你为什么胖？代谢产物和m6A惹的祸：你为什么胖？代谢产物和m

原标题：你为什么胖？代谢产物和m6A惹的祸
m6A很火~
代谢组学很火~
肥胖很火~
三者在一起更火~

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来来来
套路学起来~
国自然热点蹭起来~
今天小编要分享的影响因子IF为12.1540的这篇研究证明了NADP通过增强FTO活性调节RNAm6A甲基化和脂肪生成。

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背景知识
代谢对于生物学至关重要，代谢物可能直接调节控制可逆RNA修饰的酶（例如N6-甲基腺苷（m6A））的活性，从而调节RNA 。多种代谢性疾病与脂肪和肥胖相关蛋白（FTO）（一种m6A脱甲基酶）之间的关联部分支持了这一点。 m6A是哺乳动物中最丰富的mRNA修饰，并且涉及各种生物学过程。
在看Fig前，我们先来重温一下m6A调控三剑客~

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多种代谢性疾病与脂肪量和肥胖相关蛋白（FTO）高度相关。但是，是否以及哪些代谢物直接调节m6A仍然难以捉摸。
为了便于理解，小编依然贴心的为大家做了一个流程图~

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作者使用荧光淬灭试验筛选了一组代谢物，并确定了NADP与FTO显着结合，独立增加FTO活性，并促进RNAm6A去甲基化和脂肪形成。此外， FTO的缺失阻断了3T3-L1前脂肪细胞中NADP增强导致的的脂肪生成。这些结果建立了新陈代谢与RNAm6A去甲基化之间的直接联系，即将代谢组学和RNA表观遗传联系起来。
正文部分

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Fig1.MARTFQ筛选显示NADP直接结合FTO
作者使用MARTFQ筛选与FTO直接结合的代谢物，发现NADH、NADPH与FTO具有结合且结合能力高于Vc ，进一步估计代谢物的结合常数（K值），结果表明NADPH和NADH的K值高于FTO的两个已知辅助因子Fe2+和Vc（b-d）。 DARTS和CETSA测定进一步证明了以上结果（e ， f）。此外NADPH具有增强FTO热稳定性的重要能力（g）。
备注：

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MARTFQ（代谢物亲和力反应靶荧光猝灭）测定方法原理：基于配体诱导的焦油内含色氨酸蛋白（如FTO）的固有荧光猝灭，代谢物显示出独特的能力来淬灭FTO发射的荧光。
药物亲和力响应靶标稳定性（DARTS）分析基于配体结合后体外靶蛋白的蛋白酶敏感性降低。
细胞热位移分析(CETSA)利用体内靶标蛋白增强配体的热稳定性。

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Fig2.NADP增加体外FTO活性
作者将不同浓度的NADPH ， NADP+ ， NADH+ ， NAD+或Vc分别添加到含有m6AssRNA ， FTO ， Fe2+和2酮戊二酸（2KG）的反应混合物中进行孵育。质谱分析表明， NADPH和NADH比Vc具有更高的增强FTO活性的功能（a ， b）。 ALKBH5与FTO具有一样的功能即去甲基化，那么NADPH是否可以增强其活性呢？图c ， d结果显示， ALKBH5不是很依赖于辅因子且NADPH的存在较小的提升了ALKBH5的活力。

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Fig3.细胞内NADPH通过FTO调节RNAm6A甲基化水平
为了评估了NADP/NAD改变对RNAm6A甲基化水平的影响。作者用NADPH ， NADP+ ， NADH或NAD+处理3T3-L1和HEK293细胞，发现所有这些辅助因子均分别降低了RNAm6A甲基化水平，其中NADPH最显著（a）。作者评估了高脂饮食（HFD）或腹膜内注射葡萄糖组的小鼠脂肪垫和肝脏中NADP和NAD的水平， HFD或葡萄糖注射显著增加了脂肪垫和肝脏中NADP的水平（b）。之后作者聚焦NADP ，用NADPH或Vc处理细胞， MS和斑点印迹分析表明， Vc对RNAm6A甲基化水平几乎没有影响，而NADPH显著降低了RNAm6A甲基化水平（d）。作者通过增强或敲低NADP代谢的两种限速酶NAD激酶（NADK）或葡萄糖6-磷酸脱氢酶（G6PD）模拟NADP的代谢变化。 NADK或G6PD增加使得RNAm6A甲基化降低（e ， f）。相反， siRNA或G6PD抑制剂（6-aminonicotinamide(6AN)）处理使得RNAm6A甲基化增加（h）。 NADPH添加可中和敲降导致的RNAm6A甲基化水平增加（i）。由此说明NADK或G6PD抑制是通过NADP途径增强RNAm6A甲基化水平。那是否是通过FTO调节细胞中的RNAm6A甲基化水平呢？作者分别进行FTO、ALKBH5、METTL3的敲低，结果显示FTO的敲低提高了RNAm6A甲基化水平（j），且FTO敲低后， 6AN、NADPH、FB23-2（FTO抑制剂）丧失了细胞中调节RNAm6A甲基化的大部分功能（j ， k）。这些结果表明细胞内NADP通过FTO调节RNAm6A甲基化水平。