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RNA修饰与人类疾病研究组

课题组长

姓名：

刘如娟助理教授研究员博士生导师, PhD, 助理教授

职务：

所在院所：

生命科学与技术学院

荣誉称号：

教育经历：

2003/09—2009/01，中国科学技术大学，博士

博士后及工作经历：

2009/03—2011/11，中国科学院生物化学与细胞生物学研究所，助理研究员
2011/11—2018/11，中国科学院生物化学与细胞生物学研究所，副研究员
2018/12—2019/07，中国科学院生物化学与细胞生物学研究所，研究员
2019/07—至今，三期必开一期三期必出特，生命科学与技术学院，研究员、助理教授（TENURE-TRACK）

课题组简介

研究方向：

RNA修饰功能机制与干细胞发育分化和相关人类疾病之间的关系

研究内容：

修饰增加了RNA的复杂性，在生命过程中发挥重要作用。实验室关注具有高级结构的RNA分子如tRNA等动态修饰的机理、调控以及修饰缺陷导致疾病的分子机制。其中，tRNA修饰为胞内蛋白质合成必需，同时精确调控tRNA的非经典功能，其修饰缺陷可导致多种人类疾病。

课题组网站：

研究成果展示

近2年代表性研究成果展示

1.tRNA修饰与智力障碍： 2020年6月19日，学术期刊EMBO Reports在线发表了我们组与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心合作的研究成果“Intellectual disability associated gene ftsj1 is responsible for 2'-O-methylation of specific tRNAs”。该研究首次在体外重构了智力障碍相关蛋白质FTSJ1的甲基转移酶活力，并发现底物tRNA^Phe反密码子环上的修饰之间互相影响，形成修饰环路进而调控密码子偏好性翻译。该项研究为揭示ftsj1突变与智力障碍之间的关系提供了新线索。

2. RNA动态修饰与线粒体加工和肥胖： 2021年7月12日，学术期刊Nature Cell Biology在线发表我们组与芝加哥大学合作的研究成果“ALKBH7-mediated demethylation regulates mitochondrial polycistronic RNA processing”。该研究表明ALKBH7在细胞内主要对线粒体多顺反子RNA上的m22G和m1A进行去甲基化，进而调控线粒体RNA的加工成熟过程。而此前，ALKBH7被发现能促进老鼠体内脂肪酸的利用，进而观察到ALKBH7基因敲除的老鼠体现出非常显著的肥胖表型。该项研究为揭示ALKBH7与线粒体调节以及肥胖之间的关系提供了研究线索。

3. 新的RNA修饰酶鉴定：2021年10月20日，学术期刊Nucleic Acids Research在线发表我们组的研究成果“THUMPD3-TRMT112 is a m²G methyltransferase working on a broad range of tRNA substrates”。该研究首次揭示人源THUMP domain-containing protein 3 (THUMPD3) 在甲基转移酶激活辅助蛋白质（TRMT112）的协助下，广泛催化tRNA第6位和7位的N²-甲基鸟苷酸（m²G）修饰。该论文系统性揭示了甲基转移酶THUMPD3-TRMT112复合物的催化位点及作用形式，为研究tRNA:m²G的生物学功能奠定了分子基础。

4. .RNA修饰与肿瘤转移： 2021年12月1日，学术期刊The EMBO Journal在线发表我们组和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心合作的研究成果“A dual role of human tRNA methyltransferase hTrmt13 in regulating translation and transcription”。该研究揭示了一种独特的未被鉴定的人tRNA 2'-O-甲基化（Nm）修饰酶（hTrmt13）具有调控转录和翻译的双重功能：1）hTrmt13在细胞质中负责催化多个tRNA的Nm修饰，并能影响特定的tRNA片段（tRF）的生成进而影响翻译过程；2）细胞核定位的hTrmt13直接结合DNA（不依赖于其修饰活力），作为关键上皮-间充质转化因子的转录共激活因子从而促进乳腺癌细胞迁移。该研究对tRNA修饰酶的非催化功能尤其是转录调控方面的功能理解提供了新视角。

代表性论文（*第一作者，#通讯作者）

1. Zhang, Li-Sheng*; Xiong, Qing-Ping; Perez, Sonia Pena; Liu, Chang; Wei, Jiangbo; Le, Cassy; Zhang, Linda; Harada, Bryan T.; Dai, Qing; Feng, Xinran; Hao, Ziyang; Wang, Yuru; Dong, Xueyang; Hu, Lulu; Wang, En-Duo; Pan, Tao; Klungland, Arne; Liu, Ru-Juan^#; He, Chuan^#.ALKBH7-mediated demethylation regulates mitochondrial polycistronic RNA processing.NATURE CELL BIOLOGY. 2021. 23(7):684-+.
2. Hao Li*; Han Dong*; Beisi Xu*; Qing-Ping Xiong; Cai-Tao Li; Wen-Qing Yang; Jing Li; Zhi-Xuan Huang; Qi-Yu Zeng; En-Duo Wang^#; Ru-Juan Liu^#.A dual role of human tRNA methyltransferase hTrmt13 in regulating translation and transcription.EMBO JOURNAL. 01 Dec 2021.
3. Wen-Qing Yang*; Qing-Ping Xiong; Jian-Yang Ge; Hao Li; Wen-Yu Zhu; Yan Nie; Xiuying Lin; Daizhu Lv; Jing Li; Huan Lin; Ru-Juan Liu^#.THUMPD3–TRMT112 is a m2G methyltransferase working on a broad range of tRNA substrates.NUCLEIC ACIDS RESEARCH. 20 Oct 2021. 49(20):1100-11919.
4. Jing Li*; Yan-Nan Wang; Bei-Si Xu; Ya-Ping Liu; Mi Zhou; Tao Long; Hao Li; Han Dong; Yan Nie; Peng R. Chen; En-Duo Wang^#; Ru-Juan Liu^#.Intellectual disability-associated gene ftsj1 is responsible for 2'-O-methylation of specific tRNAs.EMBO REPORTS. Jun 2020. -(-):-.
5. Huang, Zhi-Xuan*; Li, Jing; Xiong, Qing-Ping; Li, Hao; Wang, En-Duo^#; Liu, Ru-Juan^#.Position 34 of tRNA is a discriminative element for m5C38 modification by human DNMT2.NUCLEIC ACIDS RESEARCH. 06 Dec 2021. 49(22).
6. Ru-Juan Liu^#*; Tao Long*; Hao Li*; JingHua Zhao; Jing Li; MingZhu Wang; Andrés Palencia; JinZhong Lin; Stephen Cusack; En-Duo Wang^#.Molecular Basis of the Multifaceted Functions of Human leucyl-tRNA Synthetase in Protein Synthesis and Beyond.NUCLEIC ACIDS RESEARCH. 21 May 2020. 48(9):4946-4959.
7. Li, Jing*; Zhu, Wen-Yu; Yang, Wen-Qing; Li, Cai-Tao; Liu, Ru-Juan^#.The occurrence order and cross-talk of different tRNA modifications.SCIENCE CHINA-LIFE SCIENCES. 2021.
8. Hao, Guiyun*; Li, Hao*; Yang, Fei; Dong, Duoling; Li, Zezhong; Ding, Yingying; Pan, Wei; Wang, Enduo^#; Liu, Rujuan^#; Zhou, Huchen^#.Discovery of benzhydrol-oxaborole derivatives as Streptococcus pneumoniae leucyl-tRNA synthetase inhibitors.BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY. Jan 2021. 29(115871):1-12.
9. Li, Jing*; Li, Hao; Long, Tao; Dong, Han; Wang, En-Duo^#; Liu, Ru-Juan^#.Archaeal NSUN6 catalyzes m(5)C72 modification on a wide-range of specific tRNAs.NUCLEIC ACIDS RESEARCH. 28 Feb 2019. 47(4):2041-2055.
10. Liu, Ru-Juan^#*; Long, Tao*; Li, Jing; Li, Hao; Wang, En-Duo^#.Structural basis for substrate binding and catalytic mechanism of a human RNA:m(5)C methyltransferase NSun6.NUCLEIC ACIDS RESEARCH. 20 Jun 2017. 45(11):6684-6697.
11. Long, Tao*; Li, Jing; Li, Hao; Zhou, Mi; Zhou, Xiao-Long; Liu, Ru-Juan^#; Wang, En-Duo^#.Sequence-specific and Shape-selective RNA Recognition by the Human RNA 5-Methylcytosine Methyltransferase NSun6.JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY. 11 Nov 2016. 291(46):24293-24303.
12. Zhou, Mi*; Long, Tao; Fang, Zhi-Peng; Zhou, Xiao-Long; Liu, Ru-Juan^#; Wang, En-Duo.Identification of determinants for tRNA substrate recognition by Escherichia coli C/U34 2 '-O-methyltransferase.RNA BIOLOGY. 03 Aug 2015. 12(8):900-911.
13. Liu, Ru-Juan*; Long, Tao*; Zhou, Mi; Zhou, Xiao-Long; Wang, En-Duo^#.tRNA recognition by a bacterial tRNA Xm32 modification enzyme from the SPOUT methyltransferase superfamily.NUCLEIC ACIDS RESEARCH. 03 Sep 2015. 43(15):7489-7503.
14. Liu, Ru-Juan*; Zhou, Mi*; Fang, Zhi-Peng; Wang, Meng; Zhou, Xiao-Long; Wang, En-Duo^#.The tRNA recognition mechanism of the minimalist SPOUT methyltransferase, TrmL.NUCLEIC ACIDS RESEARCH. 2013. 41(16):7828-7842.