钱书兵、童亮同日两篇Nature文章发表重要成果

　　10月12日，分别由两位著名华人科学家、康奈尔大学的钱书兵（Shu-Bing Qian）博士及哥伦比亚大学童亮（Liang Tong）教授领导的研究小组发布了两项重要的研究成果，相关研究论文在线发表在《自然》（Nature）杂志上。

　　钱书兵现为美国康奈尔大学营养科学副教授，其在细胞营养研究方面具有较大的影响。在第一篇Nature文章中，钱书兵与同事们证实动态的m6A mRNA甲基化引导了翻译控制热休克反应。

　　N6-甲基腺苷(m6A)是最丰富的mRNA转录后修饰，在RNA生物学中发挥着广泛的作用（延伸阅读：何川教授Cell阐析神秘的RNA表观遗传修饰 ）。在哺乳动物中m6A沿着mRNAs不对称分布导致了5′非翻译区(5′UTR)相比其他区域相对较少甲基化。然而目前对于5′UTR是否甲基化及其调控机制仍知之甚少。尽管5′UTR在翻译起始中起着至关重要的作用，却仍不清楚m6A修饰是否影响了mRNA翻译。

　　在新文章中，钱书兵和同事们证实响应热休克应激，新转录mRNAs 5′UTR内的某些腺苷会优先甲基化。他们发现动态5′UTR甲基化是由于应激诱导m6A“阅读器蛋白” YTHDF2核定位所致。在热休克应激情况下，核YTHDF2通过限制m6A“擦除器” FTO阻止去甲基化维持了应激诱导转录物5′UTR甲基化。

　　值得注意的是，以m6A形式增加的5′UTR甲基化促进了帽非依赖性翻译起始，提供了一个热休克应激下选择性的mRNA翻译机制。以Hsp70 mRNA为例，他们证实5′UTR中一个m6A修饰位点可独立于5′端N7-甲基鸟苷帽实现翻译起始。

　　阐明5′UTR甲基化的动态特征及它在帽非依赖性翻译中所起的至关重要的作用，不仅扩展了m6A生理作用的宽度，还揭示出了热休克反应从前未知一个翻译控制机制。

　　在第二篇Nature文章中，童亮教授课题组报告称他们揭示出了500-kDa酵母乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase，ACC）全酶二聚物的晶体结构。

　　童亮教授早年毕业于北京大学，现为哥伦比亚大学生物科学系教授，他一直致力于蛋白质，特别是蛋白质的结构与功能的研究工作，累计发表研究论文、专著等200余篇，其中以第一作者和联合作者身份在Science、Nature、Cell等顶级期刊发表论文20余篇。

　　ACC在脂肪酸代谢中起着至关重要的作用，是药物发现对抗糖尿病、癌症及其他疾病一个有吸引力的靶点。酿酒酵母ACC (ScACC)对生成极长链脂肪酸和维持核被膜至关重要。大多数真核生物ACCs是大小为250 kDa的多结构域酶，起同源二聚体和高寡聚物作用。它们包含一个独特的80-kDa中心结构域，这一结构域与其他蛋白没有同源性。尽管当前已知BC、CT 和BCCP结构域及其他生物素依赖性羧化酶全酶的结构，尚未获得ACC全酶的结构信息。

　　在这里，童亮及同事们报告称获得了500-kDa全长ScACC全酶二聚体的晶体结构。这一结构显著不同于其他的生物素依赖性羧化酶。中心区域包含 5个结构域，对于定位BC和CT结构域实现催化作用至关重要。这一结构意外地揭示出了，BC结构域二聚体及相比于单个BC结构域（单体）广泛的构象差异。 这些结构改变揭示出了单个BC结构域无催化活性的原因，确定了自然产物soraphen A1以及在哺乳动物ACC中BC结构域核心前的一个丝氨酸残基磷酸化抑制真核生物ACC的分子机制。研究结果显示，BC和CT活性位点分隔80 Å，在催化过程中整个BCCP结构域必须改变位置。