在哺乳動物中，mRNA上存在多種修飾，其中N6-methyladenosine (m⁶A))是含量最多的一類修飾。已有的研究表明，m⁶A在細胞增殖、干細胞干性維持以及發(fā)育等生理過程中有重要作用。m⁶A能夠被其對應的閱讀器識別，然而其發(fā)揮功能的生化機制和調控模式是一個有待于探討的問題。

2019年8月6日，清華大學生命學院李丕龍課題組在Cell Research發(fā)表題為Multivalent m6A motifs promotephase separation of YTHDF proteins的letter文章，從“液-液”相分離的角度解釋了m⁶A閱讀器YTHDF1/2/3的特性及其在細胞應激中的潛在功能。YTHDF1/2/3是一個很特別的m6A閱讀器家族，這三個蛋白均包含一個m6A識別結構域（YTH domain）和大量的低復雜度結構域（LCD），具有發(fā)生相分離的潛能。

研究人員首先分析了這三個蛋白的序列，發(fā)現(xiàn)了大量的LCD存在，接著在體外驗證了YTHDF的LCD和全長蛋白均能夠發(fā)生相分離。目前已有的研究表明，哺乳動物中平均每條mRNA上均含有3-5個m⁶A修飾，本文的研究者也進行了類似的分析（由清華大學張強鋒課題組完成），以XIST、EEF2、JUN三個mRNA為例，說明m⁶A在mRNA上多價存在。因此，其在被YTHDFs識別時，恰好形成多價相互作用，或許能夠增強YTHDFs的相分離。為了驗證這一假說，研究者合成了含有不同數(shù)量m⁶A修飾和無修飾的RNA，結果表明，在150mM鹽條件下，4×m⁶A RNA和2×m⁶A RNA 對YTHDF3相變的增強明顯強于同長度非修飾RNA，而對于1×m⁶ARNA來說，其對相變的增強作用與同長度的非修飾RNA相同。而對于YTHDF2來說，在300mM鹽條件下表現(xiàn)出相似的特性，而單獨YTHDF2 LCD以及YTH domain突變體均沒有此特性，說明相分離的增強與YTH對m⁶A的識別有關。在細胞水平，只有轉染多價m⁶A RNA才能夠引發(fā)內源YTHDF2蛋白形成puncta，且與轉染的多價m⁶A RNA共定位，說明在細胞中，多價m⁶A也能夠增強YTHDF2相分離。那么這種相分離現(xiàn)象的意義是什么呢？研究者發(fā)現(xiàn)，在過表達G3BP1的HEK293細胞中，YTHDF2和m⁶A以及G3BP1共同定位在stress granule中，潛在表明YTHDF2與m⁶A RNA相分離能夠影響細胞應對外界壓力。用亞砷酸鹽處理細胞，同樣可以觀察到YTHDF2和m⁶A RNA共定位到stress granule中。然而YTHDF2相分離對于細胞應對壓力的詳細功能和具體機制還需進一步探索。

值得一提的是，2019年7月11日，Cornell University 的Samie R. Jaffrey課題組在Nature上發(fā)表了題為m6A enhances the phase separation potential of mRNA的文章（Nature熱點 | m6A修飾促進蛋白相分離），幾乎同時，莊小威實驗室也在bioRxiv上online了題為m⁶A-bindingYTHDF proteins promote stress granule formation by modulating phase separationof stress granule proteins 的文章，加上這次李丕龍課題組的文章，三篇文章彼此獨立，卻都闡釋了相同的問題，時間上也非常接近，足以說明這個領域的重要意義以及激烈的競爭，也說明國內科研工作者在世界生命科學的前沿領域中持續(xù)探索。

據(jù)悉，清華大學生命學院李丕龍教授為文章的通訊作者，生命學院2016級博士生郜一飛為文章的第一作者，技術員裴高峰，2017級博士生李冬雪為文章的共同第一作者。