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RNA修饰种类繁多，但绝大多数修饰在非编码RNA中的功能已被认识，mRNA上各类修饰的分布规律和调控作用仍然是当前研究的前沿课题。2026年7月17日， Nature Plants 在线发表了中国农业科学院生物技术研究所梁哲研究员团队的研究论文《 N¹-methyladenosine mRNA methylation in Arabidopsis 》。研究团队联合多家科研机构，利用单碱基分辨率的m¹A免疫沉淀测序技术构建了拟南芥多个组织的m¹A修饰图谱，在分子层面鉴定了催化m¹A生成的甲基转移酶复合体及其负调控蛋白，并且发现了识别m¹A修饰的新型结合蛋白，最终在ABA信号通路中定位了该修饰发挥调控作用的具体节点。
研究团队在拟南芥的十个组织中一共鉴定出4802个高置信度的m¹A修饰位点，这些位点分布在2947个基因上。他们发现m¹A位点并非随机散布于转录本全长，而是显著富集在5′非翻译区，并且在翻译起始位点上游大约100个核苷酸的位置形成了一个明显的累积峰值。不同组织之间的m¹A位点数量差异很大，从衰老叶片中的206个位点到茎生叶中的1071个位点不等，大多数被修饰的基因只携带一个m¹A位点。他们进一步分析了m¹A修饰与基因表达和翻译效率之间的关联，观察到m¹A修饰倾向于出现在表达水平较高的基因转录本上，但这些基因的蛋白质-转录本丰度比值却显著低于未被修饰的基因。研究团队通过整合已发表的拟南芥蛋白质组数据，他们发现携带m¹A修饰的基因在多个组织中的蛋白丰度虽然高于未修饰基因，但其蛋白质与转录本丰度之间的相关性却更弱。
在分子机制的解析工作中，研究团队通过体外甲基化活性实验和体内敲低实验证实了拟南芥中TRM6和TRM61蛋白共同组成一个功能性的m¹A甲基转移酶复合体。单独的TRM6或者单独的TRM61蛋白都不具备催化活性，两个蛋白同时存在时才能高效地催化m¹A修饰的添加反应。这个甲基转移酶复合体对底物的识别具有高度的特异性，需要底物RNA同时具备tRNA样茎环结构和GUUCRA保守序列基序，这一特征与人类细胞中同源复合体的底物偏好性高度一致。研究团队还通过蛋白质互作实验发现硫氧还蛋白ATH3能够直接结合TRM6和TRM61蛋白，并且体外甲基转移酶活性检测显示ATH3的加入会显著削弱甲基转移酶复合体与RNA底物的结合能力。拟南芥ath3-1突变体中的m¹A整体水平明显高于野生型植株，这个表型在转入功能性ATH3基因后得到了完全恢复。
为了全面鉴定能够识别m¹A修饰的蛋白质，研究团队采用了RNA亲和层析联合质谱分析的筛选策略。他们用生物素标记的m¹A修饰RNA探针和未修饰的对照探针分别捕获拟南芥总蛋白提取物中的结合蛋白，通过质谱鉴定和后续的体外结合验证，确认了CP33B和ECT2两个蛋白能够选择性地结合m¹A修饰的RNA探针。研究团队凝胶迁移实验进一步验证了这两种重组蛋白对m¹A修饰的直接结合能力，而ECT2作为一个此前已经被报道的m⁶A修饰结合蛋白，其在竞争性洗脱实验中表现出对m¹A修饰明显高于m⁶A修饰的结合亲和力。研究团队进一步将目光聚焦到ABA信号通路的核心正调控因子SNRK2.2蛋白激酶上，该基因的5′ UTR区域含有一个m¹A修饰位点，并且在ath3-1和cp33b-1突变体中这个位点的修饰水平显著高于野生型，同时该基因的转录本积累也明显上调。RNA免疫沉淀实验确认了TRM6、TRM61以及CP33B都能够结合SNRK2.2的mRNA，这些实验结果共同支持ATH3通过抑制TRM6-TRM61复合体的活性来调控m¹A修饰水平，而CP33B作为识别蛋白参与m¹A修饰的功能执行，二者协同调节ABA信号通路关键基因的表达并最终影响植物对ABA的生理响应。
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