伊成器和合作者报道tRNA-m1A修饰调控CD4+ T细胞功能的新机制
2022年9月22日,上海交通大学医学院李华兵研究员、北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室伊成器教授、陆军军医大学吴玉章和耶鲁大学医学院RichardFlavell团队合作在Nature Immunology上发表了题为 tRNA-m1A modification promotes T cell expansion via efficient MYC protein synthesis 的研究论文,该研究揭示了m1A修饰催化酶TRMT61A通过催化新合成tRNA第58位腺嘌呤的1-甲基腺嘌呤(m1A)修饰,加速CD4+ T细胞激活后多种关键蛋白的翻译,保证CD4+ T细胞的迅速免疫应答。该研究首次详细地阐明了CD4+ T细胞功能改变过程中tRNA化学修饰控制细胞内翻译的分子机制。
T细胞在免疫反应中发挥核心作用。当受抗原刺激时,处于静息状态的T细胞快速激活,大量增殖分化。免疫激活是免疫反应中非常重要的一步,之前的研究集中于探究转录调控在T细胞激活过程中的作用[1]。鉴于T细胞激活在短时间内快速发生,转录调控不能及时满足T细胞大量合成蛋白的需求,因此翻译效率的调控可能也发挥重要作用。
tRNA在翻译过程中发挥着重要作用。除了tRNA丰度之外,tRNA上的化学修饰可以通过稳定tRNA结构,帮助tRNA进行codon识别等途径影响翻译过程。其中,m1A是tRNA上丰度最高最保守的一种修饰,由TRMT6/TRMT61A复合物进行修饰,tRNA-m1A修饰可以增强翻译起始和延伸[2]。伊成器课题组在2017年建立了m1A修饰位点的单碱基分辨率鉴定技术[3]。
该研究首先观察到T细胞激活过程中蛋白质翻译相关通路上调,不同的tRNA也表现出不同时间点上调的动态表达模式,tRNA-m1A58修饰酶TRMT6/TRMT61A在激活过程中也上调。作者利用Trmt61a条件性敲除小鼠,证明在体内、体外条件下,Trmt61a缺失时T细胞激活免疫功能受损,T细胞增殖能力显著降低。同时,发现Trmt61a缺失导致T细胞中大部分tRNA的m1A58修饰显著减少,导致 T细胞激活后多种关键蛋白的翻译受阻,特别是转录因子MYC。MYC蛋白翻译效率的降低使T细胞激活后的快速克隆扩增受阻。
作者随后探究了Trmt61a调控翻译的特异性。通过对RiboTag-seq, tRNA-seq,tRNA-m1A-seq的多组学联合分析,研究人员发现翻译效率下调的基因(如Myc)有tRNA codon使用偏好性,更偏好使用在激活早期高表达的tRNA,而这部分tRNA又是Trmt61a缺失高度敏感的tRNA。
该研究第一次将tRNA修饰与T细胞的功能变化连接起来,并系统性地探究了原代T细胞扩增过程中控制翻译的具体机制,表明tRNA的使用及其修饰可以对蛋白表达和细胞功能带来显著改变。这项研究表明TRMT61A介导的tRNA-m1A58修饰作为CD4+ T细胞增殖调控的新型“翻译检查点”,将为改善CD4+ T细胞介导的炎症应答及增强肿瘤免疫治疗效果提供新的RNA表观遗传策略。
TRMT61A介导的tRNA-m1A58修饰是CD4+ T细胞激活增殖调控的“翻译检查点”
上海交通大学医学院刘永波博士、周静副研究员和硕士研究生施金彤,北京大学生命科学学院已出站博士后李笑雨(现浙江大学医学院研究员),博士研究生张晓婷为本论文的共同第一作者,上海交通大学医学院李华兵研究员、北京大学生命科学学院伊成器教授、陆军军医大学吴玉章教授及耶鲁大学医学院Richard A.Flavell教授为该文的共同通讯作者。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41590-022-01301-3
参考文献:
1.Kaech, S. M. & Cui, W. Transcriptional control of effector and memory CD8+ T cell differentiation. Nat Rev Immunol 12, 749–761 (2012).
2.Liu, F.et al.ALKBH1-Mediated tRNA Demethylation Regulates Translation. Cell167, 816-828.e16 (2016).
3.Li, X.et al.Base-Resolution Mapping Reveals Distinct m1A Methylome in Nuclear- and Mitochondrial-Encoded Transcripts. Mol.Cell 68, 993-1005.e16 (2017).
- 伊成器团队发展痕量样品m6A修饰定量测序方法2025.05.08
- 白洋团队联合多位顶尖科学家系统解析根际微生物组调控水稻分蘖的功能与机制2025.04.24
- 瞿礼嘉/钟声课题组发现植物传粉过程中“未雨绸缪”的“两步授粉”备份新机制,为作物逆境下的育性优化提供新思路2025.04.15
- 曾虎课题组应邀撰写综述:空间组学技术的研究进展2025.04.06
- 张迪课题组受邀综述蛋白质L-乳酰化的研究进展2025.04.04
- 苏晓东课题组揭示短序列锚定元件AE在DNA与蛋白质结合中的重要作用2025.03.31
- 魏文胜团队实现人类肿瘤免疫调控网络的单碱基精度解析2025.03.21
- 白洋团队构建全球首个作物根际"细菌+病毒"基因组数据库2025.03.13
- 季雄团队揭示RNA聚合酶亚基RPB7偶联磷酸酶CTDP1稳定Pol II并介导转录再起始2025.03.05
- 何爱彬团队利用全景单细胞组蛋白修饰实现胚胎发育谱系追踪2025.03.04
- 赵进东课题组揭示蓝细菌藻胆体与光系统II结合的新分子机制2025.02.17
- 高歌课题组提出面向大规模异质性空间转录组学切片的表征与解析新方法2025.02.12
- 周岳课题组揭示拟南芥雄性生殖细胞发育过程中染色质三维结构的动态变化过程及其重要作用2025.02.12
- 魏文胜团队发布新一代线粒体碱基编辑器助力建立疾病动物模型2025.01.23
- 贺新强课题组揭示木质部管状分子发育的microRNA调控网络2025.01.19
- 周岳课题组在Genome Biology发文揭示了拟南芥中启动子空间调控模式和喷泉结构形成机制2025.01.02
- 高歌课题组提出人类转录调控元件建模与相关非编码变异功能解析方法2025.01.02
- 魏文胜团队利用碱基编辑器筛选绘制DNA损伤应答功能元件图谱2024.12.16
- 秦跟基课题组揭示弱光下种子萌发调控新机制2024.12.05
- 刘启昆课题组开发了全新的植物细胞谱系追踪工具2024.11.26
- 周岳课题组揭示植物首个三维基因组结构蛋白及其调控机制2024.11.22
- 周岳课题组揭示植物特有的PWWP结构域蛋白调控基因表达的分子机制2024.11.22
- 国家重点实验室陈雪梅教授获得2024年度“求是杰出科学家奖”2024.11.08
- 秦跟基课题组应邀撰写品牌综述“Tansley insight”总结TCP转录因子在细胞器、细胞和器官命运决定中的重要功能2024.10.28
- 郑晓峰课组揭示USP1-ATF4-CD98hc调控ENKTL淋巴瘤患者耐药的新机制2024.09.30
- 肖俊宇课题组揭示IgM–CD5L复合物的分子机制2024.09.30
- 陆剑课题组揭示密码子使用偏好性对翻译调控的影响2024.09.30
- 魏文胜团队实现蛋白质组中丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸位点的功能解析2024.09.24
- 王继纵/邓兴旺课题组合作解析植物光敏色素phyB光信号转导的机制2024.09.24
- 刘君/杨雪瑞课题组合作揭示m6A-cenRNA调控癌细胞着丝粒稳态的机制2024.09.23
- 伊成器教授荣获2024年“科学探索奖”2024.08.29
- 王伟课题组报道蛋白酶体调控SG稳态抵御高温胁迫的新机制2024.08.22
- 肖俊宇团队阐明IgE 高亲和力受体FcεRI 复合物的组装机制2024.08.22
- 朱玉贤院士团队发布首个棉花基因组完整图谱,阐述棉族独特折叠胚胎形成的分子与演化机制2024.08.16
- 李晴课题组报道了滞后链核小体组装和冈崎片段成熟的协同机制2024.08.13
- 魏文胜团队报道非脱氨酶依赖的嘧啶碱基编辑器TBE2024.08.03
- 李晴研究组与合作者报道真核DNA复制体介导的亲本组蛋白表观遗传信息继承新机制2024.08.02
- 张迪课题组与合作者共同报道区分蛋白质乳酰化修饰同分异构体的新方法2024.07.22
- 国际遗传工程和生物技术中心(ICGEB)总干事Lawrence Banks教授一行访问陆剑课题组2024.06.26
- 郭强课题组与合作者揭示Synaptophysin调控突触小泡生成与功能的机制2024.06.06
- 2024年全国科技周开放活动2024.05.28
- 李磊课题组解析miR408平衡植物生长和抗旱的分子机制2024.05.16
- 李晟课题组与合作者研究揭示华北地区华北豹栖息地及其景观连通性现状2024.05.06
- 陆剑课题组揭示黑腹果蝇演化历史和环境适应机制2024.04.19
- 李川昀课题组在WIRES RNA发表从头起源新基因起源特征的综述2024.04.16
- 秦跟基课题通过构建拟南芥十二重突变体揭示雌蕊顶端命运决定的分子机制2024.04.08
- 李川昀课题组与合作者揭示结构变异编码人脑特异发育的新机制2024.04.07
- 肖俊宇课题组阐明磷酸化酶激酶PhK的组装与激活机制2024.04.01
- 陆剑课题组研发SIRSVIDE模型解析病毒进化动态2024.03.28
- 陈雪梅课题组鉴定了一个新的非典型帽子修饰RNA(NAD-capped RNA)脱帽酶,揭示了NAD+帽子修饰参与基因表达调控的新机制2024.03.18
- 祝贺瞿礼嘉教授成果入选 2023 年度“中国生命科学十大进展”2024.03.08
- 李晴、高宁及合作者揭示亲本组蛋白在DNA复制叉回收的关键分子机制2024.03.07
- 伊成器课题组开发升级版RNA编辑技术RESTART v32024.03.06
- 魏文胜课题组揭示肿瘤逃逸非HLA-I类分子依赖多效型T细胞杀伤的新机制2024.02.21
- 秦跟基课题组与合作者揭示水稻花药适时开裂的分子机制2024.02.21
- 陆剑课题组发表综述探讨新冠病毒刺突蛋白的功能演化2024.02.20
- 李磊课题组与合作者揭示巨胞饮的转录调控机制2024.02.19
- 焦雨铃课题组与合作者完成首个多细胞植物染色体的部分设计与合成2024.01.27
- 伊成器和合作者报道m1A修饰酶在调控造血干细胞衰老过程中的新机制2024.01.18
- 陆剑课题组与合作者共同揭示猴痘病毒蛋白质序列和密码子使用的分子演化规律2023.12.15
- 陆剑课题组与合作者发表综述总结动物microRNA调控的趋同和趋异演化2023.11.24
- 魏文胜团队实现人类蛋白质组中赖氨酸位点的功能解码2023.11.23
- 张蔚课题组受邀撰写综述揭示蝶翅花纹的演化创新模式2023.11.22
- 郭强课题组和杨竞课题组合作阐释粒细胞(granulocytes)细胞核分叶的全新分子机制2023.11.21
- 王忆平课题组在创建稳定高效联合固氮系统方面取得了突破性进展2023.11.20
- 高歌课题组提出跨平台、多模态空间组学比对与整合方法2023.11.13
- LEAPER 2.0在非人灵长类动物和人源化小鼠中实现了高效精准的长时RNA编辑2023.10.25
- 李川昀、刘颖团队建立单碱基分辨率鉴定DNA 6mA修饰的新方法,揭示真核生物6mA促进转录的新机制2023.10.23
- 又一教科书级的重大突破!瞿礼嘉/钟声课题组揭示植物通过有性生殖实现远缘杂交的新机制2023.10.08
- 王忆平研究团队与合作者成功创制2.0版多聚蛋白型固氮酶系统,为实现真核系统自主固氮迈进坚实的一步2023.09.18
- 秦跟基课题组揭示高温下植物种子前身胚珠命运的保护机制2023.09.15
- 焦雨铃课题组与合作者发现蛋白相分离调控植物茎分生组织活性2023.09.12
- 罗述金团队古DNA研究揭示中国是虎演化史上基因大熔炉2023.09.01
- 王伟课题组及合作者报道酚酸类化感物质通过促进相变抑制翻译从而调控物种间竞争的新机制2023.08.29
- 国家重点研发计划“病原变异及其跨物种传播的回溯和演进方法体系构建”项目推进会暨专家研讨会在北京大学成功召开2023.08.18
- 王继纵课题组与邓兴旺课题组合作揭示植物远红光受体phyA高度光敏感性的分子机制2023.07.28
- 赵进东、高宁、翁羽翔课题组合作揭示了CpcL藻胆体能量传递机制2023.07.10
- 郑晓峰课题组揭示乙酰转移酶ESCO2通过稳定Cohesin复合物促进NHEJ修复的作用和机制2023.07.10
- 伊成器课题组综述mRNA上非m6A修饰的调控与功能2023.07.04
- 郑晓峰课题组揭示SUMO化修饰通过调控液-液相分离来影响NHEJ修复效率和肿瘤细胞耐药的分子机制2023.07.03
- 郭强课题组开发适用于组织样品原位结构研究的方法2023.06.16
- 张蔚课题组综述以山地蝶类为体系开展生物多样性研究的进展2023.06.12
- 陆剑课题组与合作者揭示新冠病毒密码子演化规律并提出mRNA疫苗优化策略2023.06.05
- 张蔚课题组和合作者开发基于深度学习的基因渐渗推断方法2023.06.01
- 高歌课题组提出基因丢失鉴定新方法2023.05.29
- 2023年全国科技周开放活动2023.05.28
- 魏文胜课题组报道新型线粒体碱基编辑器2023.05.23
- 刘启昆课题组解析DDR4-ISWI染色质重塑复合体调控基因弹性表达的分子机制2023.05.23
- 张蔚课题组揭示动物不完美拟态的生态学意义2023.05.18
- 肖俊宇研究组发现恶性疟原虫演化出多种“劫持”IgM的分子机制2023.05.09
- 白书农课题组与合作者组织众筹,构建研究植物生活周期核心形态建成过程的模式植物2023.04.25
- 白书农课题组对于有关葫芦科CRC在单性花发育中调控功能的研究论文发表观点评论2023.04.25
- 王伟课题组与合作者开发新型新冠病毒检测分型传感器2023.04.21
- 周岳课题组阐述BMI1和组蛋白H2A单泛素化对拟南芥三维基因组的调控作用2023.04.19
- 陆剑课题组揭示冠状病毒Spike蛋白演化规律2023.04.17
- 李磊课题组揭示孢粉素聚合的分子机制2023.03.31
- 何跃辉团队揭示植物“越冬记忆”形成的分子与表观遗传机制2023.03.23
- 肖俊宇研究组阐明免疫球蛋白IgM被特异性受体FcμR识别的分子机制2023.03.23
- 钟上威团队揭示植物光温受体phyB的入核调控机制2023.03.17
- 高歌课题组成果入选2022年度“中国生物信息学十大进展”2023.03.06