by HST
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知識點積累
細胞的代謝常常受到RNA的轉錄和翻譯的調控，那麼代謝調控的酶也很有可以反向對於RNA的一些修飾進行調控。M6A是RNA最常見的修飾類型之一很可能受到細胞代謝的調控。脂肪相關的RNA的甲基轉移酶FTO與許多的代謝相關疾病有高度的相關性。本文主要研究發現了，代謝如何通過FTO對RNA的修飾進行調控的機制。
實驗結果
NADP在代謝過程中起到了關鍵性的作用。通過Metabolites affinity responsive target fluorescence quenching(MARTFQ)實驗發現了與FTO具有結合能力的一些代謝物。通過對於螢光自發性淬滅的檢測來尋找與目標蛋白結合的夥伴。K值代表結合的能力，檢測發現NADPH和NADH,VC和Fe+具有相對較高的K值。接下來用其他的檢測手段例如Drug affinity responsive target stability(DARTS), DARTS是一種在體外利用檢測蛋白酶的降解效率來反應蛋白相互作用的一種方法，目標蛋白和靶蛋白結合的越多，靶蛋白被降解的越少。NADPH較VC更加成功降低了FTO的降解。說明在細胞的代謝產物中NADPH對於FTO的結合最高。
接下來為了檢測是否NADPH和NAD可以獨立的調控FTO的活性，做了體外的M6A去甲基化實驗，在含有M6A RNA，FTO以及FE2+和2kg的溶液中加入不同濃度的NADOH,DANP+,NADH或VC,。之後用質譜去檢測M6A的修飾水平。NADP和NAD比VC更增加了FTO的能力。和前面NAPDH與FTO結合能力更強相符。
在HEK293,3T3細胞中分別用NADPH,NADP+,NADH和NAD+處理，這些分子均可提高細胞內m6A的修飾，其中NADPH的能力最高。為了了解在生理情況下NADP和NAD的變化，他們用高脂飲食和腹腔注射葡萄糖的方式處理小鼠，在小鼠的脂肪墊和肝臟中發現，NADP的增加比較明顯。因此將重點放在NADP上。在細胞中敲低/過表達NADP代謝的限速酶NADK或者葡萄糖6磷酸果糖脫氫酶後發現，過表達這兩個酶促進了M6A的去甲基而敲低可以rescue這個結果。說明了NADP代謝對於FTO作用的調節在生理調節下存在。
為了明確是否NADP是否是通過FTO而不是其他去甲基和甲基轉移酶來調控m6A，分別敲低了FTO,ALKBH5,METTL3，NADPH在FTO敲低組中對m6A的影響最小。說明了NADPD對於FTO作用特異性。
4.NADP/FTO軸在3T3細胞中促進了脂肪生成由於FTO與脂肪代謝相關，接下來檢測了是否NADP通過FTO也對脂肪代謝由作用。在3T3-L1前體脂肪細胞中進行了MDI處理（3-異丁基-1-甲基黃嘌呤，地塞米松和胰島素）。油紅染色的結果表明，在FTO敲低組脂肪合成受阻而METTL3敲低組出現增強的脂肪合成。
在對照組和FTO敲低組同時用NADPH處理6小時後誘導，在對照組中脂肪合成較FTO敲低組增強。並且通過外源性轉入WT FTO和失活FTO，發現NADPH只能促進WT FTO的作用，說明NADPH對FTO的調控是FTO催化活性依賴性的。
5.NADP通過FTO調控體內RNA m6A修飾
首先構建了缺失FTO外顯子2-4的小鼠，由於導致閱讀窗的改變沒法編碼正常的FTO。FTO的敲低導致由於高脂飲食導致的體重上升的抑制和脂肪合成的減少。WT和突變小鼠分別用VC和NADPH處理.和之前的結果一樣在WT組中,NAPDH成功的促進了m6A去去甲基。接著在WT和KO組中用高脂飲食和6AN處理（HFD增加NADPH而6AN減少NADPH），WT組中HDF組的m6A下降而6AN組中m6A上升，而KO小鼠中FTO的缺失導致HDF和6AN處理沒有顯著區別。
細胞的能量代謝和RNA的調控都是細胞生物學的關鍵環節，本文首次將能量代謝產物和RNA修飾聯繫在一起，對後續的研究很有啟發意義，也為包括腫瘤在內的代謝相關的疾病提供了新的治療思路相信應該存在不至FTO一種對於代謝和RNA修飾都起到調控的酶，可以嘗試在KO不同修飾酶後進行代謝譜的測序以發現其他沒對於其他代謝通路的調節。