主编 |王毅
6-甲基腺苷（N6-甲基腺苷，M6A）是真核生物mRNA上最丰富的内部修饰，它影响各种RNA代谢过程，如mRNA稳定性、前体RNA剪接、多聚腺苷酸化、mRNA运输和翻译起始（Zaccara，S.）。 et al. 2019)。近年来，大量研究证实，M6A修饰在植物生长发育、生物和非生物胁迫响应以及作物性状改良中起着重要作用（Shao， Y.）。 et al. 2021; shen, l. et al. 2023)。特别是当植物受到外部胁迫时，M6A修饰的动态可逆变化可以快速调控基因表达，从而赋予植物较强的环境适应性（胡，J.）。 et al. 2022)。然而，植物利用这种化学修饰在胁迫条件下快速调整其生长的机制尚不清楚。
植物胁迫激素ABA在干旱和盐碱等各种胁迫下对植物的生存起着至关重要的作用。 结果表明，非生物胁迫可以迅速诱导ABA在植物体内的积累，当ABA受体Pyr Pyl蛋白感知到ABA分子时，会与共受体PP2C蛋白竞争性结合，从而解除PP2C蛋白对ABA信号通路中关键正调节因子SNRK2S激酶的抑制作用。 SNRK2S的释放可以激活ABA信号通路的一系列响应因子，进而帮助植物抵抗胁迫（Chen， K.）。 et al. 2020)。因此，进一步揭示ABA信号传感和转导过程中精细调控的分子机制和遗传网络，对植物抗逆性有针对性的提高具有重要意义。
近日，新加坡国立大学淡马锡生命科学研究所于浩院士团队沈丽莎研究小组合作nature plants发表了一篇题为：n-methyladenosine-mediated feedback regulation of abscisic acid perception viaphase-separated ect8 condensatesinarabidopsis揭示了M6A修饰及其识别蛋白ECT8反馈调控ABA信号感知的新机制。
本研究发现，M6A修饰的识别蛋白ECT8可以作为细胞内ABA浓度的分子受体，直接调控拟南芥的ABA信号通路和拟南芥对干旱胁迫的响应。 ECT8突变体在正常生长条件下无明显表型，但在ABA处理下表现出ABA超敏表型。 在ABA的诱导下，ECT8的表达迅速增加，其蛋白水平也显著升高，而在细胞质中扩散的ECT8蛋白在细胞内形成动态颗粒结构。 分析表明，ECT8蛋白在ABA诱导或溶液环境的诱导下，在体内和体外均能表现出液-液相分离，形成动态液滴状结构。 ECT8 的相分离取决于其 N 端 IDR2（固有无序区 2）结构域，该结构域受 M6A 修饰的 mRNA 及其 C 端 YTH 结构域（M6A 结合结构域）的调节。 相分离形成的ECT8凝聚物是ABA信号转导过程所必需的，相应的相分离缺陷转基因材料无法恢复ECT8突变体的ABA超敏表型。
进一步的研究表明，ECT8蛋白可以与胁迫颗粒的核心调节蛋白RBP47B结合，证实了ECT8缩合物是胁迫颗粒的组分，在ABA处理或胁迫胁迫下，携带M6A修饰的mRNA聚集在胁迫颗粒中。 采用第三代测序技术——纳米孔测序分析ABA处理条件下胁迫颗粒的mRNA组成，阐明了ECT8对胁迫颗粒中M6A修饰mRNA的动态调控作用。 进一步分析胁迫颗粒mRNA的m6a特性，研究小组提出，m6a修饰可能是植物响应ABA浓度增加而将mRNA分选为胁迫颗粒的重要标志物。 值得注意的是，ABA 处理后形成的 ECT8 缩合物特异性募集了编码 ABA 受体蛋白的 M6A 修饰的 PYL7 mRNA。 进一步研究发现，ECT8在胁迫颗粒中的mRNA保留功能阻断了PYL7的翻译过程，从而减弱了PYL7蛋白的过度积累，抑制了对ABA信号的感知。 这种反馈调控有效地避免了植物对ABA浓度增加的过度反应，有助于植物适应干旱环境（图1）。
图 1：ECT8 反馈调节 ABA 信号感知的工作模型。
此外，高温、盐胁迫、渗透胁迫等多种胁迫条件均可诱导ECT8蛋白相分离胁迫颗粒的形成，表明M6A识别蛋白ECT8聚集体的形成是植物应对多重胁迫的重要适应策略之一。
综上所述，本研究提出并阐明了M6A修饰及其识别蛋白ECT8通过液-液相分离感知细胞内ABA浓度变化，分离ABA受体mRNA的新机制，从而实现对ABA信号感知和逆境应激反应的反馈调控。 本研究揭示了胁迫颗粒和M6A修饰在协同调控植物胁迫响应中的重要作用，为提高作物胁迫耐受性提供了新的思路。
于浩院士和沈丽莎该研究者是**，余浩研究小组的共同通讯作者吴晓伟博士是**的第一作者。 苏婷婷张松瑶Dr. 和张宇博士和其他人也参与了这项研究。 该研究得到了新加坡国家红会**、新加坡国立大学和淡马锡生命科学的支持。
引用：zaccara, s., ries, r. j. &jaffrey, s. r. reading, writing and erasing mrna methylation. nat. rev. mol. cell biol. 20, 608-624 (2019).shao, y., wong, c. e., shen, l. &yu, h. n6-methyladenosine modification underlies messenger rna metabolism and plant development. curr. opin. plant biol. 63, 102047 (2021).shen, l., ma, j., li, p., wu, y. &yu, h. recent advances in the plant epitranscriptome. genome biol 24, 43, doi:10.1186/s13059-023-02872-6 (2023).hu, j., cai, j., xu, t. &kang, h. epitranscriptomic mrna modifications governing plant stress responses: underlying mechanism and potential application. plant biotechnol. j. 20, 2245-2257 (2022).chen, k. et al. abscisic acid dynamics, signaling, and functions in plants. j. integr. plant biol. 62, 25-54 (2020).**链接：
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