N6-methyladenosine (m6A) modification is the most extensively studied epigenetic modification due to its crucial role in regulating an array of biological processes. Herein, Bsu06560, formerly annotated as an adenine deaminase derived from Bacillus subtilis 168, was recognized as the first enzyme capable of metabolizing the epigenetic nucleoside N6-methyladenosine. A model of Bsu06560 was constructed, and several critical residues were putatively identified via mutational screening. Two mutants, F91L and Q150W, provided a superiorly enhanced conversion ratio of adenosine and N6-methyladenosine. The CRISPR-Cas9 system generated Bsu06560-knockout, F91L, and Q150W mutations from the B. subtilis 168 genome. Transcriptional profiling revealed a higher global gene expression level in BS-F91L and BS-Q150W strains with enhanced N6-methyladenosine deaminase activity. The differentially expressed genes were categorized using GO, COG, KEGG and verified through RT-qPCR. This study assessed the crucial roles of Bsu06560 in regulating adenosine and N6-methyladenosine metabolism, which influence a myriad of biological processes. This is the first systematic research to identify and functionally annotate an enzyme capable of metabolizing N6-methyladenosine and highlight its significant roles in regulation of bacterial metabolism. Besides, this study provides a novel method for controlling gene expression through the mutations of critical residues.

中文翻译：

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表观遗传核苷N6-甲基腺苷的酶促脱氨调节基因表达

N6-甲基腺苷 (m6A) 修饰是研究最广泛的表观遗传修饰，因为它在调节一系列生物过程中起着至关重要的作用。在此，Bsu06560，以前被注释为衍生自枯草芽孢杆菌 168 的腺嘌呤脱氨酶，被认为是第一个能够代谢表观遗传核苷 N6-甲基腺苷的酶。构建了 Bsu06560 模型，并通过突变筛选推定了几个关键残基。两个突变体 F91L 和 Q150W 提供了更高的腺苷和 N6-甲基腺苷转化率。CRISPR-Cas9 系统从枯草芽孢杆菌 168 基因组中产生了 Bsu06560 敲除、F91L 和 Q150W 突变。转录谱显示 BS-F91L 和 BS-Q150W 菌株具有更高的全局基因表达水平，具有增强的 N6-甲基腺苷脱氨酶活性。使用GO、COG、KEGG对差异表达的基因进行分类，并通过RT-qPCR进行验证。本研究评估了 Bsu06560 在调节腺苷和 N6-甲基腺苷代谢中的关键作用，这会影响无数的生物过程。这是第一个识别和功能注释能够代谢 N6-甲基腺苷的酶并突出其在调节细菌代谢中的重要作用的系统研究。此外，本研究提供了一种通过关键残基突变控制基因表达的新方法。本研究评估了 Bsu06560 在调节腺苷和 N6-甲基腺苷代谢中的关键作用，这会影响无数的生物过程。这是第一个识别和功能注释能够代谢 N6-甲基腺苷的酶并突出其在调节细菌代谢中的重要作用的系统研究。此外，本研究提供了一种通过关键残基突变控制基因表达的新方法。本研究评估了 Bsu06560 在调节腺苷和 N6-甲基腺苷代谢中的关键作用，这会影响无数的生物过程。这是第一个识别和功能注释能够代谢 N6-甲基腺苷的酶并突出其在调节细菌代谢中的重要作用的系统研究。此外，本研究提供了一种通过关键残基突变控制基因表达的新方法。