Cell Res | 复旦大学蓝斐团队揭示SMYD5在调控肝细胞癌翻译延伸和响应mTOR抑制中的重要作用

文摘   2024-08-31 00:02   河南  

蛋白质赖氨酸Nε-甲基化在多种生物过程中扮演关键角色,尽管其在转录调控中的作用已被广泛研究,但其在翻译中的作用尚未充分探索。特别是,核糖体蛋白RPL40上的赖氨酸甲基化在翻译和核糖体功能中的角色尚不清楚。


2024年8月5日,复旦大学蓝斐课题组发表在Cell Research上题为SMYD5 is a ribosomal methyltransferase that catalyzes RPL40 lysine methylation to enhance translation output and promote hepatocellular carcinoma的研究旨在探索SMYD5作为核糖体赖氨酸甲基转移酶的角色,以及其对RPL40 K22me3的催化作用和在翻译延伸中的重要性。通过一系列体外和体内实验,全面探讨了SMYD5作为核糖体赖氨酸甲基转移酶在肝细胞癌中的角色。



文章要点


1)SMYD5催化RPL40 K22三甲基化:体外甲基化实验显示,SMYD5对RPL40 K22位点具有强烈的三甲基化催化活性,并且这种甲基化在体内依赖于SMYD5。SMYD5缺失导致RPL40 K22me3水平显著下降,表明SMYD5是RPL40的主要甲基转移酶。


图1 SMYD5催化RPL40 K22三甲基化


2)RPL40 K22me3在肝细胞癌中的表达及预后相关性:在肝细胞癌(HCC)样本中,SMYD5及RPL40 K22me3的表达显著升高,并且与患者的不良预后密切相关。这一发现表明SMYD5-RPL40 K22me3轴在HCC中具有重要的生物学意义。


3)SMYD5缺失对翻译延伸及核糖体碰撞的影响:SMYD5的缺失导致了翻译输出的减少及延伸阶段的扰动,表现为核糖体碰撞的增加。进一步的实验表明,这一效应主要通过RPL40 K22me3来介导。

 
图2 SMYD5缺失对翻译延伸及核糖体碰撞的影响


4)SMYD5缺失增强HCC细胞对mTOR抑制剂的敏感性:研究发现,SMYD5缺失使HCC细胞对mTOR抑制剂的敏感性显著增加,尤其在抑制mTOR信号的情况下,HCC细胞的翻译输出显著减少,肿瘤生长受到了显著抑制。

 
图3 SMYD5缺失增强HCC细胞对mTOR抑制剂的敏感性


5)体内和PDX模型中SMYD5对HCC发展的影响:通过体内和患者来源的异种移植(PDX)模型的实验,研究进一步确认了SMYD5在HCC发生发展中的关键作用,特别是在mTOR抑制的情况下,SMYD5的缺失显著抑制了肿瘤的发展。

图4 体内和PDX模型中SMYD5对HCC发展的影响

小结

该研究首次揭示了SMYD5作为核糖体赖氨酸甲基转移酶在翻译调控中的关键作用,并确认了SMYD5-RPL40 K22me3轴在肝细胞癌(HCC)中的重要性。SMYD5通过促进RPL40的K22三甲基化,增强了翻译输出,维持了正常的翻译延伸过程,并在肝细胞癌的发生和发展中发挥了促进作用。研究结果表明,靶向SMYD5及其介导的RPL40 K22me3修饰,可能成为治疗肝细胞癌的新策略,尤其是在结合mTOR抑制剂的情况下。


参考文献


Miao B, Ge L, He C, et al. SMYD5 is a ribosomal methyltransferase that catalyzes RPL40 lysine methylation to enhance translation output and promote hepatocellular carcinoma. Cell Res. 2024 Aug 5.

https://doi.org/10.1038/s41422-024-01013-3.


撰文丨Little Finger
制版丨Yilia


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