何川和杨运桂背靠背发表m6A最新成果丨BioArt学术
BioArt按：1月20日，来自芝加哥大学何川教授组和中科院北京基因组研究所杨运桂研究员组以“背靠背”的形式分别在Cell Research杂志发表RNA m6A修饰新成果，两篇文章共同发现了RNA m6A甲基化修饰的识别蛋白（Reader）YTHDF3能够促进mRNA的翻译。
论文解读：
据2010年《核酸研究》杂志上发表的一份“RNA修饰数据库”（The RNA modification database，http://mods.rna.albany.edu/mods/）记录显示，RNA上有着非常多种类（>100）的化学修饰（下图），在这些化学修饰中甲基化是一种研究的比较多而且比较广泛分布的修饰。
目前，已知可以被甲基化修饰RNA主要有：mRNA、rRNA、tRNA、snRNA和snoRNA等，其中mRNA上修饰丰度最高的m6A是目前研究的最多也是最深入的。一般认为，催化m6A的酶为METTL3/METTL14/WTAP，去甲基化酶为ALKBH5和FTO，结合蛋白（Reader）主要是YTHDF家族蛋白（作用机理见下图）。
m6A修饰动态图（引自何川，2013，RNA Biology）
结合蛋白（Reader）主要是含有YTH结构域的系列蛋白，目前鉴定到的四个蛋白中定位在核质的是YTHDF1、 YTHDF2和YTHDF3，定位在细胞核的是YTHDC1。2013年11月27日，何川课题组在Nature上报道了YTHDF2能够促进mRNA的降解（下图）。
2015年6月4日，何川课题组在Cell上报道YTHDF1能够促进mRNA的翻译（下图）。
2015年10月，来自康奈尔大学的Shu-Bing Qian组在Nature上报道了YTHDF2在细胞中的定位收到“热休克”反应的调控（下图）。
2016年2月，杨运桂组在Mol Cell上报道了定位在细胞核的YTHDC1能够调控mRNA的剪接（下图）。
那么上述研究信息告诉我们还有一个定位在细胞质的YTHDF3蛋白没有被深入研究，于是有了日前发表的这两篇Cell Res文章。何川组的研究中发现，YTHDF3促进蛋白质的翻译合成是与YTHDF1共同作用的，并且还能影响YTHDF2介导的甲基化的mRNA的降解，这也表明YTHDF1、 YTHDF2和YTHDF3能够以协同的方式共同作用调节细胞质中甲基化的m6A mRNA的代谢。
YTHDF1、 YTHDF2和YTHDF3作用于相同转录本（mRNA）的数据（引自何川组的论文）
YTHDF1、 YTHDF2和YTHDF3有很好的相互作用（引自何川组的论文）
工作模型（引自何川组的论文）
值得注意的是，在杨运桂组的研究里面最终提出的YTHDF3作用“工作模型”中并没有包含YTHDF2的作用，但是特提出了和何川组相似的一点那就是可以通过协同YTHDF3主要是通过协同YTHDF1共同作用于mRNA的翻译（下图）。
工作模型（引自杨运桂组的论文）
YTHDF3和YTHDF1敲低后有共同的作用靶点（引自杨运桂课题组的论文）
BioArt评：两篇文章尽管大致研究方向和结论相近，但是仍然有些许差异，有些是因为论文形式的本身造成的（Article or Letter），由于Letter对字数和版面的要求不得不将数据压缩为一张Figure，这里主要还是因为论文本身数据量的多少造成的，但是数据量的多一些或者少一些并不能太说明研究本身的优劣，笔者相信这两篇工作今后都会被一起引用。另外值得一提的是，何川和杨运桂二位老师共同组织了CSHA RNA修饰专题会议（下图）。
作者简介：
何川教授
何川教授出生于贵州，1989年考入中科大应用化学系学习，2000年获麻省理工学院博士学位，博士期间所做的工作主要是关于双核金属配合物的研究，代表作为两篇JACS文章，2000-2002年在哈佛大学做博士后研究，师从G. Verdine教授转入核酸方向研究。2002年博后结束后在芝加哥大学开始了独立的学术生涯，担任化学系助理教授，6年后晋升为副教授，然后短短两年后又晋升为芝加哥大学正教授。从副教授晋升正教授，他仅花了两年，打破了芝大理学院两年半的记录。2013年入选HHMI研究员，成为当年入选的唯一华人科学家，2014年他又成为讲席教授。此外，他还从2009年起担任北大化学与分子工程学院长江学者讲座教授至今。迄今为止，何川教授在包括CNS杂志在内的杂志中发表了超过240篇学术论文。何川教授被生物圈的同行所熟知可能要从从他们组最先发现FTO蛋白具有RNA去甲基化酶功能说起。好玩的是，2008年何川的这一重要工作是发表在FEBS Letter（2015 IF:3.519）杂志上的，如果大家还有印象的话，大家应该记得上周刚获诺奖的大隅良典教授有关自噬基因最初筛选的工作也是发表在这个杂志上。2010年，何川教授还应邀在Nat. Chem. Bio杂志上首次提出了“RNA表观遗遗传学”这一新的概念。然而这个时候DNA去甲基化酶TET已经被鉴定出来了，但是5hmC在全基因组水平的分布是怎样的如何测定还是个难题。这个时期，何川课题组在全球范围内首次建立了测定全基因组5hmC的方法学，并迅速在学术界运用推广，也发表了相关的Cell文章，而且在DNA去甲基化机制上也做出了相当漂亮的工作。与此同时，有关RNA甲基化的去甲基化研究工作也正在火热展开，何川研究组继续在这个领域深挖，从而鉴定到了一系列有关m6A RNA甲基化的催化酶，去甲基化酶和识别蛋白等，并发现了相关蛋白的系列生物学功能，这些文章也都是发表在Nature、Nature子刊和Cell系列等系列杂志上。2015年，何川课题组还在藻类中发现了DNA上一中心的甲基化修饰形式m6A。2016年10月，Cell杂志在线发表了何川课题组和Tao Pan课题组合作的文章，该篇文章主要报道了ALKBH1介导的tRNA去甲基化从而调控翻。2016年12月，何川和同在芝大的陈建军共同在Cancer Cell报道肥胖基因FTO过表达导致白血病。
杨运桂研究员（2016年在复旦暑期培训授课，徐鹏摄）
杨运桂，博士，中科院特聘研究员，中科院北京基因组研究所“百人计划”研究员，博士生导师。杨运桂实验室研发 RNA 化学修饰高通量测序和分析技术，系统研究 RNA 甲基化及其修饰酶，阐明其功能及与人类疾病关联的调控机制 ；发现 RNA m6A 甲基修饰酶及其调控基因剪接的机制，和同行一起拓展了 RNA 甲基化表观转录组学研究领域的新方向。已在 Cell、 Cell Stem Cell、 Mol Cell 等期刊发表多篇高水平研究论文。简短的介绍一下杨运桂老师的相关工作：2013年与何川合作在Molecular Cell报道了ALKBH5是哺乳动物中的一种RNA去甲基化酶，并且能够影响RNA代谢和小鼠的育性；2014年在Cell Research报道了WTAP是催化m6A甲基化酶体系中的一个重要组成部分；2014年还是在Cell Research报道了FTO介导的m6A去甲基化能够调控mRNA剪接并且是脂肪生成所必须的；2015年和周琪院士、王秀杰研究员合作在Cell Stem Cell发表封面文章报道m6A RNA的甲基化受microRNA的调节并且促进干细胞重编程；2016年在Molecular Cell报道了m6A的识别蛋白YTHDC1能够调控RNA剪接。
关注请加微信号：Biogossip或长按下方二维码。投稿、转载授权事宜请联系：微信号fullbellies或sinobioart@sina.com