RNA甲基转移酶NSUN2通过介导TEAD1 m5C甲基化修饰促进胃癌细胞的糖酵解作用

摘要

目的 探讨NOP2/Sun RNA甲基转移酶2(NSUN2)通过介导TEA结构域转录因子1(TEAD1)5-甲基胞嘧啶(m5C)甲基化修饰对胃癌(gastric cancer, GC)细胞糖酵解的影响及其机制。方法 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测人胃癌(GC)组织中NSUN2和TEAD1 mRNA表达水平，Pearson相关分析两者相关性。qRT-PCR和蛋白质印迹法(Western blot)检测人正常胃黏膜上皮细胞GES-1及胃癌AGS、HGC-27、SNU-1和MKN-45等细胞系中NSUN2表达水平。将NSUN2干扰慢病毒(sh-NSUN2)及其阴性对照sh-NC、TEAD1过表达质粒(oe-TEAD1)及其阴性对照(Vector)分别或同时转染至HGC-27细胞中，CCK-8检测细胞增殖活性。葡萄糖摄取、乳酸含量以及三磷酸腺苷(ATP)检测试剂盒评估细胞糖酵解。Western blot检测细胞中糖酵解途径相关蛋白(HK2、LDHA、GLUT1)表达水平。qRT-PCR和Western blot检测细胞中TEAD1 mRNA和蛋白表达水平。RNA测序(RNA-seq)和RNA甲基化免疫共沉淀实验筛选NSUN2的5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰靶点，同时采用斑点杂交和双荧光素酶报告基因实验验证其调控功能。结果 与癌旁组织比较，GC组织中NSUN2和TEAD1 mRNA表达水平均显著升高(均P<0.05),且两者呈正相关(r=0.3266,P<0.05)。与GES-1细胞系比较，胃癌细胞系(AGS、HGC-27、SNU-1和MKN-45)中NSUN2 mRNA和蛋白表达水平显著升高，其中在HGC-27细胞系中表达最高(均P<0.05)。沉默NSUN2可显著降低HGC-27细胞增殖活性和糖酵解，下调HK2、LDHA和GLUT1蛋白表达水平，同时细胞中TEAD1 mRNA和蛋白表达水平显著降低(均P<0.05)。TEAD1是NSUN2调控的潜在靶点，沉默NSUN2通过m5C修饰的方式降低TEAD1的表达(P<0.05)。然而，过表达TEAD1可明显逆转沉默NSUN2对HGC-27细胞增殖活性和糖酵解的抑制作用。结论 NSUN2通过m5C依赖性的方式增强TEAD1的表达进而促进GC细胞的糖酵解。

关键词

NOP2/Sun RNA甲基转移酶2 / TEA结构域转录因子1 / 5-甲基胞嘧啶 / 甲基化 / 胃癌 / 糖酵解

基金资助

湖南省卫生健康委科研立项课题(No.B202304017580)