Эукариотические РНК-метилтрансферазы 5-метилцитозина (m⁵C): механизмы, клеточные функции и связь с заболеваниями

5-метилцитозин (m⁵C) — распространённая модификация РНК, наличие которой выявлено во множестве разновидностей РНК, включая цитоплазматические и митохондриальные рибосомные РНК (рРНК) и транспортные РНК (тРНК), а также матричные РНК (мРНК), РНК энхансеров и ряд некодирующих РНК. У эукариот метилирование цитозинов РНК по положению C5 катализируют ферменты семейства NOL1/NOP2/SUN (NSUN), а также гомолог ДНК-метилтрансфераз DNMT2. В последние годы были определены РНК-субстраты и нуклеотиды-мишени для каждой из этих метилтрансфераз, а структурные и биохимические исследования позволили впервые понять, каким образом каждый из этих ферментов обеспечивает специфичность мишени. Функциональная характеристика этих белков и устанавливаемых ими модификаций выявила их важную роль в различных аспектах экспрессии генов в митохондриях и ядре. Эти знания существенно расширили понимание молекулярных механизмов ряда заболеваний, обусловленных мутациями в генах, кодирующих метилтрансферазы m⁵C, или изменением уровня экспрессии этих ферментов.