Nature Plants | Ribo-seq应用：张秀任/何川团队揭示CDS-m⁶A 驱动共翻译RNA降解以缓解内质网应激

内质网是真核生物蛋白质合成、折叠及质量控制的核心场所，对于维持细胞内稳态至关重要。当环境发生波动时，内质网极易受到干扰，进而引发内质网应激。

为了应对这种压力，真核生物进化出了未折叠蛋白反应（UPR）和内质网相关降解（ERAD）途径，通过上调分子伴侣和清除错误折叠蛋白来恢复平衡。然而，内质网应激的转录后调控机制尚不明确。

m⁶A作为真核生物中最普遍的内部RNA修饰，在调节转录本稳定性、剪接和翻译方面发挥着动态调控作用。尽管已有研究表明m⁶A在3' UTR的富集与应激反应相关，但编码序列（CDS）中m⁶A修饰的功能及其在植物内质网应激中的作用仍未得到充分解析。

2026年5月8日，深圳理工大学张秀任与芝加哥大学何川团队合作，在 Nature Plants 发表题为“CDS-localized m⁶A drives co-translational RNA decay to relieve biotic and abiotic endoplasmic reticulum stresses”的论文。该研究发现CDS区域的m⁶A修饰能够招募核糖体并触发共翻译RNA降解，从而在内质网应激条件下加速特定转录本的清除。

文章索引

【标题】CDS-localized m⁶A drives co-translational RNA decay to relieve biotic and abiotic endoplasmic reticulum stresses

【发表期刊】Nature Plants

【发表日期】2026年5月8日

【作者及团队】深圳理工大学张秀任和芝加哥大学何川团队

【IF】13.6

研究结果

一、RNA m⁶A修饰参与内质网应激响应

通过分析转录组数据和实验验证，研究发现衣霉素（Tm）等内质网应激诱导剂能显著上调m⁶A甲基化转移酶（MTA/MTB）的表达和蛋白水平，并提高全局m⁶A修饰水平。

m⁶A写入蛋白复合物突变体（mta和mtb）对内质网应激表现出高度敏感，而UPR和ERAD等经典应激响应通路的激活并未受损，表明m⁶A通过一种独立的机制参与应激响应。

二、CDS区的m⁶A修饰负向调控mRNA稳定性

结合MeRIP-seq、降解组测序和Ribo-seq核糖体印迹分析，研究发现相较于5' UTR或3' UTR，CDS区域的m⁶A修饰赋予转录本更低的稳定性。

进一步分析表明，当CDS-m⁶A位点与核糖体保护片段重叠时，核糖体停滞现象显著增加且这些转录本极易发生快速降解。

三、CDS区的m⁶A修饰促进共翻译RNA降解

通过整合降解组测序和PARE-seq数据，研究评估了转录本的降解指数，发现在CDS内起始降解的转录本高度富集了RPF与CDS-m⁶A的重叠位点。

作者发现使用翻译抑制剂处理后该降解模式被逆转，充分证实了CDS-m⁶A修饰与共翻译RNA降解过程之间存在紧密的因果联系。

四、CDS区的m⁶A修饰介导发生在内质网上的RNA清除

通过微粒体（富含内质网）分离实验，研究发现内质网应激能诱导m⁶A修饰在与内质网结合的RNA上富集，并加速这些RNA的降解。

在mta突变体中，这些转录本无法被有效降解而在内质网上异常积累。

利用半体内报告系统进一步证实，CDS区的m⁶A是触发内质网上RNA降解的关键信号。

五、m⁶A介导的RNA降解机制在植物抗病毒中发挥作用

研究发现，双生病毒感染会诱导植物产生强烈的内质网应激，并激活m⁶A修饰通路，病毒自身的早期基因转录本会被m⁶A修饰，并在内质网上被靶向降解。

在mta突变体中，病毒RNA的降解受阻，导致病毒载量显著升高，植株表现出更严重的病症，证明了m⁶A介导的RNA降解是植物抵抗病毒的重要防卫机制。

总结

该研究揭示了CDS区m⁶A修饰在植物中一项前所未知的功能，即作为信号指导内质网上的共翻译RNA降解，从而快速清除转录本以缓解翻译负荷。这一新发现的RNA监视机制整合了RNA表观遗传修饰、蛋白质稳态维持和抗病毒防御，为理解植物如何应对环境胁迫提供了全新的视角。