降解和翻译等。
异常的m6A修饰与多种恶性肿瘤的发生和进展密切相关。YTHDF2作为最早被鉴定的m6A修饰阅读蛋白之一，主要分布于细胞质中，介导m6A修饰的mRNA的翻译与稳定性等。YTHDF2的表达或功能异常与多种肿瘤的发生与转移密切相关，是潜在的肿瘤治疗靶点之一。目前已报道的YTHDF2蛋白翻译后修饰包括SUMO化修饰、磷酸化修饰、乳酸化修饰等，受肿瘤微环境、胞外信号刺激和细胞营养状况等调控。
YTHDF2是否存在其他翻译后修饰？是否影响YTHDF2蛋白的生物学功能，并通过调控下游靶基因的m6A修饰，在HBV相关肝癌的发生发展过程中发挥重要作用？目前国内外未见相关报道。
2023年2月10日，重庆医科大学感染性疾病分子生物学教育部重点实验室黄爱龙/唐霓课题组在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊发表了题为：O-GlcNAcylation of YTHDF2 promotes HBV-related hepatocellular carcinoma progression in an N6-methyladenosine-dependent manner 的研究成果。
该研究首次报道了YTHDF2的一种新的蛋白质翻译后修饰——O-GlcNAc修饰，揭示了病毒感染、蛋白质翻译后修饰与RNA m6A表观修饰之间的动态调控网络，为寻找乙型肝炎病毒（HBV）相关肝癌新的预后标志物和分子靶点提供新思路。
氧连接N-乙酰葡萄糖胺（O-linked N-acetylglucosamine，O-GlcNAc） 修饰是一种广泛的、动态的蛋白质翻译后修饰方式，参与基因转录、信号转导、细胞周期和代谢等多种细胞生命活动。己糖胺生物合成途径 （Hexosamine biosynthesis pathway, HBP） 来源的尿苷二磷酸N-乙酰氨基葡萄糖 （UDP-GlcNAc） 是O-GlcNAc修饰的供体底物。研究团队在既往研究中发现HBV相关肝癌中，HBP途径关键代谢物UDP-GlcNAc浓度升高，O-GlcNAc修饰水平显著上调。
该研究通过免疫沉淀联合质谱 （IP-MS） 筛选到YTHDF2可能被O-GlcNAc修饰，点突变及IP实验证实Ser263是YTHDF2发生O-GlcNAc修饰的关键位点；O-GlcNAc修饰减弱YTHDF2的泛素化降解、增强其蛋白稳定性，从而促进HBV相关肝癌进展。为了进一步寻找YTHDF2调控的下游靶标，课题组通过m6A-seq、RIP-seq和RNA-seq等多种技术联合筛选并鉴定到MCM2和MCM5是受其调控的m6A修饰分子。RIP、RNA稳定性及荧光素酶活性等实验进一步证实YTHDF2的O-GlcNAc修饰通过稳定MCM2、MCM5，促进HBV相关肝癌细胞周期进展和增殖。
最后，该研究采用HBV (r)cccDNA感染的Alb-cre小鼠和HBV转基因小鼠构建乙肝相关肝癌模型，验证了YTHDF2蛋白的O-GlcNAc修饰与MCM2/MCM5表达和肝癌增殖密切相关。
YTHDF2蛋白的O-GlcNAc修饰促进HBV相关肝癌进展示意图
总的来说， 该研究首次发现乙型肝炎病毒（HBV） 感染诱导YTHDF2蛋白O-GlcNAc糖基化修饰 ，质谱和免疫沉淀等实验表明第263位丝氨酸（Ser263）是YTHDF2 O-GlcNAc修饰的关键位点；采用m6A-seq、RIP-seq和RNA-seq联合筛选并鉴定到微小染色体维持蛋白2 （MCM2） 和MCM5是其下游靶标；而OGT抑制剂OSMI-1可减弱YTHDF2的O-GlcNAc修饰，进而抑制HBV相关肝癌进展。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41392-023-01316-8
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