PARP1通过ADP核糖基化METTL3/METTL14驱动m6A反馈机制
A feedback mechanism of m6A via PARP1-mediated ADP ribosylation of METTL3/METTL14
Bai等发现PARP1通过ADP核糖基化修饰METTL3/METTL14,建立一条由IGF2BPs介导的m6A反馈调控通路。在肿瘤模型中,联合靶向ADP核糖基化与m6A显示出协同抗肿瘤效果,为癌症治疗提供潜在策略。
N6-甲基腺苷(m6A)是真核mRNA上最常见、最丰富的内部修饰,由以METTL3/METTL14为核心的“书写”复合物安装,被YTH家族和IGF2BP1/2/3等“阅读”蛋白识别,其调控网络在多种肿瘤的发生进展中扮演重要角色 [1][6]。生化层面早已明确,METTL3必须与METTL14、WTAP等组分组装成完整复合物,才具备体内催化活性并被正确招募到靶RNA [3][4];在肿瘤中,METTL3被鉴定为急性髓系白血病细胞生长的必需基因 [2],也会赋予胰腺癌细胞化疗与放疗抵抗 [5]。但这一领域长期卡在上游:m6A究竟如何被动态调控、“书写”复合物自身的活性受何种机制约束,一直悬而未决 [5]。
新消息报告,Bai等人鉴定出一条由PARP1介导的m6A反馈机制:PARP1对METTL3/METTL14进行ADP核糖基化,与IGF2BP阅读蛋白共同构成对m6A通路的反馈调控。PARP1的经典身份是DNA断裂感受器,其合成的聚ADP核糖(PAR)为DNA修复蛋白的招募提供支架 [7];2023年已有研究显示PARP1可影响METTL3启动子区染色质,并证实METTL3小分子抑制剂能抑制小鼠异种移植瘤生长、与放疗在体内产生协同效应 [8]。Bai等人的工作则把PARP1与m6A书写复合物的关联从对METTL3表达的调控层面,推进到对METTL3/METTL14蛋白本身的修饰层面。
就推进而言,这项发现把“书写者”复合物从单纯的催化酶置于反馈环路之中,将ADP核糖基化与m6A两套修饰系统直接连接起来,并给出治疗方向:联合靶向ADP核糖基化与m6A可产生协同抗肿瘤效应,为肿瘤治疗提供了潜在策略。这一组合思路与METTL3抑制剂联合放疗的体内协同 [8]、以及据报道METTL3抑制剂STM2457与PARP抑制剂(如奥拉帕利)联合可产生协同抗肿瘤作用的观察方向一致 [9]。而2025年5月4日发布的一篇预印本开始刻画METTL3/14书写者与IGF2BP1/3阅读者之间情境依赖的协同与拮抗 [10],提示这条反馈环的输出可能随细胞情境而异。
需要留意的是,消息摘要并未给出具体肿瘤类型、修饰位点、反馈方向与验证模型等细节,联合策略的安全性与临床可行性也无从判断;PARP1的ADP核糖基化功能与其经典DNA修复角色如何解耦、靶向ADP核糖基化的特异性如何保证,都是后续研究需要回答的问题。
- 1.The potential role of RNA N6-methyladenosine in Cancer progression · Mol Cancer 2020
- 2.Promoter-bound METTL3 maintains myeloid leukaemia by m<sup>6</sup>A-dependent translation control · Nature 2017
- 3.Perturbation of m6A writers reveals two distinct classes of mRNA methylation at internal and 5' sites · Cell Rep 2014
- 4.Mammalian WTAP is a regulatory subunit of the RNA N6-methyladenosine methyltransferase · Cell Res 2014
- 5.The epitranscriptome m6A writer METTL3 promotes chemo- and radioresistance in pancreatic cancer cells · Int J Oncol 2018
- 6.The role of m6A modification in the biological functions and diseases · Signal Transduct Target Ther 2021
- 7.Poly-(ADP-ribose) serves as a scaffold for the ... · academic.oup.com 2026
- 8.PARP1 modulates METTL3 promoter chromatin ... · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov 2026
- 9.The role and mechanism of METTL3 in cancer · eurjmedres.biomedcentral.com 2026
- 10.Context-Dependent Synergism and Antagonism between ... · biorxiv.org 2026
来源:Molecular Cell · cell.com