There is growing evidence that tumour neoantigens have important roles in generating spontaneous antitumour immune responses and predicting clinical responses to immunotherapies1,2. Despite the presence of numerous neoantigens in patients, complete tumour elimination is rare, owing to failures in mounting a sufficient and lasting antitumour immune response3,4. Here we show that durable neoantigen-specific immunity is regulated by mRNA N6-methyadenosine (m6A) methylation through the m6A-binding protein YTHDF15. In contrast to wild-type mice, Ythdf1-deficient mice show an elevated antigen-specific CD8+ T cell antitumour response. Loss of YTHDF1 in classical dendritic cells enhanced the cross-presentation of tumour antigens and the cross-priming of CD8+ T cells in vivo. Mechanistically, transcripts encoding lysosomal proteases are marked by m6A and recognized by YTHDF1. Binding of YTHDF1 to these transcripts increases the translation of lysosomal cathepsins in dendritic cells, and inhibition of cathepsins markedly enhances cross-presentation of wild-type dendritic cells. Furthermore, the therapeutic efficacy of PD-L1 checkpoint blockade is enhanced in Ythdf1−/− mice, implicating YTHDF1 as a potential therapeutic target in anticancer immunotherapy. The m6A reader protein YTHDF1 suppresses the clearance of tumour cells by enhancing the translation of lysosomal proteases in dendritic cells and thereby suppressing tumour antigen presentation.

N6-methyladenosine (m6A) is enriched in 3'untranslated region (3'UTR) and near stop codon of mature polyadenylated mRNAs in mammalian systems and has regulatory roles in eukaryotic mRNA transcriptome switch. Significantly, the mechanism for this modification preference remains unknown, however. Herein we report a characterization of the full m6A methyltransferase complex in HeLa cells identifying METTL3/METTL14/WTAP/VIRMA/HAKAI/ZC3H13 as the key components, and we show that VIRMA mediates preferential mRNA methylation in 3'UTR and near stop codon. Biochemical studies reveal that VIRMA recruits the catalytic core components METTL3/METTL14/WTAP to guide region-selective methylations. Around 60% of VIRMA mRNA immunoprecipitation targets manifest strong m6A enrichment in 3'UTR. Depletions of VIRMA and METTL3 induce 3'UTR lengthening of several hundred mRNAs with over 50% targets in common. VIRMA associates with polyadenylation cleavage factors CPSF5 and CPSF6 in an RNA-dependent manner. Depletion of CPSF5 leads to significant shortening of 3'UTR of over 2800 mRNAs, 84% of which are modified with m6A and have increased m6A peak density in 3'UTR and near stop codon after CPSF5 knockdown. Together, our studies provide insights into m6A deposition specificity in 3'UTR and its correlation with alternative polyadenylation.

N6-methyladenosine (m6A) messenger RNA methylation is a gene regulatory mechanism affecting cell differentiation and proliferation in development and cancer. To study the roles of m6A mRNA methylation in cell proliferation and tumorigenicity, we investigated human endometrial cancer in which a hotspot R298P mutation is present in a key component of the methyltransferase complex (METTL14). We found that about 70% of endometrial tumours exhibit reductions in m6A methylation that are probably due to either this METTL14 mutation or reduced expression of METTL3, another component of the methyltransferase complex. These changes lead to increased proliferation and tumorigenicity of endometrial cancer cells, likely through activation of the AKT pathway. Reductions in m6A methylation lead to decreased expression of the negative AKT regulator PHLPP2 and increased expression of the positive AKT regulator mTORC2. Together, these results reveal reduced m6A mRNA methylation as an oncogenic mechanism in endometrial cancer and identify m6A methylation as a regulator of AKT signalling. Liu et al. show that reduced m6A mRNA methylation in endometrial cancer is oncogenic. Mechanistically, the AKT pathway is activated in these tumours due to altered expression of AKT regulators carrying m6A on their transcripts.

DNA and histone modifications have notable effects on gene expression1. Being the most prevalent internal modification in mRNA, the N6-methyladenosine (m6A) mRNA modification is as an important post-transcriptional mechanism of gene regulation2-4 and has crucial roles in various normal and pathological processes5-12. However, it is unclear how m6A is specifically and dynamically deposited in the transcriptome. Here we report that histone H3 trimethylation at Lys36 (H3K36me3), a marker for transcription elongation, guides m6A deposition globally. We show that m6A modifications are enriched in the vicinity of H3K36me3 peaks, and are reduced globally when cellular H3K36me3 is depleted. Mechanistically, H3K36me3 is recognized and bound directly by METTL14, a crucial component of the m6A methyltransferase complex (MTC), which in turn facilitates the binding of the m6A MTC to adjacent RNA polymerase II, thereby delivering the m6A MTC to actively transcribed nascent RNAs to deposit m6A co-transcriptionally. In mouse embryonic stem cells, phenocopying METTL14 knockdown, H3K36me3 depletion also markedly reduces m6A abundance transcriptome-wide and in pluripotency transcripts, resulting in increased cell stemness. Collectively, our studies reveal the important roles of H3K36me3 and METTL14 in determining specific and dynamic deposition of m6A in mRNA, and uncover another layer of gene expression regulation that involves crosstalk between histone modification and RNA methylation.

A new layer of transcriptional control N 6 -methyladenosine (m 6 A) is the most abundant messenger RNA modification in almost all eukaryotes. Liu et al. now show that m 6 A is also cotranscriptionally added onto various chromosome-associated regulatory RNAs (carRNAs) in mammalian cells. Disruption of m 6 A modification of these RNAs increases their abundance and promotes gene transcription by increasing the chromatin accessibility. Thus, m 6 A serves as a switch to regulate carRNA levels by tuning nearby chromatin state and downstream transcription. Science , this issue p. 580

Hemoglobin degradation is a metabolic process that is central to the growth and maturation of the malaria parasite Plasmodium falciparum . Two aspartic proteases that initiate degradation, plasmepsins (PMs) I and II, have been identified and extensively characterized. Eight additional PM genes are present in the P. falciparum genome. To better understand the enzymology of hemoglobin degradation, it is necessary to determine which of these genes are expressed when hemoglobin degradation is occurring, which encode active enzymes, and which gene products are found in the food vacuole where catabolism takes place. Our genome-wide analysis reveals that PM I, II, and IV and histo-aspartic protease encode hemoglobin-degrading food vacuole proteases. Despite having a histidine in place of one of the catalytic aspartic acids conserved in other aspartic proteases, histo-aspartic protease is an active hydrolase.

Caenorhabditis elegans has a single lamin gene, designated lmn-1 (previously termed CeLam-1). Antibodies raised against the lmn-1 product (Ce-lamin) detected a 64-kDa nuclear envelope protein. Ce-lamin was detected in the nuclear periphery of all cells except sperm and was found in the nuclear interior in embryonic cells and in a fraction of adult cells. Reductions in the amount of Ce-lamin protein produce embryonic lethality. Although the majority of affected embryos survive to produce several hundred nuclei, defects can be detected as early as the first nuclear divisions. Abnormalities include rapid changes in nuclear morphology during interphase, loss of chromosomes, unequal separation of chromosomes into daughter nuclei, abnormal condensation of chromatin, an increase in DNA content, and abnormal distribution of nuclear pore complexes (NPCs). Under conditions of incomplete RNA interference, a fraction of embryos escaped embryonic arrest and continue to develop through larval life. These animals exhibit additional phenotypes including sterility and defective segregation of chromosomes in germ cells. Our observations show thatlmn-1 is an essential gene in C. elegans, and that the nuclear lamins are involved in chromatin organization, cell cycle progression, chromosome segregation, and correct spacing of NPCs.

Recent discoveries of reversible N6-methyladenosine (m6A) methylation on messenger RNA (mRNA) and mapping of m6A methylomes in mammals and yeast have revealed potential regulatory functions of this RNA modification. In plants, defects in m6A methyltransferase cause an embryo-lethal phenotype, suggesting a critical role of m6A in plant development. Here, we profile m6A transcriptome-wide in two accessions of Arabidopsis thaliana and reveal that m6A is a highly conserved modification of mRNA in plants. Distinct from mammals, m6A in A. thaliana is enriched not only around the stop codon and within 3′-untranslated regions, but also around the start codon. Gene ontology analysis indicates that the unique distribution pattern of m6A in A. thaliana is associated with plant-specific pathways involving the chloroplast. We also discover a positive correlation between m6A deposition and mRNA abundance, suggesting a regulatory role of m6A in plant gene expression. Modification of mRNA with N6-methyladenosine (m6A) is proposed to regulate transcript stability. Here, Jia et al. uncover plant-specific features in the m6A methylome of Arabidopsis, such as methylation enrichment around the start codon, and suggest a positive role in gene expression.

Degradation of host hemoglobin by the human malaria parasite Plasmodium falciparum is a massive metabolic process. What role this degradation plays and whether it is essential for parasite survival have not been established, nor have the roles of the various degradative enzymes been clearly defined. We report that P. falciparum can grow in medium containing a single amino acid (isoleucine, the only amino acid missing from human hemoglobin). In this medium, growth of hemoglobin-degrading enzyme gene knockout lines (missing falcipain-2 and plasmepsins alone or in combination) is impaired. Blockade of plasmepsins with the potent inhibitor pepstatin A has a minimal effect on WT parasite growth but kills falcipain-2 knockout parasites at low concentrations and is even more potent on falcipain-2, plasmepsin I and IV triple knockout parasites. We conclude that: ( i ) hemoglobin degradation is necessary for parasite survival; ( ii ) hemoglobin degradation is sufficient to supply most of the parasite’s amino acid requirements; ( iii ) external amino acid acquisition and hemoglobin digestion are partially redundant nutrient pathways; ( iv ) hemoglobin degradation uses dual protease families with overlapping function; and ( v ) hemoglobin-degrading plasmepsins are not promising drug targets.