分享一篇最近发表在Nature Chemical Biology上的文章，文章的通讯作者是来自大连医科大学的杨庆凯教授和第三军医大学的余时沧教授，杨庆凯教授主要研究方向是肿瘤分子机制研究和小分子靶向药物的研发。

       m⁶A修饰是哺乳动物中丰度最高的一种RNA修饰，并且参与到多种生理过程中，也与多种代谢疾病密切相关。m⁶A修饰的writer是由METTL3和METTL14等组成的核甲基转移酶复合体，去m⁶A修饰是由FTO和ALKBH5氧化去甲基化来完成。FTO是一种双加氧酶，维生素C(Vc)可以作为辅因子增强其催化活性。考虑到m⁶A修饰、FTO与众多代谢疾病有关，因此作者猜测存在类似Vc的其他代谢物能够调控FTO的去甲基化活性，从而实现代谢物对RNA修饰的逆向调控过程。

     作者首先用代谢物亲和反应靶向荧光猝灭的方法（metabolite affinity responsive target fluorescence quenching，(MARTFQ)）在与肥胖相关的代谢物中筛选出与FTO存在高亲和力的代谢物NADPH和NADH。作者还进一步通过药物亲和反应靶向稳定性实验（drug affinity responsive target stability ，(DARTS)）和细胞内的热稳定性实验（cellular thermal shift assays， (CETSA)）验证了NADPH和NADH能直接与FTO结合。随后作者通过FTO的活性实验发现NADP能够增强体外FTO的去甲基化活性，且增强效果明显优于Vc。

   为了验证NADP是否能够调控细胞内的FTO活性，作者检测了细胞内mRNA的m⁶A修饰水平与NADP之间的关系，结果发现NADP能够显著的降低mRNA的m⁶A修饰水平。通过增强或敲低生成NADP的两种限制酶NADK和G6PD活性实验进一步证明了细胞内NADP的水平升高确实能够降低mRNA的m⁶A修饰水平。FTO的敲除实验进一步证明了NADP对m⁶A修饰的调控是通过FTO的去甲基化活性实现的。

       为了探究NADP对FTO活性调节影响了哪些基因对应的RNA上的m6A修饰水，作者通过抗RNA m⁶A修饰的抗体对细胞内的RNA进行免疫共沉淀和测序，发现NADP/FTO主要是影响了与白色脂肪细胞分化的调节和染色质修饰酶等相关基因转录出的RNA 上的m6A修饰水平。随后作者在3T3-L1前体脂肪细胞中验证了NADP能增强FTO对m6A修饰的去甲基化活性，进而促进细胞内的脂肪形成。

      最后，作者在小鼠活体的水平上验证了NADP能够通过FTO来调控mRNA的m⁶A修饰水平，进而影响活体内的脂肪形成。作者发现腹腔注射NADPH后能显著降低野生型小鼠脂肪组织内的m6A修饰水平，且脂肪含量增多，而在敲除FTO的小鼠中却没有类似的效果。

   总之，作者发现代谢物NADP能够直接结合FTO，并能增强其对RNA上m6A修饰的去甲基化活性，并能影响细胞和活体内的脂肪形成等生理过程。

文章作者：TH

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41589-020-0601-2

原文引用：10.1038/s41589-020-0601-2