N6-methyladenosine (m6A) is a prevalent posttranscriptional mRNA modification involved in the regulation of transcript turnover, translation, and other aspects of RNA fate. The modification is mediated by multicomponent methyltransferase complexes (so-called writers) and is reversed through the action of the m6A-demethylases fat mass and obesity-associated (FTO) and alkB homolog 5 (ALKBH5) (so-called erasers). FTO promotes cell proliferation, colony formation and metastasis in models of triple-negative breast cancer (TNBC). However, little is known about genome-wide or specific downstream regulation by FTO. Here, we examined changes in the genome-wide transcriptome and translatome following FTO-knockdown in TNBC cells. Unexpectedly, FTO knockdown had a limited effect on the translatome, while transcriptome analysis revealed that genes related to extracellular matrix (ECM) and epithelial-mesenchymal transition (EMT) are being regulated through yet unidentified mechanisms. Differential translation of the CEBPB mRNA into the C/EBPβ transcription factor isoform C/EBPβ-LIP is known to act pro-oncogenic in TNBC cells through regulation of EMT genes. Here we show that FTO is required for efficient C/EBPβ-LIP expression, suggesting that FTO has oncogenic functions through regulation of C/EBPβ-LIP.

Ageing is associated with physical decline and the development of age-related diseases such as metabolic disorders and cancer. Few conditions are known that attenuate the adverse effects of ageing, including calorie restriction (CR) and reduced signalling through the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) pathway. Synthesis of the metabolic transcription factor C/EBPβ-LIP is stimulated by mTORC1, which critically depends on a short upstream open reading frame (uORF) in the C/EBPβ-mRNA. Here we describe that reduced C/EBPβ-LIP expression due to genetic ablation of the uORF delays the development of age-associated phenotypes in mice. Moreover, female C/EBPβΔuORF mice display an extended lifespan. Since LIP levels increase upon aging in wt mice, our data reveal an important role for C/EBPβ in the aging process and suggest that restriction of LIP expression sustains health and fitness. Thus, therapeutic strategies targeting C/EBPβ-LIP may offer new possibilities to treat age-related diseases and to prolong healthspan.

Abstract Oncogene-induced metabolic reprograming supports cell growth and proliferation. Yet, it also links cancer cell survival to certain metabolic pathways and nutrients. In order to synthesise amino acids and nucleotides de novo for growth and proliferation, cancer cells depend on glycolysis, the cytoplasmic oxidation of glucose, which generates necessary metabolic intermediates and ATP. During glycolysis, NAD+ is used as the oxidizing agent and is thereby reduced into NADH. To ensure high glycolysis rates and maintain NADH/NAD+ homeostasis, cytoplasmic NAD+ has to be regenerated. The mitochondria are the major sites of NADH reoxidation into NAD+ where NADH-derived electrons enter the electron transport chain for ATP production. Since NADH/NAD+ cannot cross membranes, the malate-aspartate shuttle (MAS) or the glycerol-3-phosphate shuttle (GPS) are used as intermediate electron carriers. In addition, cytoplasmic NAD+ is generated by NADH-electron transfer to pyruvate, reducing it to lactate (the Warburg effect). NADH/NAD+ homeostasis plays a pivotal role in cancer cell survival, but our knowledge about the involved regulatory mechanisms is still limited. Here, we show that the proto-oncogenic transcription factor C/EBPβ-LIP stimulates both glycolysis and the MAS. Inhibition of glycolysis with ongoing C/EBPβ-LIP-induced MAS activity results in NADH depletion and apoptosis that can be rescued by inhibiting either the MAS or other NADH-consuming processes. Therefore, beyond the discovery of C/EBPβ-LIP as a dual activator of glycolysis and the MAS, this study indicates that simultaneous inhibition of glycolysis and lowering of the NADH/NAD+ ratio may be considered to treat cancer.