NCB | m⁶A测序应用：刘建钊/冯新华/周芳芳/张龙团队合作揭示细胞周期驱动的METTL14非经典泛素化调控RNA甲基化

N⁶-甲基腺苷（m⁶A）是真核生物mRNA中最普遍的内部修饰，在转录后基因调控中发挥核心作用。m⁶A修饰由甲基转移酶复合物（m⁶A-MTC）共转录执行，其中METTL3-METTL14异二聚体是催化核心。

尽管m⁶A在多种生理和病理过程中具有重要调节作用，但其酶活性如何随细胞周期动态变化以协调转录组范围内的mRNA甲基化仍不清楚。细胞周期是一个由精确检查点控制的严密程序，细胞RNA代谢从转录到降解均受到细胞周期的动态调控。

已有研究表明，m⁶A甲基转移酶、去甲基化酶和阅读蛋白的水平变化会影响细胞周期相关基因的表达。然而，m⁶A甲基转移酶活性在细胞周期各阶段如何被时间性调控以维持转录组稳态，其潜在机制尚待阐明。

2026年10月6日，浙江大学刘建钊、冯新华、苏州大学周芳芳和浙江大学张龙团队合作，在Nature Chemical Biology上发表了题为“Cell-cycle-driven noncanonical ubiquitination of METTL14 orchestrates RNA methylation”的研究论文。该研究发现E3泛素连接酶RLIM通过在细胞周期中呈周期性表达，对METTL14进行非经典的K27位点泛素化修饰，从而抑制METTL3-METTL14复合物的甲基转移酶活性。

文章索引

【标题】Cell-cycle-driven noncanonical ubiquitination of METTL14 orchestrates RNA methylation

【发表期刊】Nature Chemical Biology

【发表日期】2026年10月6日

【作者及团队】浙江大学刘建钊、冯新华、苏州大学周芳芳和浙江大学张龙团队

【IF】15.8

研究结果

一、RLIM介导富含K27的METTL14泛素化

通过体内泛素化实验和免疫沉淀质谱（IP-MS）筛选，研究人员确定RING型E3连接酶RLIM是介导METTL14泛素化的主要酶。

体外和体内实验均证实RLIM优先在METTL14的甲基转移酶结构域上促进非经典的K27连接泛素化。

二、RLIM介导的泛素化抑制METTL14活性

利用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）和体外甲基化测定，发现RLIM介导的METTL14泛素化显著降低了细胞mRNA的m⁶A水平和复合物的酶活性。

凝胶阻滞实验（EMSA）和结构建模表明，这种修饰通过破坏METTL3-METTL14异二聚体的形成并降低其对RNA底物的结合亲和力来抑制活性。

三、RLIM调节转录组范围的mRNA m⁶A甲基化

通过对RLIM敲除细胞进行m⁶A测序分析，发现转录组范围内m⁶A甲基化水平整体升高，且高甲基化峰主要位于编码区和3' UTR。

GO分析显示这些高甲基化转录本主要参与细胞周期和DNA损伤反应，且往往表现出依赖于YTHDF2的mRNA加速衰减。

四、RLIM通过依赖于METTL14的m⁶A调节G2/M期进展

利用双胸苷阻断释放方法同步细胞并结合流式细胞术，发现RLIM缺失会导致细胞停滞在G2期并阻碍有丝分裂进展。

敲低METTL14可以显著缓解由RLIM缺陷引起的G2/M期阻滞，表明RLIM通过调节METTL14介导的m⁶A修饰来控制细胞周期。

五、依赖于细胞周期的RLIM振荡驱动m⁶A动态变化

通过细胞同步化和免疫印迹分析，观察到RLIM蛋白水平在细胞周期中呈现周期性振荡，在G2期达到峰值并在M期下降。

与此同步，METTL14的K27泛素化水平也呈现相似的振荡模式，而全局mRNAm⁶A水平和METTL3-METTL14的体外酶活性则呈现相反的周期性变化。

六、CDK1/cyclin B1触发RLIM降解

通过免疫沉淀质谱和激酶活性分析，发现细胞周期依赖性激酶CDK1及其结合伙伴cyclin B1在有丝分裂期间磷酸化RLIM。

这种磷酸化触发了RLIM的自我泛素化和蛋白酶体降解，从而解除了对METTL14的抑制并恢复了m⁶A甲基化。

七、依赖于RLIM的m⁶A调节造血定向分化

在骨髓特异性Rlim敲除小鼠模型中，m⁶A测序和流式细胞术分析表明，Rlim缺失导致骨髓细胞m⁶A整体高甲基化。

特别是在病毒感染刺激下，这种表观转录组失调显著破坏了造血谱系规范，导致单核细胞比例显著减少。

八、AML-M5外周血单核细胞表现出RLIM升高和m⁶A低甲基化

作者对急性单核细胞白血病（AML-M5）患者的外周血单核细胞（PBMC）进行分析，发现RLIM蛋白水平显著升高，同时伴随全局m⁶A低甲基化。

这种异常的m⁶A调节导致与白血病发生相关的关键调节因子表达增加，证明了RLIM丰度与m⁶A水平之间的负相关性在病理环境中的保守性。