構造生物学：UFM1 E3リガーゼは60Sリボソームを認識して小胞体トランスロコンから解離させる
Nature 627, 8003 doi: 10.1038/s41586-024-07093-w
小胞体で停止したリボソームでは、60Sリボソームサブユニットのタンパク質RPL26（別名uL24）にユビキチン様タンパク質UFM1が共有結合によって連結される。この修飾はUFM化（UFMylation）と呼ばれていて、UFL1、UFBP1およびCDK5RAP3からなるUFM1リボソームE3リガーゼ（UREL）複合体の働きによって行われる。しかし、URELの触媒機構とUFM化の機能的意義は不明である。今回我々は、60Sリボソームに結合したURELのクライオ電子顕微鏡構造を示し、その基質特異性の基盤を明らかにした。URELは60Sサブユニットに巻き付いてC字形のクランプ構造を形成し、これが一方の末端でtRNA結合部位を、もう一方の末端ではペプチドの出口であるトンネルを閉ざしている。UFL1ループはペプチジルトランスフェラーゼの中心に差し込まれて、リモデリングを行う。URELのこのような特性は、停止したリボソームや翻訳終了したリボソームの小胞体膜からの解離とリサイクリングにUFM化が重要な機能を持つことを示唆している。正常に機能するURELがないと60S–SEC61トランスロコン複合体が小胞体膜に蓄積することから、60SサブユニットからSEC61を解離させるのにUFM化が必要であることが証明された。この解離は、URELの機能が「書き込み装置」から、その産物であるUFM化60Sリボソームを認識する「読み取り装置」に切り換わることによって促進される。これらの知見を総合することにより、SEC61トランスロコンからの60Sサブユニットの解離にURELが果たす重要な役割と、小胞体でのタンパク質恒常性の調節におけるUFM化の基盤が明らかになった。
