YTHDF2 K542位点乙酰化通过增强m6A修饰mRNA结合能力促进结直肠癌进展

本研究针对结直肠癌(CRC)中m6A修饰调控机制的关键问题，聚焦YTHDF2蛋白的翻译后修饰机制。研究人员通过质谱分析发现K542是YTHDF2主要乙酰化位点，证实p300/SIRT2动态调控该修饰。实验表明K542乙酰化显著增强YTHDF2与m6A修饰RNA的结合能力，促进CRC细胞恶性表型。该研究首次揭示乙酰化修饰通过调控m6A"阅读器"功能影响肿瘤进展，为CRC治疗提供新靶点。

　　

在恶性肿瘤发生发展过程中，表观遗传调控扮演着关键角色。N⁶-甲基腺苷(m6A)作为真核生物mRNA最常见的内部修饰，其异常调控与多种癌症密切相关。作为m6A的"阅读器"蛋白，YT521-B同源结构域家族成员2(YTHDF2)通过识别m6A修饰的转录本调控mRNA稳定性，在肿瘤增殖、凋亡和转移中发挥重要作用。然而，关于YTHDF2是否受到翻译后修饰调控，特别是乙酰化修饰如何影响其功能，仍是未解之谜。

针对这一科学问题，中山大学附属第六医院的研究团队在《Experimental Cell Research》发表重要研究成果。研究人员首先通过免疫共沉淀结合质谱分析技术，发现YTHDF2存在乙酰化修饰，并鉴定出K542为其主要乙酰化位点。进一步研究揭示，该修饰由乙酰转移酶p300催化，而去乙酰化酶SIRT2负责去除这一修饰。值得注意的是，K542乙酰化并不影响YTHDF2的蛋白稳定性或亚细胞定位，但显著增强了其与m6A修饰mRNA的结合能力。

研究采用多种关键技术方法：通过CRISPR-Cas9构建YTHDF2敲除细胞系；利用免疫共沉淀和体外乙酰化/去乙酰化实验验证酶活性；采用RNA亲和纯化分析蛋白-RNA相互作用；建立裸鼠移植瘤模型评估体内肿瘤生长；临床样本分析来自4例CRC患者配对组织。

研究结果部分：

1. YTHDF2 undergoes acetylation：免疫沉淀实验证实内源性和外源性YTHDF2均存在乙酰化修饰。
2. Acetyltransferase p300 acetylates YTHDF2：通过shRNA筛选和体外实验证明p300是YTHDF2的乙酰转移酶。
3. Deacetylase SIRT2 deacetylates YTHDF2：抑制剂处理和过表达实验表明SIRT2特异性去乙酰化YTHDF2。
4. K542 is the major acetylated site of YTHDF2：质谱分析和位点突变验证K542为关键乙酰化位点。
5. Acetylation of YTHDF2 at K542 does not affect its localization and stability：环己酰亚胺追踪和细胞分馏实验显示该修饰不影响蛋白稳定性和定位。
6. K542 acetylation increases the binding affinity of YTHDF2 with m6A-modified RNAs：RNA亲和纯化实验证明K542乙酰化增强m6A RNA结合能力。
7. K542 acetylation is key for the oncogenic roles of YTHDF2 in CRC：体内外实验证实K542R突变抑制肿瘤生长和转移。

讨论部分指出，该研究首次揭示YTHDF2乙酰化修饰通过增强其m6A识别能力促进CRC进展的分子机制。临床样本分析显示CRC肿瘤组织中YTHDF2乙酰化水平显著升高，而SIRT2表达降低，提示该修饰具有临床相关性。与以往发现的SUMO化、磷酸化等修饰共同构成YTHDF2的复杂调控网络。研究不仅拓展了对m6A调控机制的认识，也为开发靶向YTHDF2乙酰化的抗癌策略提供理论依据。未来需要在大样本队列中验证K542乙酰化与临床预后的相关性，并系统鉴定受该修饰调控的下游靶mRNA。